论文部分内容阅读
[摘 要]核磁共振技术（NMR）作为一种重要的现代科学技术手段，被广泛应用于化学、医学、药学、环境科学、食品科学等众多领域。药学既是推动核磁共振进步的推手，更是核磁共振技术发展的最大受益者，核磁共振以强大的结构解析能力确定了其在藥物分析鉴定中的地位。本文从核磁共振技术的优势出发，分析了其在药物分析鉴定中的应用，探讨了其联用技术的发展。
[关键词]核磁共振技术；药物分析鉴定；应用；联用技术
中图分类号：R917；O657.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0394-01
引言
核磁共振技术（NMR）在临床中普遍应用于疾病的检测，因为该种方法不会对人体造成损害，同时疾病的诊断和检测率较高。在药学领域中，核磁共振技术能够对药物进行准确的分析以及鉴定，这取决于它的结构解析能力。
1 核磁共振技术在药物分析鉴定中的优势
样品制备方法简单，NMR样品预处理环节少，便于质控，因而制样成本低样品污染和丢失的风险小；鉴定和检测的同步性，在一些常规药物分析检测过程中物质的鉴定和定量检测是两个分立的环节，而NMR实验可以同时提供物质结构和含量信息，制备一个样品（甚至一个实验）即能完成对样品中物质的鉴别和含量的测定，因而核磁共振技术是一种高效快速的检测手段；有机物的普适性，核磁共振实验是一种无偏向性的测试方法，可以实现混合物中多个组分的同时鉴定分析，为定量分析中基准物的选择提供了较为宽松的空间；异构体分析能力强，核磁共振对异构体独特的识别能力是许多测试技术（如色谱和质谱）所不能比拟的。此外，作为一种“无损伤”和低消耗的检测技术，核磁共振测试过程中除了样品制备试剂之外，几乎不需要其它额外耗材，且样品可以无损回收，因而核磁共振属经济型和环境友好型检测技术。
2 核磁共振技术在药物分析鉴定中的应用
2.1 高聚物类药物
高聚物类药物的检测受到其高分子质量以及标准品难于获得的限制，常规色谱技术很难用于鉴定该类药物，而NMR法却完全不受其影响仍然可以用来定性、定量研究。肝素和硫酸软骨素都是动物来源的粘多糖类药物，其化学组成因动物种类的不同而有很大差异，NMR可以区分从猪、牛及鳖鱼中提取的硫酸软骨素，而且可以确定各组分的含量。对于肝素中混杂的多硫酸化硫酸软骨素杂质可以通过二维NMR来表征鉴定。肝素钠原料经不同工艺的制备流程所获得的最终产品在末端结构上仍然存在细微的差异，末端环化程度、乙酞化程度及含量等都是质量控制的标准。
2.2 糖疫苗
纯多糖疫苗口前应用于多种疾病的预防，包括伤寒、脑膜炎及肺炎等，由于临床可能出现免疫耐受和低反应等问题，人们开始研制糖复合物类疫苗。将细菌病原体表面的糖链连接到载体蛋白表而激活人体免疫应答是口前糖疫苗应用的主要依据，然而其有效的生物检测手段还没有建立起来。疫苗的质量控制是确保所用多糖的结构、含量的准确性以及纯度，目前药典中使用的常规检测方法主要是多种比色法的联合应用，用来鉴定疫苗中糖醛酸、氨基糖等的存在及含量。但是该方法对多糖疫苗的活性及结构不能完全表征。目前国际卫生组织已经将核磁共振技术列入糖疫苗的检测的候选方案中，NMR是目前最为有效的提供糖疫苗鉴定和质量控制的手段之一。NMR通过提供的糖链指纹图谱可以精细到区分单一糖环组成的差异，对30多种CPS型糖疫苗的NMR检测表明，NMR谱图对单一血清型疫苗在O—乙酞化及取代度、取代位置的差异都尤为灵敏，而且NMR可以同时检测疫苗生产各环节中可能引入的所有可能的杂质，以及糖链与载体蛋白间的比例等。
2.3 多肤类药物
欧洲药典中对合成的多肤类药物鉴定的常规分析方法主要包括薄层色谱、红外光谱、电泳及液相色谱。氨基酸分析（AAA）法也从起初的检验部分逐步转移到鉴定部分，AAA法可以确定氨基酸的组成及相对含量。EDQM已经开始尝试利用NMR方法作为另一种可选的鉴定技术来代替AAA法。NMR法不需要预先水解多肤，而且可以区分Glu/Gln、Asp/Asn的差异性，而且可以检测到易水解或氧化的Trp、Cys氨基酸的存在，而AAA法通常无法完成这些更加细微的结构信息。NMR谱图主要依赖于多肤的氨基酸序列，很少受溶剂、pH值、温度等的影响，通常只要在相同条件下采谱并与标准品对照即可。不同来源的胰岛素（人、猪、牛）的51个氨基酸中存在1-4个氨基酸的差异，这些都可以利用NMR来鉴定。
