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第三章综合实验项目

实验一中药化学成份的系统预试验操作

在研究一未知样品时,多采用中药化学成分的系统预实验。先根据各化学成

分的溶解性不同,选用适当的溶剂,极性梯变,顺次将各类溶解性相近的成分提

出。例如:石油隧、汽油、苯可溶解油脂、挥发油、植物苗醇、某些生物碱、亲

脂性强的香豆素等亲脂性化合物;乙雄可提取出树脂、内酯、黄酮等化合物;氯

仿可提取有利生物碱;丙洞、乙醇、甲醇则可提取出一些生物碱及其盐,有机酸

及其盐、甘类、糅制、无机盐类等化合物。通过制备预实验的溶液,可减少各成

分间的相互影响,提高预试的效果。一般工作中常根据水能提取极性物质,石油

暇可提取非极性物质,醇能提取大多数成分等特点,采用石油隧、95%乙醇和水

为溶剂对样品进行分别提取。

预实验的结果仅能作为进一步提取分离有效成分的初步线索。由于植物中各

成分的复杂性和相互干扰,各定性反应常有例外,例如:碘化强钾试剂,不仅对

生物碱发生反应,对碱性氨基,生物胺等同样也发生反应。生物碱沉淀反应作为

预实验阴性结果可做出无生物碱存在的结论,阳性结果实际意义不大,须进一步

配合其他反应或配合TLC及PC进行。因此,决不能只跟据预试结果武断作出

某种成分存在与否的结论、为进一步了解所含成分单体的个数和情况可配合TLC

和PC。

一、实验目的

掌握中药成分的预试验方法,总结中药中各主要化学类型成分的理化性质。

二、实验原理

根据中药化学成分溶解度不同进行溶剂系统提取分离,达到分类,再利用各

种沉淀试剂和显色剂进行预试,并配合TLC及PC,初步判断和了解各部分中可

能含有的化学成分。

三、溶剂及试剂

95%乙醇150mL石油髓150ml,1%HC130mL氯仿40ml,氨水适量。

四、实验操作

(一)与实验溶液的制备

1.水提取液

样品粉末10g(过20目筛)

10倍量水,室温浸泡过夜

过滤(滤取一半量)

滤液(检液A)部分浸液及药渣

60*2水浴加热1Omin-1h

过滤

滤液(检液B)滤渣

此滤液供糖、多糖、有机酸、皂昔、昔类、酚类、糅质、氨基酸、生物碱等

项的预试。

2.乙醇提取液

样品粗粉20g

150ml90-95%乙静

回流提取45min

乙醉提取液

分成两份

乙醇液C乙睥液D

回收溶剂至无醇味

力口1%HC120ml溶解(检查黄酮、慈醒、酚类、糅质、

抽滤甘类、有机酸、香豆素、赭类、内

酸水液酯、隹体化合物、强心昔)

氨太碱化(pH9〜10)

氯仿萃取(10mlx3)

氯仿层

水洗至中性

回收溶剂至干

残渣

解“藐容解其余用l%HQ溶解

检液E检液F

(供薄层点样用)(检查生物碱)

3.石油懒提取液

样品粗粉1g,加10ml石油酸(60〜90℃)放置2〜3h,过滤,滤液放在表

面皿上,让石油醛挥发,用残留物进行菇类、的类、脂肪等的检查。

(二)各类成分检查

I.生物碱

(I)碘一碘化钾试剂:取检液F2ml于试管中若中性要酸化至酸性,滴加

碘一碘化钾试剂2滴,如有棕红色沉淀产生,可能含有生物碱。

(2)碘化钿钾试剂:试剂同上,也呈酸性,加碘化钿钾试剂立即有桔红色

或黄色沉淀产生,亦可能有生物碱。本反应于纸片上进行较为敏感。

(3)硅鹤酸试剂:操作同上,如有生物碱,试液与硅铝酸试剂相遇,即产

生类白色或有浅黄色沉淀.

