常用药品检验仪器介绍下李晓东.ppt

二、常用药物检验仪器II, 光谱分析, 分光光度法,* 通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内的吸光度和发光强度，对该物质进行定性和定量分析的方法,* 常见的波长范围: （1）200400nm的紫外光区；（2）400760nm的可见光区；（3）2.525m的红外光区。,* 朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律 : A=lg(1/T)=ECL A为吸光度,T为透射比,是投射光强度比上入射光强度 E为吸收系数；C为吸光物质浓度,g/100mL ；L为吸收层厚度，cm,二、常用药物检验仪器II, 光谱分析,* 利用物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱，对物质进行定性分析、定量分析及结构分析的方法。按所吸收光的波长区域不同，分为紫外分光光度法(60-400nm)和可见分光光度法(400-750nm)，合称为紫外-可见分光光度法。, 紫外-可见分光光度法（UV-Vis）,紫外-可见分光光度仪基本组成,二、常用药物检验仪器II, 紫外-可见分光光度法（UV-Vis）,* 光源: 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。,可见光区-钨灯为光源；紫外区：氢、氘灯,* 单色器: 将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任波长单色光的光学系统。,* 吸收池: 放置各种类型的吸收池（比色皿）和相应的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池两种。在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。,* 检测器:利用光电效应将透过吸收池的光信号变成可测的电信号，常用的有光电池、光电管或光电倍增管。,二、常用药物检验仪器II,- 单波长单光束、单波长双光束、双波长, 紫外-可见分光光度仪的类型,二、常用药物检验仪器II,* 操作简单，灵敏度高，可达 10 -4g/ml 10-7g/ml * 准确度高，相对误差为 25，重现性好,* 测定条件（温度、溶剂极性、pH等）不同，吸收光谱的形状、吸收峰的位置、吸收强度等都可能发生变化。,* 同一种物质使用不同的溶剂，得到的紫外-可见吸收光谱的峰形和最大吸收位置可能不一样； * 尽量选用低极性溶剂，pH一致，能很好地溶解被测物，并且形成的溶液具有良好的化学和光化学稳定性； * 溶剂在样品的吸收光谱区无明显吸收。, 紫外-可见分光光度法（UV-Vis）的特点, 紫外-可见分光光度法（UV-Vis）的影响因素,二、常用药物检验仪器II, 紫外-可见分光光度仪的应用,（一）定性鉴别：是多数有机化合物具有吸收光谱特 征。一般用对比法。 1、对比吸收光谱特征数据 2、对比吸收度（或吸收系数）比值 3、对比吸收光谱的一致性 （二）纯度检查：杂质检查与杂质限量检测 （三）含量测定： 1、吸收系数法 2、标准曲线法 3、对照比较法,二、常用药物检验仪器II, 光谱分析, 红外分光光度法（IR）,* 利用样品的红外光谱进行定性、定量分析及测定分子结构的方法，称为红外分光光度法,二、常用药物检验仪器II, 红外分光光度法的特点,* 红外光谱法是有机药物分子的振动-转动光谱，分子中每个基团一般都有相应的吸收峰，且特征性强。药物的红外光谱能反映药物分子的结构特点，具有专属性强、准确度高的特点，是验证已知药物的有效方法。,* 中国药典要求按指定条件绘制供试品的红外光吸收图谱，与药品红外光谱集中的相应标准图谱对比，如果峰位、峰形、相对强度都一致时，即为同一种药物。,二、常用药物检验仪器II, 红外分光光度法的样品制备,* 气体：对气体样品应采用气体槽来进行测量,* 液体：液体样品常采用液体槽来进行测定,* 固体：糊状法石蜡油调糊、薄膜法、KBr压片法, 红外光谱仪分类, 红外光谱仪的校正,* 0.04mm聚苯乙烯薄膜（波数校正，分辨深度、分辨率）,二、常用药物检验仪器II, 红外光谱的测定,* 原料药鉴别,* 制剂鉴别,* 晶型、异构体限度检查或含量测定,二、常用药物检验仪器II, 红外光谱的测定,丙二醇 二甘醇,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度法,* 其测量对象是呈原子状态的金属元素和部分非金属元素，系由待测元素灯发出的特征谱线通过供试品经原子化产生的原子蒸气时，被蒸气中待测元素的基态原子所吸收，通过测定辐射光强度减弱的程度，求出供试品中待测元素的含量。