2.4 药剂品质的评价检测
NMR通常用于纯度很高的单一组分的结构解析，但是其中某些技术手段（如DOSY）同样适用于混合物的分析，这一技术的应用为直接检测各种剂型的药物以及鉴定药剂品质、是否存在劣质产品提供了有效的手段。药剂本身多为有效活性成分附加多种辅料配制而成，DOSY不需要预先分离提纯活性成分而直接对其进行品质的检测。
3 核磁共振联用技术发展
随着现代药学、生化技术及其他相关技术的飞速发展，对药物分析技术提出越来越高的要求。这就要求现代分析技术能连续化、自动化、快速而高效地客观分析药物，从单一的分析手段到联用技术更成为一种发展趋势液相色谱一核磁共振（LC-NMR）联用技术自1978年出现，已经成为快速分离、确定结构的强有力的药物分析手段。典型的LC-NMR联用装置是由白动进样器、泵、色谱柱和紫外检测器组成LC系统，洗脱液从检测器进入用于中问存储LC峰的聚四氟乙烯管环路的LC-NMR接口，从接口出来引至带流通池的NMR探头或废液收集器。LC-NMR联用技术包括连续流动（on-line）和停止流动（off-line）两种模式。随着对药品分析要求的提高，LC-NMR又与质谱（MS）等技术联合，发展成了LC-SPE-NMR联用、LC-MS-NMR联用等，而且各具优点。现已广泛应用于药物分析的领域有：有机小分了药物的鉴别、定量，生物大分了类生化药物的结构研究；对药物的体外评价与研究、对体内药物的监控与研究等。
结语
核磁共振技术不断发展，具有灵活的定量分析功能，，试驗方法多种多样，使用核磁共振技术对药品进行分析以及鉴定，具有较高的准确性，同时鉴定时间很短，可以判断药物是否按照规定生产，因此要加大对其研发与应用，还要强化与其它技术进行联合应用，为药物以及食品安全提供更多的保障。
参考文献
[1] 李鹤，于瑶，王化同，王洪莹.药物分析鉴定中核磁共振技术的应用探讨[J].世界最新医学信息文摘，2015，（68）：253+237.
[2] 郗红娟，靳岚. 核磁共振波谱法在药物分析中的应用[J].药物生物技术，2013，（05）：453-457.
[3] 杨婷婷，段续，金松子，蒋庆峰. 液相色谱-核磁共振联用技术在药物分析中的应用[J].现代药物与临床，2012，（06）：635-641.
[关键词]核磁共振技术；药物分析鉴定；应用；联用技术
中图分类号：R917；O657.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）22-0394-01
引言
核磁共振技术（NMR）在临床中普遍应用于疾病的检测，因为该种方法不会对人体造成损害，同时疾病的诊断和检测率较高。在药学领域中，核磁共振技术能够对药物进行准确的分析以及鉴定，这取决于它的结构解析能力。
1 核磁共振技术在药物分析鉴定中的优势
样品制备方法简单，NMR样品预处理环节少，便于质控，因而制样成本低样品污染和丢失的风险小；鉴定和检测的同步性，在一些常规药物分析检测过程中物质的鉴定和定量检测是两个分立的环节，而NMR实验可以同时提供物质结构和含量信息，制备一个样品（甚至一个实验）即能完成对样品中物质的鉴别和含量的测定，因而核磁共振技术是一种高效快速的检测手段；有机物的普适性，核磁共振实验是一种无偏向性的测试方法，可以实现混合物中多个组分的同时鉴定分析，为定量分析中基准物的选择提供了较为宽松的空间；异构体分析能力强，核磁共振对异构体独特的识别能力是许多测试技术（如色谱和质谱）所不能比拟的。此外，作为一种“无损伤”和低消耗的检测技术，核磁共振测试过程中除了样品制备试剂之外，几乎不需要其它额外耗材，且样品可以无损回收，因而核磁共振属经济型和环境友好型检测技术。
2 核磁共振技术在药物分析鉴定中的应用
2.1 高聚物类药物
高聚物类药物的检测受到其高分子质量以及标准品难于获得的限制，常规色谱技术很难用于鉴定该类药物，而NMR法却完全不受其影响仍然可以用来定性、定量研究。肝素和硫酸软骨素都是动物来源的粘多糖类药物，其化学组成因动物种类的不同而有很大差异，NMR可以区分从猪、牛及鳖鱼中提取的硫酸软骨素，而且可以确定各组分的含量。对于肝素中混杂的多硫酸化硫酸软骨素杂质可以通过二维NMR来表征鉴定。肝素钠原料经不同工艺的制备流程所获得的最终产品在末端结构上仍然存在细微的差异，末端环化程度、乙酞化程度及含量等都是质量控制的标准。
