GC/MS 联用技术在医药卫生领域的应用

  仪器网 ·  2012-07-15 08:58  ·  53867 次点击
在医药卫生领域,往往需要针对特定的重要组分,药物的有效成分及其代谢产物,以及对生命体有较大影响的外源物质进行分析检测。其中有机物的检测常常选用气相色谱、质谱及其改进技术等。这些技术各具特点,同时也有一定的应用局限性。色谱法(chromatography),特别是毛细管气相色谱分离能力强,分离效率极高,但其定性、确定结构的能力较差。质谱法(massspectrometry,MS)是通过将待测物质的原子或分子在高速电子流等方法的冲击下转变为带正电荷的离子,经加速形成的离子流在磁场(或同时在电场和磁场)的作用下,按照各种离子的质荷比(m/z)大小顺序分离开来,形成有规律的质谱(MS),并记录其信息,对未知化合物有很强的鉴别能力。GC/MS联用技术(gaschromatography-massspectrometry,GC/MS)综合气相色谱和质谱的优点,弥补各自的缺陷,具有灵敏度高、分析速度快、鉴别能力强、高通量等特点。GC/MS中,色谱仪将纯物质输入质谱仪的进样装置,而质谱仪相当于气相色谱的检测器,可同时完成待测组分的分离和鉴定,特别适用于对多组分混合物中未知组分的定性、定量分析,判断化合物的分子结构,准确地测定化合物的分子量,是能够为皮克级样品提供结构信息的工具。GC/MS联用技术的不断更新和改进也使其在医药卫生领域的应用不断扩展,并表现出无可比拟的优势。
1GC/MS联用技术在卫生分析中的应用
1.1食品卫生分析
GC/MS联用技术广泛应用于食品中的营养成分、有害物质、添加剂、香精香料及农药残留等方面的分析。SilvaMG等利用基质固相色散法(matrixsolid-phasedispersion,MSPD)和GC-MS联用技术对椰子中乐果、马拉硫磷、氯酚奴隆、虫螨威等几种杀虫剂残留进行测定。张梅采用GC/MS分析法对藏药波棱瓜子脂肪油成分进行分析,发现波棱瓜子脂肪油中含亚麻酸12.08%,亚油酸22.90%,这两种不饱和脂肪酸分属于n-3型多不饱和脂肪酸和n-6型多不饱和脂肪酸,具有多种生理功能。付松建立GC/MS分析食物中毒鼠强的定性、定量方法,这对中毒事件的判定和中毒病人的诊断、治疗具有十分重要的指导意义。宛晓春用GC/MS技术研究山楂中游离态和键合态风味化合物,分别检出9种游离态和13种键合态化合物,认为顺-3-己烯醇、甲酸己酯、顺-3-己烯醇乙酸酯等是山楂中游离态风味化合物,丁香酚、甲酸己酯、苯甲醇、苯乙醇、苯甲醛等是键合态风味化合物。
1.2环境卫生分析
环境卫生主要涉及对人体能产生较大危害的水质污染和工作场所空气污染,使用GC/MS较气相色谱大大提高检测效率。SantosFJ等综述近年来GC/MS联用技术在涉及环境污染物分析领域中的应用,并介绍该技术的应用前景和局限性。陈剑刚建立水中多种拟除虫菊酯类农药残留的固相萃取-GC/MS联用检测方法,该方法测定结果准确、回收稳定、操作简便,能满足我国乃至欧盟制订的水体中拟除虫菊酯类农药残留允许限量标准。柯宗枝研究作业场所空气中正己烷的GC/MS测定方法,空气样品直接进样,经DB-5MS柱分离,提取正己烷碎片离子SIM扫描测定作业场所空气中正己烷,具有准确、灵敏度高、分离效果好等优点。2GC/MS联用技术在检验医学中的应用GC/MS具有高灵敏度、快速、鉴别能力强、
高通量等特点,大大提高诊断效率。自1966年Tanaka运用GC/MS发现首例异戊酸血症以来,GC/MS在医学筛查与诊断中广泛应用,并成为多种病症的主要诊断方法。杨艳玲、HonourJW分别就GC/MS分析在遗传代谢病筛查、诊断和生物液体样品中胆固醇类激素的分析方面做综述。
GrovaN等利用GC/MS技术结合放射性标记示踪等技术对检测者血样、尿样进行多环芳烃碳氢化合物(polycyclicaromatichydrocarbon,PAH)的代谢研究和风险预测,其结果首次提示传统检测方法不能真实反映生物样品中待检测物的含量。GallagherM等利用GC/MS联用技术测定皮肤产生的挥发性有机物,通过对上背和前臂提取物的检测,分离出100多种化合物,并且发现化合物的数量与年龄具有一定相关性,强调并非所有的皮肤挥发性有机物都可以作为皮肤病(如:狐臭)的生物标记物,为进一步研究提供重要信息。SchwedhelmE等运用GC/MS联用技术检测心血管疾病发生过程中异前列烷的变化情况,结果提示异前列烷的变化是心血管疾病发生过程中氧化应激程度的有效参考指标。曹民建立利用GC/MS准确测定人尿中柯铁宁含量的方法,满足痕量分析的要求。柯铁宁(cotinine,COT)作为尼古丁的主要代谢物,是主动或被动吸烟者最佳的生物监测指标。
