常用药品检验仪器介绍_上_李晓东.ppt

常用药品检验仪器分析方法介绍 中国药品生物制品检定所李晓东2009 5 14北京 讲座内容 一 药品 质量标准及药品检验 二 常用药品检验仪器 1 药品及药剂的处理及性状分析仪器 2 常用鉴别 检查及含量测定仪器分析方法 三 2010版 中国药典 拟收录方法展望 药品 用于预防 治疗 诊断人的疾病 有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治 用法和用量的物质 包括中药材 中药饮片 中成药 化学原料药及其制剂 抗生素 生化药品 放射性药品 血清 疫苗 血液制品和诊断药品等 中华人民共和国药品管理法 第十章附则 一 药品 质量标准及药品检验 药品质量标准 药物分析 pharmaceuticalanalysis 就是运用物理 物理化学或生物化学的方法与技术 研究化学结构已经明确的合成药物或天然药物及其制剂的质量控制方法的一门学科 以中国药典所收载的药物及其分析方法为主要内容 其主要任务是保证药物的高质 安全 有效 药品质量检验 药物分析的特点 药物分析在于研究药物的化学组成分析方法及有关理论 是药学发展的工具 眼睛 药学和分析科学的交叉学科 分析化学在药学中的应用 其发展以分析化学为基础 不仅为药品生产过程中的质量控制 优化工艺 科学合理的贮藏条件和管理条件提供有效依据 而且为新药研究和开发提供了有效的现代分析手段 药物分析的任务 2 为新药研发提供科学质量控制方法 4 分析新技术的应用 3 临床药学研究 分析目的 定性分析 定量分析与结构分析分析对象 无机分析和有机分析分析原理 化学分析和仪器分析 药物分析的检验依据 药品质量标准 药品质量标准是国家对药品质量 规格及检验方法所做的技术规定 是药品生产 供应 使用 检验和药政管理部门共同遵循的法定依据 药品质量标准体系 中国药典 疗效确切 广泛应用 质量可控 地方药品标准 临床试验用药品标准 暂行或试行药品标准 药厂内部标准 医院自制药品标准 中华人民共和国国药典 从1963年版起分为一部 二部2005年版分为一部 中药 二部 化学药 三部 生物制品 中国药典 1953 1963 1977 1985 1990 1995 2000 2005年 2007年12月 第九届药典委员会成立 2010版药典编制启动 药典 一个国家或地区关于药品标准的法典 是管理药品生产与质量的依据 和其他法令一样具有约束力 中华人民共和国国药典 凡例 正文 附录 索引 仪器分析技术 以目标物质的物理 物理化学性质为基础 常用药物检验仪器 基于药典二部附录 二 常用药物检验仪器 仪器操作与维护 工作环境要求 仪器的接地 电源电压 特殊环境要求 专用通风排气设施 防尘 温度湿度恒定 避免阳光直射 防震动 防腐蚀等 定期校准及专人管理 中华人民共和国计量法 及相关SOP 操作人员的培训及仪器工作状态的确认 专业管理人员 建立仪器档案及使用登记制度 二 常用药物检验仪器I 1 药品及药剂的处理及性状分析仪器 二 常用药物检验仪器I 电子天平 电子天平 使用和维护 天平的称量精度及最大称样量 称量台的选择 对环境的要求温度 湿度 光照 气流 震动 静电 防磁 维护和保养自校准及强检 清洁 保持通电状态 避免过载 二 常用药物检验仪器I 显微镜 光学 以可见光为光源 把人眼不能分辨的物体放大成像 以供人们提取微细结构信息的光学仪器 结构上可分为光学系统和机械装置两个部分 光学系统主要包括目镜 物镜 聚光器 光阑及光源等部分 