, 光谱分析,* 分析对象： 元素周期表中70多种元素进行定量分析,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度法,* 基本组成：由光源、原子化系统、单色器和检测系统等组成，另有背景校正系统、自动进样系统等。,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度计,(1)单道单光束，通过调制，消除火焰发射背景 (2)单道双光束，通过调制光源和参比光束的作用，消除火焰发射背景和光源漂移,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度计,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度计,* 光源空心阴极灯 作用：辐射待测元素的锐线光谱，以作入射光源。,* 原子化系统：将试样转化为所需基态原子 1、火焰原子化系统: 包括喷雾器、混合室、燃烧器和火焰,火焰 最高温度 空气- H2 2300K 空气-乙炔 2500K N2O-乙炔 2960K,2、 石墨炉原子化器: 电源、保护气、冷却水及石墨管,* 可大幅度提高原子化效率和利用率，提高灵敏度1020倍,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度计,3、低温原子化器: 某些特殊元素（As、Se、Hg等）在低温 利用某些化学反应使其原子化，又称化学原子化法。, 冷蒸气发生原子化器: 将Hg离子还原为金属汞, 氢化物发生原子化器: 在一定酸度下，将As、Sn、 Bi等待测元素还原为易挥发易解离的氢化物，如 AsH3、SnH4、BiH3，氢化物可将待测元素与基质分 离，检出限较火焰法低。,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度计,* 单色器光栅型，从光源发射的电磁辐射分离所需辐射 入射狭缝、反射镜、色散元件和出射狭缝组成。,* 检测系统：光电倍增管为检测器,* 背景校正系统：校正供试品原子化时蒸气相对吸收测 定的干扰，常用有四种:连续光源、塞 曼效益、自吸效应、非吸收线。,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度法实验技术,* 样品处理：避免污染,* 测定条件的选择,* 定量分析：标准曲线法和标准加入法,* 干扰及其抑制：电离、物理、光学、背景,* 检测形式：直接测定和间接测定,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度法实验技术,优点： 具有较高的可控温度。34000C 原子蒸气在光程中的滞留时间长。 10-110-2s 样品消耗量少。 抗干扰能力强-灰化分离。 灵敏度高。 10-610-9, 石墨炉原子化器特点,缺点： 精密度、重现性较差。 510% 存在记忆效应。 杂散光引起的背景干扰较严重， 需要校正。 只能测定液体样品。,优点： 空气-乙炔火焰(23000C): 30多种金属元素的测定, 10-4%10%含量;笑气-乙炔火焰(29550C): 70多种金属元素的测定,10-4%10%含量。, 火焰原子化器特点,缺点：同轴气动雾化器的雾化效率低。 510%；火焰的原子化效率低、还伴随着复杂的火焰反应；原子蒸气在光程中的滞留时间短10-4s；大量气体的稀释作用，限制了检测限的降低；只能测定液体样品。,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度计,与UVVis的比较,相同点 均属于吸收光谱分析； 均服从光吸收定律。 不同点 原子吸收光谱分析的吸收物质是基态原子蒸气； 紫外-可见分光光度分析的吸光物质是溶液中的分子或离子。 原子吸收光谱是线状光谱； 紫外-可见吸收光谱是带状光谱。,二、常用药物检验仪器II, 原子吸收分光光度计,1）灵敏度高：火焰原子法，ppm 级，有时可达 ppb 级；石 墨炉可达10-9-10-14（ppt 级或更低）. 