2.氨基酸、多肽和蛋白质

(1)双缩胭试验(Biuret反应):取1%硫酸铜溶液与10%氢氧化钠溶液等

量混合。本试验主要是C;与蛋白质或肽类分子中肽键一CONH—络合显色。取

1ml检液A,加入1〜3滴40%氢氧化钠溶液,摇匀,使呈碱性,再逐滴加入

1%硫酸铜溶液,边加边摇匀(注意不要过量),如显紫、红或紫红,表示有多

肽或蛋白质。

(2)荀三酮试剂(Ninhydrin试剂):检液A点在纸片上,滴上或喷洒0.2%

的三酮乙醇液后,在100℃左右的烘箱中放置2min,如有氨基酸和肽就显蓝色或

紫红色斑点,也有少数氨基酸呈黄色斑点。

亦可在试管中进行,水提液1ml,加试剂2〜3滴后在沸水浴上加热5min,

冷后有蓝紫色出现,表明有氨基酸或多肽。

[注]除上述成分外,伯胺也会显色。

3.有机酸

(1)用pH试纸检查:取检液D用pH试纸检查,如呈酸性,则可能含有

游离酸或酚性化合物。

(2)溟酚蓝溶液:取检液D点于滤纸片上,喷洒0.1%溟酚蓝溶液(溶于

7%乙醇中),立即在蓝色背景上显黄色斑点,表明可能含有机酸。如觉得不明

显,可再喷洒氨水,然后暴露在盐酸气体中,背景逐渐由蓝色变为黄色,而有机

酸斑点仍为蓝色。经过这样一个反复,用pH试纸难以肯定的有机酸样品也可检

出。

4.糅质

(1)1%三氯化铁试验:(样品溶液如为酸性,即可直接进行检查。如为碱

性,可加酸酸化后再滴加三氯化铁试剂。)取检液B1ml,加1%三氯化铁试剂,

如呈蓝墨绿色或蓝紫色,证明可能含有酚类或棘质。可■水解鞅制多为蓝色,缩合

糅制多呈绿色。

(2)明胶实验:取检液B2ml,加入氯化钠-明胶溶液,如产生白色沉淀,

则表明含有鞍质。

5.糖、多糖和昔

(1)斐林试剂(Fehling):斐林试剂为CuSO4与酒石酸钾钠试剂临用前等

体积混合。取检液B2ml,加入新配制的斐林试剂,在沸水浴上加热数分钟,如

产生红棕色氧化亚铜沉淀,证明含有还原糖存在。另取热水提取液,加盐酸,使

呈酸性,加热微沸5〜lOmin,使产生水解反应,冷后,调节pH至中性,同上法

加斐林试剂,如热水提取漫未水解前呈负反应,水解后呈正反应,或水解后产生

氧化亚铜沉淀较前为多,表明可能含有多糖、苗类成分。

(2)a-蔡酚试验(Molish反应):取检液B和D各3mL加热浓缩,使

溶于0.5ml乙醇中,再加等体积的10%a-蔡酚乙醇液,摇匀,沿试管壁缓缓滴加

浓硫酸,如在二液界面处产生紫红色环,证明含有糖类、多糖或甘类。

(3)氨性硝酸银试剂:0.1N硝酸银溶液和5N的氨水临用前等量混合。取

检液B点于纸上,喷洒上述试剂,在1。。℃加热5〜lOmin,还原糖呈褐色。

6.皂玳

(I)泡沫试验:取检液B3ml于试管内,激烈振徭,如产生持续性泡沫,

就可能含有皂甘、高级脂肪酸、蛋白质、粘液质。皂甘和脂肪酸盐泡沫特别明显,

在试管内能持续lOmin以上,即使加热,加乙醇,泡沫也不明显地减少。在有皂

背的基础上,可取二试管取检液分别滴加5%HC1,5%NaOH振摇,比较泡沫高

度,判断三菇皂甘与脩体皂昔。

(2)醋SF-浓硫酸试验(Liebermann-Burchard反应3取检液B和D各2ml

置蒸发皿中,在水浴上小心蒸去溶剂,残渣溶解或悬浮于醋酎0.5ml中,滴加1

滴浓硫酸,如呈紫红色,并且在溶液上层逐渐变绿,证明可能含有皂成。

(3)溶血试验:取松液B2ml,蒸干,使溶于0.9%生理盐水中,加血球生

理盐水悬浮液,产生溶血现象,表明含有皂首。

7.植物俗醇、三菇类