2.2 糖疫苗
纯多糖疫苗口前应用于多种疾病的预防，包括伤寒、脑膜炎及肺炎等，由于临床可能出现免疫耐受和低反应等问题，人们开始研制糖复合物类疫苗。将细菌病原体表面的糖链连接到载体蛋白表而激活人体免疫应答是口前糖疫苗应用的主要依据，然而其有效的生物检测手段还没有建立起来。疫苗的质量控制是确保所用多糖的结构、含量的准确性以及纯度，目前药典中使用的常规检测方法主要是多种比色法的联合应用，用来鉴定疫苗中糖醛酸、氨基糖等的存在及含量。但是该方法对多糖疫苗的活性及结构不能完全表征。目前国际卫生组织已经将核磁共振技术列入糖疫苗的检测的候选方案中，NMR是目前最为有效的提供糖疫苗鉴定和质量控制的手段之一。NMR通过提供的糖链指纹图谱可以精细到区分单一糖环组成的差异，对30多种CPS型糖疫苗的NMR检测表明，NMR谱图对单一血清型疫苗在O—乙酞化及取代度、取代位置的差异都尤为灵敏，而且NMR可以同时检测疫苗生产各环节中可能引入的所有可能的杂质，以及糖链与载体蛋白间的比例等。
2.3 多肤类药物
欧洲药典中对合成的多肤类药物鉴定的常规分析方法主要包括薄层色谱、红外光谱、电泳及液相色谱。氨基酸分析（AAA）法也从起初的检验部分逐步转移到鉴定部分，AAA法可以确定氨基酸的组成及相对含量。EDQM已经开始尝试利用NMR方法作为另一种可选的鉴定技术来代替AAA法。NMR法不需要预先水解多肤，而且可以区分Glu/Gln、Asp/Asn的差异性，而且可以检测到易水解或氧化的Trp、Cys氨基酸的存在，而AAA法通常无法完成这些更加细微的结构信息。NMR谱图主要依赖于多肤的氨基酸序列，很少受溶剂、pH值、温度等的影响，通常只要在相同条件下采谱并与标准品对照即可。不同来源的胰岛素（人、猪、牛）的51个氨基酸中存在1-4个氨基酸的差异，这些都可以利用NMR来鉴定。
2.4 药剂品质的评价检测
NMR通常用于纯度很高的单一组分的结构解析，但是其中某些技术手段（如DOSY）同样适用于混合物的分析，这一技术的应用为直接检测各种剂型的药物以及鉴定药剂品质、是否存在劣质产品提供了有效的手段。药剂本身多为有效活性成分附加多种辅料配制而成，DOSY不需要预先分离提纯活性成分而直接对其进行品质的检测。
3 核磁共振联用技术发展
随着现代药学、生化技术及其他相关技术的飞速发展，对药物分析技术提出越来越高的要求。这就要求现代分析技术能连续化、自动化、快速而高效地客观分析药物，从单一的分析手段到联用技术更成为一种发展趋势液相色谱一核磁共振（LC-NMR）联用技术自1978年出现，已经成为快速分离、确定结构的强有力的药物分析手段。典型的LC-NMR联用装置是由白动进样器、泵、色谱柱和紫外检测器组成LC系统，洗脱液从检测器进入用于中问存储LC峰的聚四氟乙烯管环路的LC-NMR接口，从接口出来引至带流通池的NMR探头或废液收集器。LC-NMR联用技术包括连续流动（on-line）和停止流动（off-line）两种模式。随着对药品分析要求的提高，LC-NMR又与质谱（MS）等技术联合，发展成了LC-SPE-NMR联用、LC-MS-NMR联用等，而且各具优点。现已广泛应用于药物分析的领域有：有机小分了药物的鉴别、定量，生物大分了类生化药物的结构研究；对药物的体外评价与研究、对体内药物的监控与研究等。
结语
核磁共振技术不断发展，具有灵活的定量分析功能，，试驗方法多种多样，使用核磁共振技术对药品进行分析以及鉴定，具有较高的准确性，同时鉴定时间很短，可以判断药物是否按照规定生产，因此要加大对其研发与应用，还要强化与其它技术进行联合应用，为药物以及食品安全提供更多的保障。
参考文献
[1] 李鹤，于瑶，王化同，王洪莹.药物分析鉴定中核磁共振技术的应用探讨[J].世界最新医学信息文摘，2015，（68）：253+237.
[2] 郗红娟，靳岚. 核磁共振波谱法在药物分析中的应用[J].药物生物技术，2013，（05）：453-457.
[3] 杨婷婷，段续，金松子，蒋庆峰. 液相色谱-核磁共振联用技术在药物分析中的应用[J].现代药物与临床，2012，（06）：635-641.