2）准确度高：RSD 可达13。 3）干扰小，选择性极好； 4）测定范围广，可测70 种元素。 不足：多元素同时测定有困难； 对非金属及难熔元素的测定尚有困难； 对复杂样品分析干扰也较严重； 石墨炉原子吸收分析的重现性较差。,二、常用药物检验仪器II, 原子荧光分光光度计,一、定义(Atomic Fluorescence Spectrometry, AFS) 通过测定原子在辐射能作用下发射的荧光强度进行定量分析的一种发射光谱分析方法。所用仪器与原子吸收光谱法相近。,原子荧光为光致发光，二次发光，激发光源停止时，再发射过程立即停止。,完全具有自主知识产权的分析仪器产业。,二、常用药物检验仪器II, 原子荧光分光光度计,光源：可用锐线光源或连续光源（氙弧灯） 原子化器：与原子吸收光度计相同。但所用的火焰与AAS的不同，主 要是因为在通常的AAS火焰中，荧光猝灭严重，必须用Ar稀释的 火焰。当用氢化物发生法时，直接使用Ar气氛下的石英加热方法 进行原子化。 3. 分光系统：非色散型用滤光器（因荧光光谱简单）；色散型荧光仪用光栅； 4. 检测器：色散型荧光仪用光电倍增管 光源与检测器成900C：防止激发光源发射的辐射对原子荧光信号测定的影响。,二、常用药物检验仪器II, 原子荧光分光光度计,有较低的检出限，灵敏度高。 干扰较少，谱线比较简单。 仪器结构简单，价格便宜。 分析校准曲线线性范围宽，可达35个数量级。 由于原子荧光是向空间各个方向发射的，比较容易制作多道仪器，因而能实现多元素同时测定。,二、常用药物检验仪器II, 原子荧光分光光度计,二、常用药物检验仪器II, 质谱分析,- 将目标化合物形成离子和碎片离子，按照其质荷比(m/z)的不同进行分离测定，进行成分和结构分析的一种分析方法。,二、常用药物检验仪器II, 气质联用测试流程图,接口,Interface, 质谱单元构造,二、常用药物检验仪器II,水中痕量药物残留的GC/MS分析, 质量色谱图（TIC）,气相色谱质谱联用测定玉米中36种农药残留量, Full Scan质谱图、SIM质谱图,二、常用药物检验仪器II,二、常用药物检验仪器II, 质谱图及谱库检索,70eV下，电子轰击后得到的碎片比较稳定，可以在不同的时间和不同的仪器上实现比较。,* 目前比较应用广泛的谱库是： NIST（National Institute of Science and Technology）库： 64K张谱图 NIST/EPA/NIH库：129K张谱图 Wiley库：275K（可能包括不同来源的质谱图，内容为相同化合物）,二、常用药物检验仪器II, 气相色谱-质谱联用仪,Varian Saturn Series,PerkinElmer Clarus 600,Shimadzu GCMS-QP2010 Plus,Agilent 7890A/5975C,ThermoElectron DSQ,二、常用药物检验仪器II, GC/MS/MS,Varian 1200L & 320MS,LECO Pegasus HT TOF,TSQ Quantum GC/MS/MS, GC/TOF,JEOL AccuTOF GC-TOF,Waters Quattro micro GC,Waters GCT Premier,二、常用药物检验仪器II, 液相色谱质谱联用, 液质联用(LC-MS)主要可解决如下几方面的问题：不挥发性化合物分析测定；极性化合物的分析测定；热不稳定化合物的分析测定；大分子量化合物（包括蛋白、多肽、多聚物等）的分析测定；没有商品化的谱库可对比查询，只能自己建库或自己解析谱图。,计算机控制及数据处理系统,真空控制系统,二、常用药物检验仪器II, 液质联用离子源（API）, ESI源（电喷雾电离） APCI源（大气压化学电离） APPI源（大气压光电离）,ESI源原理及结构,二、常用药物检验仪器II, 质谱离子源的选择,二、常用药物检验仪器II,* 通常小分子得到M+H+,M+Na+ 或M-H-单电荷离子，生物大分子产生多电荷离子，由于质谱仪测定质/荷比，因此质量范围只有几千质量数的质谱仪可测定质量数十几万的生物大分子。 * 电喷雾电离是最软的电离技术，通常只产生分子离子峰，因此可直接测定混合物，并可测定热不稳定的极性化合物；其易形成多电荷离子的特性可分析蛋白质和DNA等生物大分子；通过调节离子源电压控制离子的碎裂（源内CID）测定化合物结构。