色谱在药物分析方面的应用

色谱在药物分析方面的最新研究进展张鹏鹏，王凌云，张斌浩(浙江工业大学化材学院工业催化)摘要：现在药学的迅速发展促进针对药物及其代谢产物在过程的不断深入研究中，建立了许多新的、巧妙、精确而有快速的色谱分析方法。包括亲水作用色谱固定相在药分离中的应用，薄层色谱法在药物分析中的应用，液相色谱串联质谱法，脂质体电动色谱。这些方法的诞生使得当代生物医学与中医学理论能够兼容。本文综述了这些色谱方法的具体应用过程及其特点。关键词：亲水作用色谱薄层色谱法串联质谱法脂质体ThelatestchromatographicanalysisresearchindrugresearchPengpengZhang,LingyunWang,BinhaoZahng（ZhejiangUniversityOfTechnology,IndustryCatalysis）Abstract:Nowwiththerapiddevelopmentofpharmaceuticaldrugsandtheirmetabolitesforthecontinuousin-depthstudyoftheprocess,scientistshavecreatedmanynew,preciseandrapidchromatographicmethods.Includingtheusingofseparatingdrugswithstationaryphaseofhydrophilicinteractionchromatography,thinlayerchromatography’susingindruganalysis,chromatographytandemmassspectrometry,liposomeelectronicchromatography.AllthesemethodsmakethecontemporarybiomedicalandChinesemedicinetheorycanbecompatible.Thispaperreviewsthesechromatographicmethods’specificapplicationsandtheircharacteristics.Keywords:hydrophilicinteractionthinlayerchromatographymassspectrometrychromatographyliposomeelectronicchromatography1引言色谱工艺歼拓系统从1996年推出至今的十几年中，结合新的反相介质和新型凝胶介质已在天然药物活性成分研究和分离中获得了应用。对分离具有活血化瘀的活性成分多种黄酮、抗炎作用的紫草中的萘醌等的应用咀及用于心血管治疗的银杏叶活性成分银杏总黄酮、银杏黄酮醇甙及银杏内酯的分离和生产取得了成果。目前在其他活性成分的研究、分离和生产中的应用正在不断发展之中。随着药物的迅速发展，对药物的检测方法及其分离工艺的开发研究也越来越吸引更多的人去研究，并且取得了一系列成果。近十几年发展起来的生物膜色谱技术对在药物与生物膜的相互作用方面的研究进展展现了其在医药研究的广阔应用前景。传统的药物筛选在动物模型上完成，劳动密集，耗费时间长，而且只能是小规模筛选。为克服动物模型的种种不利因素，人们一直在努力尝试新的高效、快速、准确的体外药物筛选方法。中药色谱指纹图谱就其本质而言，应可视为中药（包括单味药与复方制剂）的一种依赖于不同提取方法所得的活性化学组分的相对浓度谱，它主要体现了中药的整体化学特征（整体性）。国家药品监督管理局确定将在年全面启动中药色谱指纹图谱来对我国中药注射液进行质量控制，如何既准确而又不丢失特征信息地表征和评价中药色谱指纹谱图是目前分析化学，特别是中药分析化学面临的一个新问题【1】。以下将按照生物膜色谱及其在药物活性成分分析中的应用，亲水作用色谱固定相及其在中药分离中的应用，光谱相关色谱及其在中药色谱指纹图谱分析中的应用，脂质体电动色谱及其评价药物--膜相互作用的应用4中分析方法。2药物分析分离中的色谱方法2.1生物膜色谱及其在药物活性成分分析中的应用随着生命科学的发展，各个学科都在相互交叉和相互渗透中找到了新的发展方向。近十几年发展起来的生物膜色谱技术便是生命科学与色谱学相结合的产物。目前这一技术已经应用在预测药物与细胞膜的相互作用【2】、多肽及蛋白与脂双层的相互作用【3】、溶质与蛋白的相互作用、蛋白的纯化、核酸的分离纯化、异构体拆分、生物膜亲和色谱以及磷脂的合成【4】等领域，并在固定化酶反应器方面得到了应用。本文主要对这一技术在药物与生物膜的相互作用方面的研究进展做一综述，并力图阐明其在药物活性成分分析中的应用前景。一种新药物的诞生都必须经过药物的筛选即药物活性的评定过程。传统的药物筛选在动物模型上完成，劳动密集，耗费时间长，而且只能是小规模筛选。为克服动物模型的种种不利因素，人们一直在努力尝试新的高效、快速、准确的体外药物筛选方法。目前国际上普遍认可的是采用受体模型和酶模型的高通量筛选方法，从组合化学合成的大量化合物中筛选出具有生物活性的有效药物。然而即使这种方法也难以用于成分复杂的药物如中草药的药效分析。因为中药中各组分间可能存在着药效互补及毒性互消等复杂的相互作用，药效亦为组合药效，这不是单一受体模型可以完成的。从模拟人体细胞膜对药物的吸收的角度进行药物活性成分的分析，是近几年药物分析研究工作的新亮点。现在大多数的药物学家相信一种化合物的细胞膜的通透性对于它的活性起关键作用，因为绝大多数的药物必须进入细胞才能表现它的活性而且内用药物还必须能透过目标细胞的细胞膜才能起作用。