机械装置主要包括镜筒 镜柱 载物台 镜座 粗细调节螺旋等部分 显微镜的分类 双目体视显微镜 偏光显微镜 倒置显微镜 荧光显微镜 光学显微镜 在药物分析中的应用 显微鉴别 晶体分析 可见异物 微生物检验 细胞培养等 二 常用药物检验仪器I 熔点测定仪 熔点 指由固态变为液态时的温度 在药物分析领域中 熔点测定是辨认物质本性的一个标准参数 也是纯度测定的重要方法之一 可以鉴别并描述产品 或测量混合成分的含量 熔点测定仪的使用 熔点测定仪 毛细管法测定熔点注意两个温度 毛细管法测定熔点注意样品装填的紧密程度 热量传到介质为加热板或硅油 早期为浓硫酸 操作温度较高 毛细管封端时为明火操作 二 常用药物检验仪器I 恒温恒湿箱 用于药物稳定性试验 留样观察和加速预测法 药物稳定性是指药物在生产制备后 经过运输 贮藏 周转 直至临床应用前的一系列过程中质量变化的程度 稳定性的研究是为了探测药物在贮藏期内质量变化的规律 保证药物在使用期限内不发生明显的质量变化 药物稳定性 长期试验及加速试验指导原则 中国药典 ICH 国际协条会 USP 美国药典 恒温恒湿箱 以科学的方法创造一个对药品失效评测所需长时间稳定的温度 湿度环境和光照环境适用于制药企业对药品及新药的加速测验 长期试验 高湿试验和强光照射试验 是制药企业进行药品稳定性试验最佳选择方案 稳定的供电 供水系统及仪器工作环境 由于是长期试验 注意试验方案的设计及样品摆放 二 常用药物检验仪器I 溶出度试验仪 溶出度系指药物从片剂 胶囊剂或颗粒剂等固体制剂在规定条件下溶出的速度和程度 溶出度试验仪 一种模拟口服固体制剂在胃肠道中的崩解和溶出的体外试验方法 药物溶出度检查是评价制剂品质和工艺水平的一种有效手段 可以在一定程度上反映主药的晶型 粒度 处方组成 辅料品种和性质 生产工艺等的差异 也是评价制剂活性成分生物利用度和制剂均匀度的一种有效标准 能有效区分同一种药物生物利用度的差异 因此是药品质量控制必检项目之一 溶出度试验 溶出度试验仪 溶出度方法的主要内容 2 溶出方法 转篮法与桨法 及其转速的选择 片剂多选择桨法 转篮法多用于胶囊剂或漂浮的制剂 1 溶出介质及介质体积的选择 药物的性质和药物在胃肠道吸收的部位 部位不同 其值有显著差异 弱酸性药物在胃内吸收容易 如乙酰水杨酸片采用醋酸盐缓冲液作溶剂 相反 弱减性药物选用人工肠液 3 溶出量测定方法的验证 4 溶出度均一性试验 批内 重现性试验 批间 溶出度试验仪 溶出度试验方法可能存在的问题 滤膜吸附的验证 溶出度含量测定方法的验证 UV HPLC 如 辅料的干扰 校正片的质量 溶出介质的脱气 取样位置的影响 制剂及溶出试剂的影响如 药物自身物理化学性质 辅料的干扰 校正片的质量 溶出仪的差异 溶出度试验仪 溶出度方法的研究意义 溶出度作为制剂质量控制的一种手段 其目的是使不同厂家生产的同一品种或同一厂家生产的不同批号的药品能达到一定程度上的生物等价 该试验能有效地区分同一种药物生物利用度的差异 1 为什么某些固体制剂国产药与进口原研药相比 临床疗效相距甚远 2 为什么不同厂家生产的同一制剂 甚至同一厂家生产的不同批号 病人服用后也会有不同疗效 3 为什么大量低水平的仿制药存在 恶性竞争 4 国产制剂 包括固体制剂 的出路何在 二 常用药物检验仪器I 抑菌圈测量仪 利用抑菌物质在涂布特定试验菌的琼脂培养基内成球形立体状扩散 抑制试验菌的繁殖 在抑菌物质的周围形成透明圈 即抑菌圈 通过CCD采集图像 精确检测抑菌圈直径数据 最后对数据建模统计 计算抑菌效价 二 常用药物检验仪器I 