(1)醋酎-浓硫酸试验(Liebermann-Burchard反应):取检液D2mL操作

方法同前,结果如果红紫色,并逐渐变为污绿色,表明含有植物脩醇或三菇类成

分。颜色变化较快这为铅醇。

(2)氯仿-浓硫酸试验(Sackowski反应):取检液D2mL在水浴上蒸干,

以氯仿溶解残渣,加浓硫酸,如氯仿层显红色或青色,流酸层有绿色荧光,则表

明有植物笛醇。

8.黄酮类

(1)盐酸-镁粉试验:取检液D2ml于试管中,加镁粉少许,再滴入浓盐酸

数滴(必要时在沸水中加热3min),如显樱红色,说明含有黄酮类化合物。如

乙醇提取液加浓盐酸而不加镁粉即出现红色表明含有花色索。

(2)氨熏试验:将检液D点于滤纸片上,置氨蒸气中熏半分钟,如显黄色,

置荧光灯下显黄色荧光,表明有黄酮类化合物。

(3)三氯化铝试验:将检液D点于滤纸片上,喷洒1%三氯化铝乙醇溶液,

干燥后于紫外灯光下如显明显之黄色或黄绿色荧光,表明可能有黄酮类化合物存

在。

9.香豆素与菇类内酯化合物

(I)荧光试验:将检液D点于滤纸片上,干燥后,放在紫外灯光下观察,

如有天蓝色荧光者,可能含有香豆素类。

(2)偶合试验:取检液D2ml,加入等体积3%碳酸钠水溶液,于水浴上

煮沸3〜5min,冷却后,加新配制的重氮化试剂,如显红色或紫色,表明可能含

有亲脂性强的香豆素类。

(3)异羟月亏酸铁试验:取检液D2ml,加2〜4滴盐酸羟胺试液和10%氢氧

化钾甲醇液至呈碱性(pH8〜9),于水浴上加热至反应完全,冷却,加盐酸酸

化(pH2〜3),并加入1%三氯化铁溶液,混匀,如溶液呈红色或

紫色反应,表明含有酯、内酯、香豆素类成分。

10.强心忒

(1)碱性3,5-二硝基苯甲酸试验(Kedde反应):取检液D2mL加入新鲜

配制的碱性3,5-二硝基苯甲酸试剂2〜3滴,溶液呈紫红色,表明可能含有强心

式。此反应也可在滤纸片上进行。

(2)碱性苦味酸实验(Balje[反应):取检液D2ml,加入碱性苦味酸试剂

2〜3滴,放置15min左右,溶液呈现橙色或红色,表明可.能含有强心忒。

(3)亚硝酰铁氟化钠试验(Legal反应):取检液D2ml,在水浴上小心蒸

干,加入1ml叱咤溶解残渣,加入0.5%亚硝酰铁氟化钠水溶液1滴,混匀,再

加入10%氢氧化钠1〜2滴,摇匀,如呈红色,而后颜色又逐渐消失,表明可能

含有强心忒。

(4)三氯化铁冰醋酸试验(Keller反应):取检液D3mL在水浴上蒸干,

冷后,加三氯化铁冰醋酸试剂,溶解残渣于一试管中,沿管壁滴加浓硫酸,于二

液界面处显棕色环,上层的冰醋酸呈蓝绿色,表示具有a-脱氧糖的强心甘存在。

11.检查慈醍类

(1)KOH试验:取检液D1〜2ml,加入10%KOH水溶液3〜4滴,如呈

红色,表明含葱醍类。

(2)醋酸镁试验:取检液D1〜2ml,滴加3滴10%醋酸镁甲醇液,如呈

橙红至红色,表明含意醍类。

12.挥发油和油脂

(1)一般检查:将石油酸提取液滴于滤纸片上,如纸片上的油斑能在大气

中自然挥发,就可能含有挥发油。如果油斑不消失,可能含有挥发油、油脂或脂

质体。

(2)磷铝酸试验:将石油髓提取液滴于滤纸片上,喷洒25%磷鸽酸乙醇溶

液后,将纸片放在115〜118℃烘箱中2min,对油脂、三菇及俗醇等呈蓝色,背

景为黄绿色或藏青色。

(三)薄层检查

1.生物碱(以下条件仅限于本试验)

吸附剂:硅胶G

样品:检液E

对照品:粉防己总生物碱、苦参总碱

展开剂:CHC13-MeOH-浓氨水(5:0.6:0.3)

