頂空富集方法在檢測(cè)藥物揮發(fā)性組分中的理論研究及應(yīng)用.pdf

1、在藥物中揮發(fā)性成分的頂空分析過(guò)程中,水作為最常用的頂空溶劑,卻其難以溶解待測(cè)組分或制劑中脂溶性的基質(zhì),不利于頂空分析,如果選擇高沸點(diǎn)有機(jī)溶劑作為頂空基質(zhì),則在高溫平衡時(shí),由于溶劑的蒸汽壓,溶劑峰響應(yīng)值較大、峰寬,有機(jī)溶劑中也常含有較多揮發(fā)性雜質(zhì),在分析過(guò)程中增加了分離的難度,此外,待測(cè)組分往往在上述溶劑中的頂空富集效率遠(yuǎn)低于在水溶液中。為了解決水對(duì)藥物基質(zhì)的溶解度問(wèn)題,保持揮發(fā)成分在水中的較高頂空富集效率,本文采用了表面活性劑增溶的方法

2、建立了新型的頂空分析方法,分析測(cè)定了皮炎平軟膏中的揮發(fā)性成分,樣品的分離、純化與富集均在密閉的空間完成,方法簡(jiǎn)單快速,可用于該類(lèi)油溶性軟膏中的半揮發(fā)及揮發(fā)性組分的快速分析檢測(cè)。對(duì)于基質(zhì)更復(fù)雜的貼膏類(lèi)制劑,我們采用了較易溶解貼膏中橡膠基質(zhì)的三氯甲烷來(lái)溶解樣品,再將含有待測(cè)組分的三氯甲烷注入水中,以水為頂空溶劑分析樣品中的揮發(fā)性成分,所建方法分析了麝香跌打風(fēng)濕膏中薄荷腦、樟腦和水楊酸甲酯3種揮發(fā)性成分的含量。三氯甲烷的加入解決了貼膏基質(zhì)的溶

3、解問(wèn)題,以水為頂空溶劑保證了高頂空富集效率,是對(duì)貼膏類(lèi)制劑中揮發(fā)性成分的一種理想的分析方法。
　　 藥物中的揮發(fā)性成分,不僅含有低沸點(diǎn)的易揮發(fā)性成分,往往也含有高沸點(diǎn)的半揮發(fā)性成分,其在水中的頂空富集效率較低,尤其是在分析高沸點(diǎn)微量組分時(shí),會(huì)造成分析靈敏度較低,因此,尋找理想的高沸點(diǎn)組分的頂空富集基質(zhì)是頂空分析的研究熱點(diǎn)。離子液體是一種由陰陽(yáng)離子組成的室溫下呈液態(tài)的有機(jī)鹽,它溶解能力強(qiáng)、幾乎沒(méi)有蒸汽壓、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)使其被視為

4、一種理想的頂空溶劑,尤其是用于高沸點(diǎn)的揮發(fā)性成分的頂空分析。本文建立離子液體為頂空富集介質(zhì),研究建立了新型的離子液體-頂空富集方法,同時(shí)結(jié)合靈敏的MS檢測(cè)器,對(duì)百草油中的揮發(fā)性成分以及細(xì)辛揮發(fā)油中的組分進(jìn)行了定性分析。該方法簡(jiǎn)化了操作步驟,提高了中藥中揮發(fā)成分的檢測(cè)能力,通過(guò)離子液體頂空富集,更多微量的高沸點(diǎn)揮發(fā)性成分的檢出,使其質(zhì)量表征更加科學(xué)、全面。
　　 然而,上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,在選擇合適的離子液體過(guò)程中進(jìn)行了大量繁瑣又重復(fù)

5、的篩選工作,耗時(shí)耗力。因此,本文對(duì)離子液體對(duì)待測(cè)溶劑的頂空分配規(guī)律進(jìn)行了研究。由本課題組前期的研究結(jié)論可知,有機(jī)溶劑在不同離子液體中的分配系數(shù)不同,說(shuō)明離子液體本身的一些特性也對(duì)頂空分配行為有一定的影響,因此,本文進(jìn)一步探索了兩種特定種類(lèi)的有機(jī)溶劑(鹵代烷烴類(lèi)及非質(zhì)子類(lèi)溶劑)在不同類(lèi)型的離子液體中頂空分配行為,尋找了離子液體對(duì)分配行為的影響因素,揭示了特定有機(jī)溶劑在不同類(lèi)型的離子液體中的頂空分配規(guī)律,完善了以離子液體為頂空溶劑的頂空分配