澄明度仪 本项检查系用目视灯检查法检视注射液中不溶物 析出物或外来异物 以免异物注入体内引起不良反应 2005版 中国药典 采用此法的有注射剂 注射用无菌粉末粉针剂及滴眼剂 不能见大于2mm到色块 白点 玻璃 纤毛 可见微粒等异物 组件 三基色荧光灯 电子镇流器和遮光装置数字式电子照度计 人工目测可能存在的问题 二 常用药物检验仪器I 澄明度仪 可见异物检查中的注意事项 其他可见异物的存在 可复验 如 2mm以下的短纤毛 点 块等 复验条件 1 溶液型非静脉用注射液 初试20支 瓶 复试20支 瓶 总不超过2支 瓶 2 注射用无菌粉末 初试5支 复试10支 1支不符合规定 化学药 4个生化 中药 抗生素 2g 10个 2g 8个 二 常用药物检验仪器I 旋光仪 当平面偏振光通过含有某些光学活性的化合物液体或溶液时 能引起旋光现象 使偏振光的平面向左或向右旋转 旋转的度数 称为旋光度 偏振光透过长1dm且每1ml中含有旋光性物质1g的溶液 在一定波长与温度下测得的旋光度称为比旋度 测定比旋度 或旋光度 可以区别或检查某些药品的纯杂程度 亦可用以测定含量 旋光仪 药典系用钠光谱的D线 589 3nm 测定旋光度 除另有规定外 测定管长度为1dm 如使用其他管长 应进行换算 测定温度为20 测定旋光度时 用读数至0 01 并经过检定的旋光计 注意事项 每次测定前应以溶剂作空白校正 测定后要再校正 配制溶液及测定时 均应调节温度至20 0 5 或各药品项下规定的温度 供试的液体或固体物质的溶液应充分溶解且澄清 物质的比旋度应注明分析条件 二 常用药物检验仪器I 超纯水机 实验室用纯水的制备 蒸馏水 自来水气化冷凝 重蒸馏水 蒸馏水加铬酸钾和高锰酸钾重蒸 二次石英亚沸水 用热辐射原理 保持蒸馏水温度低于沸点温度蒸发冷凝而制取高纯水 去离子水 离子交换 含非电解质 胶体 树脂 超纯水机 离子交换 反渗 超滤 活性炭吸附 超纯水机 超纯水的应用 HPLC IC GC MS HPLC MS ICP MS PCR 二维电泳 组织培养和分子生物学等应用 超纯水的技术参数 电阻率 M cm 25 18 2TOC ppb 0 2um 1 ml微生物 cfu ml 1 二 常用药物检验仪器II 2 常用鉴别 检查及含量测定仪器分析方法 二 常用药物检验仪器II 电位分析 pH酸度计 直接电位法 电极电位与溶液中待测物质的浓度 或活度 有关 通过测量溶液的电动势 根据奈斯特方程计算被测物质的含量 pH酸度计是一种测量溶液pH值的仪器 它通过pH选择玻璃电极 复合内参比电极 来测量出溶液的pH值 二 常用药物检验仪器II 电位分析 电位滴定法 用电位测量装置指示滴定分析过程中被测组分的浓度变化 通过记录或绘制滴定曲线来确定滴定终点 根据滴定剂与被滴定剂的关系 求出试样的含量 特点 1 不用指示剂而以电动势的变化确定终点2 不受样品溶液有色或浑浊的影响3 客观 准确 易于自动化4 操作和数据处理相对麻烦 二 常用药物检验仪器II 电位滴定曲线 每滴加一次滴定剂 平衡后测量电动势 关键 确定滴定反应的化学计量点时 所消耗的滴定剂的体积 快速滴定寻找化学计量点所在的大致范围 突跃范围内每次滴加体积控制在0 1mL 二 常用药物检验仪器II 电位滴定的应用 用于无合适指示剂或滴定突跃较小的滴定分析或用于确定新指示剂的变色和终点颜色 1 酸碱滴定法 pKIn 1 2个pH以上的突跃 玻璃电极 SCE准确度高 2 沉淀滴定法 银量法AgNO3滴定Cl 银电极 或玻璃电极 SCE测Cl 