显色剂:改良碘化铀钾试剂。

2.各类成分的层析条件参见教材及相关文献。

五、实验安排

本实验共分3次完成

第一次:水提液的制等及检查;

第二次:乙醇提取液(检液D)的制备及检查

第三次:检液E和F的制备,生物碱的检查

实验二银翘散抗流感病毒有效组分研究

银翘散为清代医家吴鞠通根据《内经》“风淫于内,治以辛凉,佐以苦甘;

热淫于内,治以咸寒,佐以甘苦”的理论而创制的名方,临床应用已久,由金银

花、连翘、牛劳子、甘草、薄荷、荆芥、桔梗、淡豆豉、淡竹叶等9味药组成。

始见于1788年出版的《温病条辩》。现代用于治疗流行性感冒、急性扁桃体炎、

咽峡疱疹、麻疹、腮腺炎、乙脑、流脑、大叶性肺炎等疾病的初期阶段。现代药

理实验表明银翘散具有良好的抗流感病毒活性。石任兵教授课题组以银翘散全方

为研究对象,按传统用药方式,结合药效学实验,综合运用现代分离技术和方法,

初步阐明了银翘散抗流感病毒作用的物质基础,并初步探讨了其作用机理。

一、银翘散抗流感病毒有效组分群的筛选

取银翘散原方(金银花:连翘:牛芳子:甘.草:薄荷:荆芥:桔梗:淡豆豉:淡竹叶

为9:9:9:5:6:6:6:6:4)按传统用药方式,以水煎煮,得到水煎液。水煎液经过AB-8

型大孔树脂柱处理,通过正交实验筛选,以抗甲型、乙型流感病毒为活性评价指

标,采用鸡胚法和CPE法,筛选出了银翘散抗流感病毒有效组分群(EFY)。

二、银翘散抗流感病毒有效组分群化学成分的结构鉴定

采用多种分离纯化方法和结构鉴定手段(如UV、IR、ELMS、ESI-MS、iHNMR、

L'CNMR等波谱学技术和化学方法),对银翘散抗流感病毒有效组分群(EFY)中化学

成分的系统研究,从中分离得到43个化合物,并对其中的31个进行了鉴定。1个

为新化合物,8个为首次从银翘散中分得的已知化合物,其余为银翘散各单味药

已有报道的化合物。

1.仪器与试剂

HMK显微熔点仪(温度计未校正)。TU1201型紫外可见分光光度计和

U2000紫外分光光度计。NicoletImpact410型红外分光光度计,KBr压片。

JEOL-300型核磁共振仪、VarianGemini-300型核磁共振仪和BrukerAVANC

-EDRX-500超导核磁共振仪。VG-ZAB-HS型质谱仪、VG-20-250型质谱仪、

Mariner质谱仪和APEXIIFT-1CR质谱仪。XZ-7旋转蒸发器(中国科学院生物

物理所科龙仪器厂)。SHZ-3循环水真空泵(河南省巩义市英峪电子仪器厂)。

H66025超声波清洗仪(无锡市超声电子设备厂)。DS-II电热三用水箱(北京

市医疗设备厂)。WatersDeltaPerp3000制备液相色谱仪,Waters484可调波

长紫外检测器。Waters745数据记录仪,流动相:甲醇-水系统。Gilson制备液相

色谱仪,Gilson306泵,Gilson118紫外/可见检测器,Gilson712化学工作站,

流动相:甲醇水系统。薄层层析和柱层析硅胶(青岛海洋化工厂出品)。薄层

展开系统:氯仿-甲醇。S印-hadexLH-20(上海化学试剂采购供应站分装厂产品)。

AB-8型大孔吸附树脂(天津南开大学化工厂出品)。柱层析聚酰胺(上海化学

试剂公司出品)。聚酰胺6薄膜(浙江四青生化材料厂产品)。展开系统:甲

醇一水(4:1)。显色剂:10%硫酸乙醇溶液;1%三氯化铝乙醇溶液。所用有机

溶剂均为分析纯。

2.提取分离流程

银翘散抗流感病毒有效组分群(EFY)经AB-8型大孔吸附树脂处理,水-乙

醇梯度洗脱,分别得到30%、50%、70%和95%乙醇部分。各部分分别经聚酰胺

柱层析,水-乙醇梯度洗脱,聚酰胺薄膜检测,合并相同组分.合并后的组分再行

反复硅胶柱层析,氯仿-甲醇梯度洗脱;SephadexLH-20柱层析,甲醇-水不同比

例洗脱;硅胶薄层制备,氯仿-甲醇系统展开;HPLC制备,甲醇-水系统作为流动

相。最后从95%乙醇部分中得到4个单体化合物;从70%乙醇部分得到5个单体

化合物;从50%乙醇部分得到18个单体化合物;从30%乙醇部分得到16个单体化合

物。具体分离流程如下:

