1、 1 本科毕业论文 文献综述 环境 工程 荧光光谱分析法在药物分析中的应用研究进展 摘要： 对荧光光谱分析方法在药物分析中的应用进行了评述。荧光光谱分析方法有直接荧光光谱法、胶束增敏荧光光谱分析法、稀土荧光探针法、荧光光谱猝灭分析法、色谱荧光联用法、流动注射荧光光谱检测法、荧光导数分光光度法、荧光免疫分析法、三维荧光光谱分析法等。今后可以探索常规药物荧光分析新方法，与计算机技术紧密结合，研制出自动化程度高，获得和处理信息速度快的荧光光谱分析方法。 关键词： 荧光光谱分析法；药物分析；胶束增敏 1前言 药物分析是药学与分 析化学的交叉学科，是整个药物学的重要组成部分，在药物的生产、使用以及科学研
2、究过程中都发挥着重要的作用。常用的药物分析方法有重量分析法 1、滴定分析法2、薄层色谱法 3、气相色谱法 4、高效液相色谱法 5、超临界流体色谱法 6、毛细管电泳技术 7,8及紫外分光光度法 9等，但目前，药物荧光光谱分析法异军突起，越来越引起分析工作者的极大关注。 荧光光谱分析法就是利用物质发射荧光的特性进行分析的光学分析方法。有些物质，当用紫外或可见光照射时，吸收了某种波长的光之后还会发射出各种颜色和不同强度的可 见光，而当紫外或可见光停止照射时，发光现象也随之很快消失，这种光称为荧光。荧光现象与物质的分子结构和含量有关。由于物质的分子结构不同，所吸收的紫外光的波长和发射的荧光的波长也不同
3、，利用此性质可对物质进行定性分析 10。 荧光光谱分析法具有高灵敏度、高选择性、信息量丰富、检测限低等众多优点，将荧光光谱分析法应用于药物分析，已在药物有效成分分析鉴定、药物代谢动力学研究、临床药理与药效分析等方面取得长足发展，并广泛应用于生化分析、生物医学、临床分析等领域的痕量分析 11。下面介绍了几种荧光光谱分析方法。 2 荧光光谱分析方法 2.1 直接荧光光谱法 稀土离子和有机配体通过价键作用形成二元配合物，除缓冲溶液外，不需要加入其它任何试剂，当用一定强度紫外光激发该二元体系时，体系即可发出荧光，利用荧光强度与该体系中组分的浓度之间的线性关系进行定量分析 12。 2.2 胶束增敏荧光光
4、谱分析法 胶束增敏荧光光谱分析法是在胶束溶液中进行的荧光光谱分析法。对于某些不发荧光或荧光很弱的药物，加入表面活性剂（ CTMAB、 SDS、 CPB、 PVA、 TritonX-100、 Brij-35 等）来增强药物的荧光，提高药物分析的灵敏度。由于主客 体分子的结构特征，以及温度、表面电荷及其它分子和离子等所形成的微环境，有利于形成胶束，胶束的存在，大大降低了荧光分子的非辐射过程速率，而辐射速率常数改变不大；因此，量子效率增加，激发光寿命增长 ,客体分子穿入、吸附和包络于胶束内外，使其行动受到限制，客体分子有效吸光面积、摩尔吸光系数增加，其激发态也不易被溶液中的荧光熄灭体碰撞而获得保护，
5、从而荧光增强 13,14。梁丽华等 15明用胶束增敏荧光法测定了吡哌酸的含量。王静萍等 16研究了环丙沙星在 SDS 胶束体系中的荧光增敏特性，环丙沙星的检出限为 0.033mg/L。马红燕等 17用胶束增敏荧光光度法对土霉素的测定作了研究。杜黎明等 18利用 Zn2+与表面活性剂十二烷基硫酸钠对司帕沙星的协同增敏作用检测了司帕沙星，检出限为 0.04mg/L。 2.3 反相胶束增敏荧光光谱分析法 反相胶束是两性分子溶于非极性溶剂和少量的水中，自发形成的一个热力学稳定的光学透明的球形有序聚集体，它具有极性内核，能增溶水溶性或极性分子，并将溶质限制在其有限空间里，从而增加了发光体有效浓度，显著的
6、提高了荧光强度 反相胶束增稳荧光法具有灵敏度高，线性范围宽，操作简单等特点 19。近年 来，反相胶束在膜的模拟化学、蛋白质液 -液萃取、胶束催化、超细纳米材料制备、有毒物质降解、医药、化工等领域有着重要的应用。特别在酶催化和构建增敏介质方面受到分析工作者的青睐 20。 Andrade S M 等 21研究了荧光药物 Piroxicam 在不同介质TritonX-100 和环己烷 -己烯醇中结构的变化。白小红等 22研究了双 2-乙基己基 -磺酸基琥珀酸/环己烷 /水（ AOT/C6H12/H2O）反相胶束介质中中药有效成分盐酸小檗碱的荧光性质。反相胶束及其在分析化学中的应用研究还处在起步阶段，