采用KNO3盐桥 3 氧化还原滴定 Pt电极 SCE 4 配位滴定 EDTA法 离子选择电极 SCE 二 常用药物检验仪器II 电位滴定的应用 5 高氯酸非水滴定 玻璃电极 SCE非水溶液滴定法是在非水溶剂中进行滴定的方法 主要用来测定有机碱及其氢卤酸盐 磷酸盐 硫酸盐或有机酸盐 以及有机酸碱金属盐类药物的含量 也用于测定某些有机弱酸的含量 供试品如为氢卤酸盐 应在加入醋酸汞试液3 5ml后 再进行滴定 供试品如为硝酸盐时 因硝酸可使指示剂退色 终点极难观察 遇此情况应以电位滴定法指示终点为宜 非水溶剂 酸性 碱性 两性 惰性最常用的酸性溶剂为冰醋酸 酸滴定剂为高氯酸 二 常用药物检验仪器II 电位滴定的应用 6 费休水分测定 双铂针指示电极 水参与碘 二氧化硫的氧化还原反应 在吡啶和甲醇存在的情况下 生成氢碘酸吡啶和甲基硫酸吡啶 消耗了的碘在阳极电解产生 从而使氧化还原反应不断进行 直至水分全部耗尽为止 终点 双铂电极检测液体补偿后的分极电位 永停终点法 颜色变化 容量滴定法 0 1 25 库仑滴定法 0 0001 0 1 现在的费休试剂中吡啶被咪唑类有机碱取代 费休试剂的标定及贮存 二 常用药物检验仪器II 热分析 差示量热扫描仪DSC测量供试品物理与化学过程 相转变 化学反应等 产生的热效应 热分析法是在程序控制温度下准确记录物质的理化性质随温度变化关系 研究其在受热过程中所发生的晶型转化 熔融 蒸发 脱水等物理变化或热分解 氧化等化学变化以及伴随发生的温度 能量或重量改变的方法 热重分析仪TGA 测量由分解 挥发 气固反应等过程造成的样品质量随温度 时间的变化 定量性强 二 常用药物检验仪器II 热分析在药物分析中的应用 二 常用药物检验仪器II 色谱分析 色谱法 又称层析法 是一种分离技术 混合物试样的分离过程也就是试样中各组分在色谱分离介质中两相 固定相与流动相 间不断进行分配过程 色谱法根据其分离原理可分为 吸附色谱 分配色谱 离子交换色谱与排阻色谱等 色谱法根据分离方法分类 纸色谱法 薄层色谱法 柱色谱法 气相色谱法 高效液相色谱法等 二 常用药物检验仪器II 色谱分析 薄层色谱法 TLC 将供试品试液点样于薄层板上 经展开 检视后所得的色谱图 与适宜的对照品按同法所得色谱图作对比 用于药品的鉴别和杂质检查 仪器与材料 薄层板 点样器 展开缸 显色剂 显色装置 检视装置 测定法 鉴别 供试品主斑点与对照品主斑点的比移值 大小 颜色深浅应大致相同 杂质检查 供试品溶液主斑点外的其他斑点应与相应的杂质对照品溶液或系列杂质对照品溶液的主斑点比较 不得更深 二 常用药物检验仪器II 色谱分析 薄层色谱法的应用 一种经典的分析方法 具有简便 快速 灵敏 高效 准确等特点 影响因素 铺板质量 点样技术 展开剂配制 环境温湿度等因素的影响 有时难于重复 显色又受均匀性 灵敏度 稳定性等影响 中药定性 定量分析中的应用 基层药品质量快速检验 用于药品真伪鉴别 用于药品中杂质检查 化学药及复方制剂 中药材 中成药及复方制剂 二 常用药物检验仪器II 色谱分析 气相色谱法 气相色谱法采用气体为流动相 载气 流经装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法 物质或其衍生物气化后 被载气带入色谱柱进行分离 各组分先后进入检测器 用记录仪 积分仪或数据处理系统记录色谱信号 二 常用药物检验仪器II 气相色谱仪 典型的气相色谱装置 二 常用药物检验仪器II 气相色谱柱 柱温箱 不锈钢填充柱毛细管色谱柱柱温箱 