6、規(guī)律的研究,避免繁瑣的離子液體篩選過(guò)程,從而為離子液體的選擇提供理論指導(dǎo)。
　　 綜上研究,本文分別建立了藥物脂溶性基質(zhì)中揮發(fā)性組分的頂空富集研究方法以及新型溶劑離子液體為頂空富集介質(zhì)的中藥中揮發(fā)性組分的頂空富集方法,快速、靈敏、準(zhǔn)確,為藥物中揮發(fā)性組分的分析檢測(cè)提供了有效的前處理方法。同時(shí),通過(guò)研究離子液體對(duì)殘留溶劑的頂空分配規(guī)律,避免在使用離子液體作為頂空溶劑過(guò)程中重復(fù)繁瑣的離子液體篩選工作。
　　 第一部分，藥物脂

7、溶性基質(zhì)中揮發(fā)性組分的頂空富集方法的研究
　　 一、采用表面活性劑增溶法,建立了脂溶性軟膏基質(zhì)中揮發(fā)性成分的頂空富集方法,分析測(cè)定了皮炎平軟膏中薄荷腦和樟腦的含量。
　　 方法：采用0.1％吐溫80水溶液為頂空溶劑,在85℃的頂空溫度下平衡20min,抽取頂空氣體1mL進(jìn)樣測(cè)定。采用DM-WAX(30m×0.32mm×0.25μm)的毛細(xì)管柱,柱溫:125℃,進(jìn)樣口溫度:150℃,FID檢測(cè)器溫度:180℃。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

8、,脂溶性基質(zhì)中樟腦、薄荷腦均在1.25～40.0μg·mL-1的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)r大于0.9996,樟腦回收率為101.4％～101.9％,RSD小于2.4％,薄荷腦回收率為97.1％～102.5％,RSD小于2.6％。本方法解決了脂溶性軟膏基質(zhì)的溶解問(wèn)題,既保持了在水溶液中樟腦和薄荷腦較高的頂空富集效率,又減少了軟膏基質(zhì)的干擾,同時(shí)樣品前處理在密閉的空間完成,定量準(zhǔn)確,靈敏度高,適用于油溶性軟膏中的半揮發(fā)及揮發(fā)性組分的分析

9、檢測(cè)。
　　 二、建立以三氯甲烷為貼膏中橡膠基質(zhì)溶劑、水為頂空溶劑的貼膏中揮發(fā)性成分的頂空分析方法,分析測(cè)定麝香跌打風(fēng)濕膏中三種揮發(fā)性組分的含量。
　　 方法：首先采用加入三氯甲烷,解決了貼膏中橡膠基質(zhì)的溶解,將溶解基質(zhì)后溶液10μl加入1ml的水中,在80℃下平衡40min,采用TM-WAX(50m×0.53mm,0.5μm)毛細(xì)管柱,FID檢測(cè)器進(jìn)行氣相檢測(cè),程序升溫,初始溫度100℃,以4℃·min-1升至150℃

10、,保持2min,進(jìn)樣口溫度200℃,檢測(cè)器溫度210℃。結(jié)果表明,貼膏中的樟腦、薄荷腦、水楊酸甲酯分別在10.0～160、5.17～82.7、7.42～119μg·mL-1的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)r大于0.9992,三者的平均回收率均在93.3％～101％范圍內(nèi),RSD值均小于3.6％。
　　 本方法通過(guò)加入三氯甲烷,不僅解決了貼膏分析中橡膠基質(zhì)的難溶的難題,同時(shí)易揮發(fā)性的氯仿在水中不影響其他揮發(fā)性成分的頂空富集,整個(gè)過(guò)程

11、均在密閉容器中完成,避免了樣品處理過(guò)程中揮發(fā)性組分在的損失,為貼膏類(lèi)藥物中揮發(fā)性成分的分析檢測(cè)提供了一個(gè)簡(jiǎn)單快速準(zhǔn)確的分析方法。
　　 第二部分，以離子液體為頂空富集介質(zhì)對(duì)中藥中揮發(fā)性成分的分析研究
　　 一、以離子液體為頂空富集基質(zhì)結(jié)合質(zhì)譜檢測(cè)器快速分析鑒定了百草油中的揮發(fā)性成分。
　　 方法：采用[Bmim][BF4]為頂空溶劑,精密量取百草油2μL于20mL頂空瓶中,加入到2mL[Bmim][BF4]中,加