EFY(30()g)

AB-8大孔吸附树脂

水-乙醇梯度洗脱

30%乙醉部分50%乙醇部分70%乙醉部分95%乙醉部分

(72g)(93g)(12g)(6g)

反复柱层析,反复柱层析,反复柱层析,

硅胶薄层制备,硅胶薄层制备,硅胶薄层制备,反复柱层析

HPLC制备HPLC制备HPLC制备

16个化合物18个化合物5个化合物4个化合物

3.银翘散抗流感病毒有效组分群化学成分的结构鉴定

通过对银翘散抗流感病毒有效组分群(EFY)中化学成分的系统研究,从中

分离得到43个化合物,经理化常数测定及光谱解析,鉴定出其中的31个化合物,

其中黄酮类17个、木脂素类3个、酚酸类5个和三菇类4个,其它2个。现以30%乙

醇部分分得的化合物A为例说明结构鉴定的一般过程。

人为黄色结晶性粉末,mp219222℃,MgHC1反应及Molish反应均呈阳

性,酸水解检出半乳糖,示为黄酮甘类化合物。FAB-MS给出准分子离子峰

m/z465(M+1)和碎片峰m/z303(M-Gal+I),结合内和^CNMR数据推断

分子式C21H据此计算不饱和度为12,推知A可能为单半乳糖甘。

IR光谱(KBr)cm4:3240(OH),1650(a,(3-不饱和C=O),1600,1550,

1496(苯环)。

'HNMR(DMSO-d6):8:12.60(1H,s),10.81(1H,s),9.67(1H,s),

9.10(1H,s)为四个酚羟基质子信号,其中312.60位5位羟基质子信号,因其

与C=O形成氢键而大幅度移向低场。3:7.65(1H,dd,J=8.4,2.4Hz),7.51(1H,

d,J=2.4Hz),6.8O(1H,d,J=8.4Hz)三组峰为苯环上的3个氢信号,判断其

组成了1个ABX系统,提示分子结构中有三取代的苯环存在,是典型3',4'-

二氧取代黄酮类化合物B环上的2',6'-H和5'-H质子信号。8:6.39(1H,d,

J=2.1Hz),6.19(IH,d,J=2.1Hz)峰为苯环上的2个间位偶合的氢信号,可归属

于昔元A环的8・H和6-H,示A环为5,7-二氧取代。6:5.36(1H,d,J=7.5Hz)

为糖的端基质子信号,根据其偶合常数可知糖计键为。构型。

,3CNMR(DMSO-C16)5:177.8(04麒基),3:156.7(02),133.9(C-3),为

典型的黄酮醇类骨架类型。同时也可观察到糖的一组碳信号,6:102.2为糖端基

碳信号,6:75.9,73.3,71.4,68.1,60.3是糖上其它碳信号,经与糖标准数据

对照,确定为B-D-半乳糖,

结合'HNMRfll,3CNMR数据,推断该化合物甘元为梅皮素。A的首元部分

与文献相比“CNMR3:C-2,C-3信号分别位移了+10和-2,说明C-3位取代成

昔。

综合上述各种结果,鉴定A为梅皮素-3-0邛-D-半乳糖昔即金丝桃音(hyperosid),

其结构式见图1,全部碳氢信号归属见表1。

表1化合物A的】HNMR和QcNMR数据

No.SC3HNo.6C3H

2156.7P121.4

3133.92,115.57.51(1H,d,J=2.4Hz)

4177.83,144.8

5161.14'148.5

698.66.39(1H,d,J=2.1Hz)5'116.37.51(IH,d,J=2.4Hz)

7164.26,122.17.65(1H,dd,J=8.4,2.4Hz)

893.96.39(1H,d,J=2.1Hz)1〃102.25.36(1H,d,J=7.5Hz)