气相色谱进样口 进样口进样针自动进样器自动顶空进样器 二 常用药物检验仪器II 毛细管气相色谱柱内部构造 二 常用药物检验仪器II 气相色谱检测器 热导池检测器TCD 氢火焰离子化检测器FID 电子捕获检测器ECD 氮磷检测器NPD 火焰光度检测器FPD 色谱图试样中各组分经色谱柱分离后 按先后次序经过检测器时 检测器就将流动相中各组分浓度变化转变为相应的电信号 由记录仪所记录下的信号 时间曲线或信号 流动相体积曲线 称为色谱流出曲线 二 常用药物检验仪器II 气相色谱图 二 常用药物检验仪器II 气相色谱特点 1 分离效率高 复杂混合物 有机同系物 异构体 手性异构体 2 灵敏度高 可以检测出 g g 1 10 6 级甚至ng g 1 10 9 级的物质量 3 分析速度快 一般在几分钟或几十分钟内可以完成一个试样的分析 4 应用范围广 适用于沸点低于400 的各种有机或无机试样的分析 不足之处 不适用于高沸点 难挥发 热不稳定物质的分析 被分离组分的定性较为困难 二 常用药物检验仪器II 气相色谱测定法 挥发性主成分或杂质的定性鉴别及定量分析 如残留溶剂分析 内标法 外标法 面积归一化法 标准加入法 二 常用药物检验仪器II 液相色谱法 色谱分析 高效液相色谱法系采用高压输液泵将规定的流动相泵入装有填充剂的色谱柱进行分离测定的色谱方法 注入的供试品 由流动相带入柱内 各成分在柱内分离 并依次进入检测器 由记录仪 积分仪或数据处理系统记录色谱信号 二 常用药物检验仪器II 液相色谱法 HPLC与经典LC相比 使用时更方便 对操作者的依赖性更小 HPLC的高重现性和连续的定量检测导致了定性和定量分析结果具有较高的准确性和精密度 经典LC的特点 简便 填料一次使用 高压液相色谱 HighPressureLiquidChromatography 高速液相色谱 HighSpeedLiquidChromatography 高效液相色谱 HighPerformanceLiquidChromatography 二 常用药物检验仪器II 液相色谱仪 HPLC特征 采用高效色谱柱 高压输液设备和高灵敏度检测器 从而实现了高效 高速和高灵敏度 定量准确 二 常用药物检验仪器II 液相色谱仪输液单元 液相泵 流动相 分析型 0 001mL min 10mL min 40MPa 梯度淋洗 高压梯度 内梯度 与低压梯度 外梯度 反相色谱系统 有机溶剂比例不低于5 二 常用药物检验仪器II 液相色谱仪进样单元 六通阀手动进样 自动进样器 二 常用药物检验仪器II 液相色谱仪分离单元 液相色谱分类 依据固定相及分离机理 反相液相色谱 正相液相色谱 离子交换色谱 分子排阻色谱 手性色谱 色谱柱柱温箱 液相色谱对流动相的要求 HPLC级流动相 脱气 过滤 液相色谱样品洗脱形式 等度洗脱 梯度洗脱 二 常用药物检验仪器II 液相色谱仪分离单元 色谱柱填充剂 形状 粒径 孔径 表面积 键合基团的表面覆盖度 含碳量 键合类型和填充方式 硅胶为载体的一般键合固定性填充剂 PH2 8 适宜PH 8 载体硅胶溶解PH 2 与硅胶相连的化学键合相易水解脱落 PH 8 耐碱 高纯硅胶且高覆盖度键合硅胶 包覆聚合物填充剂 有机 无机杂化填充剂 非硅胶填充剂 PH 2 耐酸 大体积侧链位阻保护的二异丙基或二异丁基取代十八烷基硅烷键合硅胶 有机 无机杂化填充剂 二 常用药物检验仪器II 液相色谱仪检测单元 色谱检测器 紫外检测器 UVD 二极管阵列检测器 DAD 荧光检测器 FD 示差折光检