3GC/MS联用技术在药学研究中的应用
3.1药物成分分析
GC/MS法在药物分析中主要应用在中药的提取成分分析和挥发性成分分析,以及建立中药的特征指纹图谱。
中药有效成分经萃取手段提取后,采用GC/MS法可以精确地鉴定出其化学成分及含量。孟青通过GC/MS法研究柴胡超临界CO2萃取物的化学成分,从萃取物中分离并鉴定出11种化合物,其中主要组分为饱和及不饱和脂肪酸,含量占气化产物总量的96.2%,为柴胡的开发利用提供实验依据。朱峰对五色梅根的甲醇提取物进行甲醇-石油醚液分配萃取,采用GC/MS分析石油醚相粗提物的化学成分,鉴定25种化合物。
通过对中药的挥发性成分分析可以鉴定中药的有效成分、产地、储存时间长短等,也能为中药开发和鉴定提供有用的信息。郭华用GC/MS技术从茎用莴苣花挥发油中分离并确定出37种化学成分,占挥发油总量的80.66%,主要成分有正十六酸、十四酸、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮,壬醛,蒽,苯乙醛等,为进一步开发利用茎用莴苣提供科学依据。周明瑞用GC/MS法分析不同产地野菊花的挥发性成分,发现不同产地野菊花的挥发性成分各不相同,相对含量也不一样,可见产地对成分的影响之大,因此,需要根据不同产地野菊花的化学成分种类和含量来判断其开发利用价值。魏刚也依据GC/MS仪器本身的特点,针对GC/MS联用技术条件给指纹图谱带来的影响,展开系统的方法学研究。
3.2体内药物分析
体内药物分析通过分析手段解药物在体内的数量与质量的变化,获得药动学的各种参数和转变、代谢的方式、途径等信息,有助于从生产、研究、临床使用等方面对药物做出估计与评价,从而对其进行改进和发展。随着近代分析技术的发展,多种仪器分析技术都对应用到体内药物分析当中,GC/MS仪器对体内药物分析也有很多研究报道。KoJC等将GC/MS联用法应用于利多卡因(Lidocaine)贴片药代动力学的猫体实验研究,通过对血中和表皮活检组织中利多卡因及其代谢物的定量检测,低血浓度与高表皮富集的实验结果证实利多卡因贴片应用于猫体的安全性。尉志文建立血液和脑脊液中利多卡因的GC/MS检测方法,并应用于麻醉致死犬和可疑麻醉意外死亡案例血和脑脊液中利多卡因的检测,该法选择性好、干扰少、灵敏、准确。谢秀红应用GC/MS联用法对急性中毒患者血液中艾司唑仑、阿普唑仑和三唑仑进行快速鉴定,为及时诊断和抢救提供依据。张建丽建立人尿中沙丁胺醇测定的GC/MS方法,该方法灵敏、准确,可用于运动员尿样的兴奋剂检测。
3.3药品、毒品鉴定
蒋文慧应用GC/MS对某假劣药品“消喘灵”进行分析,发现消喘灵胶囊宣传其为纯中药制剂,是为迎合患者认为中药副作用较小的心理,而实际上是廉价的西药组方:大量的地西泮+扑尔敏+樟脑,该组方是让病人在嗜睡、中枢神经系统抑制的状态下,达到平喘效果,不符合对哮喘的治疗原理,而且上述各组分各批次含量差异较大,说明生产该药时向其中添加组分并未实行质量控制,是不定量的,具有随意性。陈朝阳应用GC/MS对国内收缴的“”中的成分进行分析,发现“”中除含有甲基苯丙胺、3,4-亚甲基二氧基甲基苯丙胺(MDMA)外,添加的成分还有咖啡因、氯胺酮、乙酰替乙氧苯胺和地西泮,该试验建立同时对混合滥用药物中11种组分的GC/MS定性、定量分析方法,为鉴别毒品、查证毒源及串并毒品等禁毒、缉毒工作提供有力的依据。HuestisMA等将GC/MS联用技术应用于检测汗液中可卡因、可待因及其代谢产物的研究,其检测结果与血样和尿样检测相比更加方便、可靠,显示在药物滥用领域的广泛应用前景。
4展望
随着社会的不断进步,人们对环境卫生、食品卫生、药品管理和检验医学等方面所涉及的检测和分析的要求越来越高,对用高灵敏度、高选择性、更方便快捷的分析方法来解决所遇到的各种新的检测问题的需求日益迫切。GC/MS正好在这些方面具有明显的优势,必将在以上医药卫生领域获得更加广泛的应用。
来源:《现代仪器》,转载请注明出处-仪器信息网(www.cncal.com)

1 条回复

化成隐形人  2013-06-17 11:52
不错,有帮助

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