9156.62"71.4]

1()104.23"73.33.l-3.7(10H,m,糖上其余6个

C5-OH12.60(1H,s)4"68.1>质子和4个-OH质子)

C7-OH10.81(1H,s)5"75.9

C3"-OH9.67(1H,s)6"60.3J

C4,-OH9.10(1H,s)

三、单体化合物抗流感病毒活性测定

对所得部分化合物按EFY活性筛选方法进行了抗流感病毒活性测定。结果表

明,所试的化合物中,大部分由于细胞毒性较大难以测定其活性,只有两个化合

物显示出较好的抗流感病毒活性,且毒性较低,但两者的抗流感病毒活性均不及

EFY.由此也可以看出,中药复方的药效不仅仅依赖于某一个或几个单体成分的

作用,而应是整体协同作用的结果。

四、银翘散抗流感病毒有效组分群质量控制研究

银翘散组方中各单味药的化学成分研究表明,其主要含有黄酮类、木脂素类、

三菇类、挥发油类等,从银翘散抗流感病毒有效组分群(EFY)化学成分的分离

鉴定中也发现了大量的黄酮类和木脂素类成分。现代药理学研究表明黄酮类和木

脂素类具有良好的抗流感病毒活性,我们在实验中也发现,当EFY经聚酰胺处理

时,水洗部分与醇洗部分均显示抗流感病毒活性,但作用不及EFY。结合上述实

验结果,可以确定在银翘散抗流感病毒有效组分群中如此高含量的黄酮类和木脂

素类成分就是其抗流感病毒的有效成分。为了更好的控制EFY的质量,我们采用

总成分和单体化合物共同测定作为质量控制的定量指标即采用比色法、紫外分光

光度法及反相高效液相色谱法分别对EFY中的主要成分类别总黄酮和总木脂素

以及主要指标性成分醉鱼草甘、异甘草素和牛劳子营进行定量研究。现以HPLC

测定EFY中牛芳子甘含量为例说明定量分析的一般方法。

1.仪器与试药

Waters515高效液相色谱泵,Waters2487DualXAbsorbance检测器,Millen

-nium32ChromatographyManager化学工作站;H66025型超声清洗机.

牛一子昔(arctiin)龙照品(购自中国药品生物制品检定所)。银翘散抗流

感病毒有效组分群(EFY)。乙睛、甲醇为色谱纯,水为重蒸储水。

2.对照品溶液制备

对照品溶液的配制精密称取牛劳子背对照品8.8mg,置于100ml容量瓶中,

用甲醇完全溶解并稀释至刻度,配制成0.088mg/ml的对照品溶液。

3.样品溶液的制备

精密称取EFY样品约lO.Omg,置于10ml容量瓶中,加适量50%乙睛溶液超

声使其完全溶解后加50%乙精溶液定容至刻度。经0.45pm微孔滤膜过滤,即得

样品溶液。

4.色谱条件

色谱柱:YWG-C18柱(250mmx4.6mm,10pm);沅动相:乙睛-水系统(25:7

5);流速:l.Oml/min;柱温:室温;紫外检测器:0.08AUFS,检测波长278nm。

5.方法与结果

5.1检测波长的选择

取牛劳子背对照品适量,用甲醇溶解并稀释,以甲醇为空白,在200-400nm

扫描,证明牛劳子存在278nm处有较强的吸收。因此,选定278nm为测定的紫外

检测波长。牛劳子甘甲醇液紫外光谱图见图2。

图2牛芳子昔甲醇液紫外光谱图

5.2流动相的选择

选用C18柱,用不同比例的乙月青-水系统为流动相,发现乙睛-水系统在(25:75)

时分离效果较好,其保留时间适中,分离度亦符合要求。因此选定乙睛-水(25:75)

为流动相。样品与对照品HPLC色谱图见图3。

in

图3牛落子昔对照品(I)、样品EFY(II)及阴性样品(HI)HPLC色谱图

1牛将子昔

5.3空白试验

取按处方比例及工艺制得不含牛劳子(牛劳子甘)的阴性样品,按“样品溶液

的制备“项下配制阴性样品溶液,进样10位,记录色谱图,结果见图3。表明处方

中的其它成分不干扰牛劳子甘的测定。

5.4系统适用性试验

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