7、它必将成为 分析化学包括药物荧光光谱分析研究领域的热门课题。 2.4 稀土荧光光谱探针法 稀土荧光探针技术是一种荧光光谱分析中的新方法。它能充分将其激发态能级跃迁的优点和配体宽吸收带有效传递能量的特点结合起来，发射出本身特有的窄谱线荧光，适宜的激发和发射波长范围，较高的量子产率，大的位移和长荧光寿命，且有利于消除非特异性荧光和生物样品背景的干扰，使该方法在药物分析方面广泛采用。它利用稀土离子具有荧光特性，由它们作为荧光探针置换生命离子后与生物分子配位体结合，因配体的影响，探针离子的荧光特性发生变化，通过测定荧光的激发、发 射波长，荧光强度等，获得生物大分子，药物分子的有关信息，目前应用最多的是
8、 Eu( )， Tb( )， Gd( ) 23。 研究发现，含有氧和氮配位原子的芳香有机配体药物易于与稀土离子形成稳定的络合物，且使稀土离子荧光强度有不同的增强，提高测定的灵敏度。王静萍等 24研究了铽 -依诺沙星络合物的荧光特性 ， 发现在近中性的 HAc-NaAc 缓冲溶液中 ， 铽与依诺沙星反应形成 1 2 络合物 ， 在紫外光照射下发生分子内能量传递而显铽离子的特征荧光 ， 据此建立了一种以铽离子为荧光探针 ， 简便、快速和灵敏的测定痕量依诺沙星的新方法。 该方法用于人体尿药浓度的直接测定 ， 平均回收率为 98.7%10 1.0 %， 相对标准偏差为 0.3%1.0 %。 2.5 同
9、步荧光光谱分析法 同步荧光光谱分析法最早是在 1971 年的时候，由 Lloyd 指出，而随着这些年的迅猛发展提出了很多新的方法。而作为同步荧光光谱分析法它具有使荧光光谱简化，谱带窄化，又能消除瑞利散射和拉曼散射，提高测定的选择性和灵敏度，降低分析检出限等等显著的优点，还可以同时测定多组合混合物，固而它在药物分析中其应用也是非常的广泛 25。 2.6 荧光猝灭光谱分析法 荧光光谱碎灭是指使荧 光物质的量子产率或荧光强度下降的作用，狭义地说，是指荧光物质与溶剂或其他物质发生化学反应或碰撞作用等使荧光强度下降的现象 26。荧光光谱猝灭法比直接光谱荧光法更灵敏，并且有更高的选择性。庞志功等 27利用
10、苦参碱和氧化苦参碱对荧光试剂乙酸乙烯酷的定量碎灭作用，建立了测定苦参碱和氧化苦参碱的荧光光谱分析方法。 Frize 等 28研究了 Co2+了与聚丙二胺数枝状晶体的相互作用，发现随着外部丹酰官能团和内部叔胺数目的增加，荧光强度发生强烈的碎灭，且程度越来越强。认为荧光光谱碎灭是由于枝状晶体内金属离子静态的机械 配位作用引起的，这种作用是完全可逆的。 2.7 色谱荧光联用法 在药物分析的方式中色谱是最主要的手段，它的主要作用是对药物及临床药物进行各种鉴定及检验。色谱荧光联用法是色谱法和荧光法的结合，即采取衍生化药物使其可以转化成能具有紫外线吸收功能或是自身能够发生荧光的物质然后再采用色谱分离的方式
11、，该方法具有色谱的快速分离和荧光的检测灵敏的特点 29。马建明等 30应用高效液相色谱荧光光谱分析法测定了河鲫鱼中残留的诺氟沙星含量。陈晓玲等 31建立了应用高效液相色谱联合荧光光谱分析法测定血浆中替米沙坦浓度的新方法 ，该法可用于替米沙坦的血药浓度测定和药代动力学研究。 2.8 流动注射荧光检测法 荧光光谱检测法可以与很多仪器进行联合的应用研究，而且非常的频繁，从而出现了流动注射荧光光谱分析法。流动注射是 J.Ruzicka 和 E.H.Hansen 于 1975 年提出的一种新的分析法。该方法把试样溶液直接以“试样塞”的形式注入到管道的试剂载流中，不需反应进行完全，就可以进行检测。摆脱了传