, ESI源（电喷雾电离）的特点,二、常用药物检验仪器II, 液质联用谱图解析,二、常用药物检验仪器II, 液质联用质量分析器, 单四级质谱检测器（Quadrupole MS, QMS ） 三重四级杆质谱检测器（Triple Quadrupole MS，QqQ） 离子阱质谱检测器（Ion Trap，IT） 飞行时间质谱检测器（TOF MS，Q-TOF MS）,离子阱质谱 Ion Trap MS,三重四级杆质谱 Triple Quadrupole MS,四极杆飞行时间质谱 Q-TOF MS,二、常用药物检验仪器II, 液质联用仪的技术参数, HPLC技术参数(质谱泵、自动进样器、二极管阵列监测器) 分辨率（Resolution):10%峰谷定义和半峰高宽(FWHM) 质量范围（Mass Range）：指能够测量质谱的最大质量数 灵敏度（Sensitivity）: 在额定分辨率下，质谱仪能给出定性 质谱的最小样品量如串联质谱以利血平 作为指标，MS/MS全扫描，1pg，SN50 扫描速度（Scan Speed）：单位时间获得谱图的数目 质量精度（Accuracy）：cal =364.2509， Mexp = 364.2501,二、常用药物检验仪器II, 基于高效液相色谱-串联质谱法可开展的工作, 药物主成分的定性鉴别及药品打假 中成药非法添加化学药、违禁药物检测 药物中有关物质的定性及定量 化学药生物利用度、等效性分析及药物代谢研究 天然产物及天然药物研究 质量肽图的分析、蛋白质磷酸化修饰研究 蛋白质分子量的测定（分子量小于6万，多电荷法） 临床诊断和疾病生物标志物的分析 食品中抗生素残留等化学残留成分分析,二、常用药物检验仪器II, 高效液相色谱-串联质谱联用仪, 高效液相色谱-离子阱质谱联用仪, 高效液相色谱-三重四级杆串联质谱联用仪,Varian 500,ThermoElectron LXQ,Agilent 6300 Series,Bruker Esquire HCT,Agilent 6410,Waters Preimer XE,ThermoElectron TSQ,API 4000,二、常用药物检验仪器II, 电感耦合等离子质谱法(ICP-MS),ICP-MS由ICP焰炬，接口装置和质谱仪三部分组成 ；ICP-MS所用电离源是感应耦合等离子体（ICP），其主体是一个由三层石英套管组成的炬管。ICP作为质谱的高温离子源（7000K），样品在通道中进行蒸发、解离、原子化、电离等过程。离子通过样品锥接口和离子传输系统进入高真空的MS部分，MS部分为四极快速扫描质谱仪，通过高速顺序扫描分离测定所有离子，扫描元素质量数范围从6到260，浓度线性动态范围可从ppt到ppm直接测定。,Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,二、常用药物检验仪器II, 电感耦合等离子质谱法(ICP-MS),等离子体,二、常用药物检验仪器II, ICP-MS检测限及质量分析范围,二、常用药物检验仪器II, ICP-MS分析样品的前处理,二、常用药物检验仪器II, 电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS),二、常用药物检验仪器II, 中西部地区地市药检所仪器配备, 原有业务增补 HPLC、GC、TLC、AA、 IR、自动溶出仪、不溶性微粒测定仪、卡式水分仪、照相显微镜等。, 新增业务（微生物） 生物安全柜、生化培养箱、恒温培养箱、集菌仪等,三、2010版中国药典拟收录方法展望,Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry,三、2010版中国药典拟收录方法展望, 离子色谱法（IC）, 离子色谱的基本过程是离子交换，本质属于离子交换色谱,* 抑制器和电导检测器,* PEEK材料,三、2010版中国药典拟收录方法展望, 核磁共振测定法（NMR）,Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, 由磁性核受幅射而发生跃迁所形成的吸收光谱。研究最多、应用最广的是1H核的NMR，可用PMR或1H NMR表示。 NMR给出的信息 化学位移：各种结构的1H、13C有不同的化学位移，对结构敏感。（有点像IR中的特征吸收） 磁性核附近的取代情况及空间排列：通过偶合常数J和自旋自