12、蓋密封,平衡溫度130℃,平衡時(shí)間為30min,采用HP-5毛細(xì)管柱,程序升溫方式,載氣為高純氦氣,進(jìn)樣口溫度為150℃,載氣流量1mL·min-1,起始溫度為100℃,4℃·min-1升至112℃,再以10℃·min-1升至182℃,保持10min。進(jìn)樣方式為分流進(jìn)樣,分流比50∶1;質(zhì)譜采用EI電離方式,離子源溫度230℃,四級(jí)桿溫度150℃,全掃描模式,質(zhì)量范圍m/z45～350。
　　 結(jié)果表明,在頂空平衡時(shí)間為30mi

13、n,平衡溫度150℃的條件下,以離子液體為頂空溶劑共鑒定出11種揮發(fā)性化合物。以水為頂空溶劑時(shí),在相同頂空時(shí)間,平衡溫度為80℃的條件下,僅檢測(cè)到6種組分,因此最終選擇離子液體[Bmim][BF4]為頂空溶劑。
　　 由此可見(jiàn),室溫離子液體作為頂空溶劑與水相比能鑒定出更多百草油中的揮發(fā)性成分,且實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單、快速,可用于百草油中揮發(fā)物成分的快速分析鑒定,并為更全面表征其質(zhì)量提供更有效的依據(jù)。
　　 二、以離子液體為萃取溶

14、劑的頂空微萃取-氣相色譜質(zhì)譜法鑒定了細(xì)辛揮發(fā)油中的化學(xué)成分。
　　 實(shí)驗(yàn)以離子液體為萃取溶劑,中空纖維為溶劑載體,水浴85?！骓斂栈亓魈崛?小時(shí),之后將中空纖維置于甲醇中超聲解吸附,利用溶劑間的熔點(diǎn)差異,在0℃環(huán)境下離子液體凝固成固態(tài)后,取液態(tài)的甲醇溶液進(jìn)樣分析。載氣為高純氦氣,進(jìn)樣口溫度為230℃,載氣流量1mL·min-1,升溫程序起始溫度為90℃,5℃min-1升至230℃,保持10min。進(jìn)樣方式為分流進(jìn)樣,分流比50∶

15、1;質(zhì)譜條件為EI電離方式,離子源溫度230℃,四級(jí)桿溫度150℃,全掃描模式,質(zhì)量范圍m/z45～350。
　　 結(jié)果表明,在本文所提供的條件下,共鑒定出細(xì)辛揮發(fā)油中31種揮發(fā)性化合物。且實(shí)驗(yàn)方法簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確,提取效率高,可用于細(xì)辛揮發(fā)油中的成分的快速鑒定,并且為進(jìn)一步表征細(xì)辛藥材的質(zhì)量提供有效的科學(xué)依據(jù)。
　　 第三部分，以離子液體為頂空溶劑的頂空氣相色譜法對(duì)有機(jī)殘留溶劑在離子液體及頂部空間的分配規(guī)律的研究
　　

16、 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究了離子液體對(duì)不同種類(lèi)的有機(jī)溶劑的頂空理想性行為以及有機(jī)溶劑與離子液體之間相互作用情況,建立離子液體與待測(cè)溶劑的分配關(guān)系模型。
　　 實(shí)驗(yàn)通過(guò)分別考察2種不同類(lèi)型有機(jī)溶劑(鹵代烷類(lèi)及具有親質(zhì)子能力的非質(zhì)子性溶劑)在13種不同的甲基咪唑類(lèi)離子液體中的頂空分配行為,以分配系數(shù)(即頂空溶劑中的待測(cè)溶劑濃度與頂空空間的待測(cè)溶劑濃度的比值)的對(duì)數(shù)logK作為表征頂空效率的參數(shù),作出不同類(lèi)型的有機(jī)溶劑在離子液體中的logK的柱

17、形圖從而進(jìn)行比較的方法,并以logK為應(yīng)變量,對(duì)表征離子液體的陰陽(yáng)離子各部分極性的參數(shù)進(jìn)行多元線性回歸的方法對(duì)其規(guī)律進(jìn)行考察。
　　 結(jié)果表明,對(duì)于鹵代烴類(lèi)溶劑,離子液體的烷基鏈越長(zhǎng),母核極性越小,陰離子極性越大,頂空效率越高;對(duì)于具有親質(zhì)子能力的非質(zhì)子性溶劑,陰離子對(duì)頂空效率影響相對(duì)較小,離子液體的烷基鏈越短,母核極性越小,頂空效率越高。離子液體陽(yáng)離子對(duì)頂空效率的影響明顯高于陰離子的影響。
　　 本課題通過(guò)研究在頂空分