12、统的必须在稳态条件下操作的观念，提出化学分析可在非平衡的动态条件下进行的全新概念，从而大大提高了分析速度，因此在分析化学领域受到了极大 的关注。在荧光光谱分析方面，流动注射技术与荧光光谱分析法结合，不仅保持了荧光光谱分析法灵敏度高和选择性好的特点，且具有较高的自动化程度、测定条件稳定、操作步骤简单、分析速度快、样品处理的灵活，节省试剂和试样等优点，就此展开了药物分析迅猛发展的新篇章 32。 2.9 荧光导数分光光度法 荧光导数分光光度法自二十世纪七十年代提出后，在解决了荧光的背景干扰和谱带重叠等问题并取得了良好的效果，在药物分析中发挥着重要作用。导数与同步扫描技术相结合，既改善了分辨能力，消除
13、了基体干扰，并提高了灵敏度，是一种用于混合物分析 快速、简便、有效的方法33。 Wang 等 34采用一阶导数同步荧光方法，利用庆大霉素与乙酰丙酮和甲醛的反应，测定了庆大霉素，获得低的检测限。 Fernandez-Gonzlez 等 35通过二阶导数同步荧光技术，利用土霉素与钙离子反应形成的荧光络合物来测定土霉素，该方法不受磺胺二甲嘧啶和黏菌素硫酸盐存在的影响。随着导数荧光分光光度法研究的深入，药物痕量分析将有进一步发展。 2.10 荧光免疫分析法 荧光免疫分析是荧光光谱分析法应用于免疫分析而产生的一类分析方法。荧光免疫分析技术因为具有专一性强，灵敏度 高，实用性好等优点多用于生物样品的分析。
14、虽然在荧光免疫分析中存在背景荧光干扰及碎灭的缺点，但这些问题已经可以通过使用时间分辨荧光测量技术和具有较长荧光寿命的标记而获得解决 36。 2.11 三维荧光光谱分析法 三维荧光光谱法是近 20 多年发展起来的一门新的荧光光谱分析技术。传统的荧光发射（激发）光谱只是在某一个激发（发射）波长下扫描，三维光谱则能够实现化合物荧光信息的完整描述，同时这也是进行光谱识别、表征的必要条件。另外，对一个含多种组分其荧光光谱（发射 /激发）重叠的混合物，传统的峰值定量法很难解决组分之 间的干扰问题，而三维荧光光谱法能够获得激发波长与发射波长或其它变量同时变化时的荧光强度信息，将荧光强度表示为激发波长 -发射
15、波长或波长 -时间、波长 -相角等两个变量的函数 37。三维荧光光谱法在药物分析中也得到了应用，方冬梅 38结合化学计量学中交替三线性分解（ ATLD）二阶校正方法，对干扰物依诺沙星（ ENO）共存下的氧氟沙星（ OFL）和诺氟沙星（ NOR）进行了同时定量测定，并用于实际药物分析。曹莹 39利用平行因子分析 (Parallel factor analysis， PARAFAC)二阶校正算法及满 秩平行因子分析 (FRA-PARAFAC)算法结合三维荧光光谱对人体尿液样中的氢化可的松进行了定量分析。 3展望 荧光光谱分析具有经济、简便、灵敏度高和选择性好的优点，发展的主要趋势是从复杂组成的样品
16、 (包括体液 )中简便、灵敏、可靠地检测一些痕量成分，了解药物在生物体内的吸收、分布、排泄、代谢、转化的信息，研究药物分子与受体分子之间的作用关系，在改造药物的分子结构，减少药物的毒副作用，研制疗效更好、毒性更低的药物方面提供可靠的研究手段。也可以探索并提出常规药物荧光分析新方法；与计算机技术紧密结合，研制出自动化 程度高，获得和处理信息速度快的荧光分析仪器；发现和合成选择性优良的药物荧光试剂；与其他各种现代化的分析仪器和方法联合使用，以更准确、更灵敏、更专一和更低检测限获得药物及药物与生物大分子相互作用的有关信息。随着荧光分析方法的不断完善和进步更加广阔的空间在前方等待着我们，可以想象，荧光
17、光谱分析法注定会将药物分析带到一个前所未有的新高度。 参考文献 1 左志辉 ,北岛文 ,谷本刚 . 热分析仪在药品的干燥失重法及水分测定法中的应用 J. 药物分析杂志 ,1998, 18(增刊 ):15-16. 2 ChP(中国药 典 ).2005,Vol (二部 ):64,82,95,283,322. 3 文为 ,曾嵘 ,张洪 . 薄层色谱法鉴别清肠合剂的主要成分 J. 医药导报 ,2005,24(10):937-938. 4 吕凌 ,孔祥泰 ,路小东 ,等 . 气相色谱法测定盐酸美金刚的有关物质 J. 药物分析杂志 ,2008,28(8):1352-1354. 5 袁耀佐 ,张玫 ,钱文
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