而且药物的活性、毒性、在体内的分布及其它生理过程都取决于药物在膜上的分配状况【1】。因而考察它的细胞膜的通透性可以作为一种鉴定它是否具有药物活性的可靠而快捷的检测方法。在生物膜色谱技术出现之前，人们通过测定药物在有机溶剂水系统（如辛醇水）及反相液相色谱系统（如以十八烷基硅胶为固定相）中的分配系数［4］或者以单层小肠绒毛细胞及小鼠的小肠为模型来考察药物的被动吸收情况。前两种模式简单易行，但都只能模拟药物在膜上的疏水作用，而无法模拟磷脂的极性头部与药物的相互作用，以及药物透过细胞间隙进入人体的吸收过程。90年代初开始，人工培养的单层小肠绒毛细胞做为研究药物的小肠吸收过程的模型开始受到人们的关注。Artursson等人曾对这一领域的研究进展情况做过专门的综述【5】。这一种模型比前两种模型具有更好的生物相关性，但因涉及到绒毛细胞的培养过程使操作难度较大。寻找简便且生物相关性好的新模型便成为研究药物吸收的一个方向。生物膜色谱用于药物活性成分的研究还刚刚起步，已被考察的药物品种还很少，也只是模拟了药物通过细胞膜的被动运输过程，分离对象也都是单一的已知样品或几种已知样品的混合物。由于药物在生物膜上的输运过程是药物体现其生物活性的关键步骤，因而药物在生物膜固定相上的保留行为从一定程度上可以反映药物的生理活性，所以从理论上说生物膜色谱不仅可以用来评价单一组分药物的生理活性，也必将在从复杂药物如中草药中筛选活性成分方面大有作为。由于这种筛选方法具有生理学意义因而可能为药物的药理研究提供一定的帮助。这就意味着药物活性成分的筛选和活性评价将是生物膜色谱技术的一个重要的应用领域。我们知道生物膜除含磷脂外，其主要成分还有蛋白质，而且不同功能的细胞其细胞膜中脂的组成也有区别。一般来讲蛋白的含量与膜的功能有关，功能越多越复杂，蛋白含量就越多，因而模拟生物膜应考虑蛋白质的影响。另外约占生物质膜重量2%-10%的糖类分子在细胞信息识别方面的功能在近些年也越来越受到普遍地认可与重视，对细胞膜识别功能的模拟研究也正在进行中。而且药物透过细胞膜的途径远不止被动扩散一种，还包括载体蛋白参与的协助扩散、需消耗能量的主动运输等多种形式。但这些方面的工作还未见用于考察药物与膜的相互作用。因而生物膜色谱技术的发展应在跟踪色谱技术、色谱材料的最新发展的同时，组成比例等模拟其他生物膜，如血脑屏障等，甚至通过在脂质体中嵌入蛋白以寻找具有特定作用的生物活性成分。与复杂的生物系统比较，LEKC是可严格控制试验操作条件、重现性好的色谱体系，其突出优点是具有很强的分离能力，对样品没有纯度要求，并且可以分析复杂样品，特别适用于中药复杂体系。另外，简单、快速、微量及易实现自动化等优点，使其成为药物膜通透性及活性高通量筛选的理想选择，特别适用于新药研发初期大容量样品的快速筛选。3展望色谱工艺歼拓系统从1996年推出至今的几年中，结合新的反相介质和新型凝胶介质已在天然药物活性成分研究和分离中获得了应用。特别是质谱色谱【12】的连用，大大扩大了色谱的适用范围和分式的简便性。对分离具有活血化瘀的活性成分多种黄酮、抗炎作用的紫草中的萘醌等的应用咀及用于心血管治疗的银杏叶活性成分银杏总黄酮、银杏黄酮醇甙及银杏内酯的分离和生产取得了成果。目前在其他活性成分的研究、分离和生产中的应用正在不断发展之中。我们相信，色谱工艺开拓系统及新的色谱介质随着开拓系统与高速逆流色谱(Hi小SpeedCounterCurrentChromatography，HSCCC)联用技术的发展，将使民族药活性成分的研究、分离和生产提高到一个新的水平。参考文献：【1】XiePeishan.ChineseTraditionalPatentMedicine,2000,22(6):391--394【2】王柯，胡青，崔益泠，等．液相色谱．离子阱质谱联用检测减肥类中药及保健食品中28种非法掺加药物的研究[J]．药物分析杂志，2008，28(8)：1268．1275【2】PidgeonC,OngS,LiuH,QiuX,PidgeonM,DantzigAH,MunroeJ,HounbackWJ,KasherJS,SzczerbaT.J.MedChem.,1995,38:590-594【3】ZhangY,AimotoS,LuL,YangQ,LundahlP.Anal.Biochem.,1995,229(22):291-295【4】OngS,CaiS，BernalC,RheeD,QiuX,PidgeonC.Anal.Chem.,1994,66(6):782-792【5】ArturssonP,PalmK,LuthmanK.Adv.DrugDeliv.Rev.,1996,22:67-84【6】谢智勇,陈笑艳,张逸凡,等.LC/MS/MS法测定人血浆中地洛他定：在药代动力学研究中的应用[J].中国临床药理学杂志,2002,18(3):211-214【6】HaoZG,XiaoBM,WengND.JSepSci,2008,31(9):1449【7】StregeMA.AnalChem,1998,70(13):2439【8】LiuYM,GuoZM,FengJT,etal.JSepSci,2009,32(17):2871【9】LiBoyan.MasterThesisofHunanUniversity,2002:45-55【10】MaoJJ,SunJ,HeZG.Biopartitioningmicelarchromatography:profilingindrugmembrane