荧光分析法在药物分析中的应用.ppt

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1、概述：概述：发光分析是分子发光光谱分析的简称化学发光分析（包括生物发光）化学发光分析（包括生物发光）分子荧光分析分子荧光分析分子磷光分析分子磷光分析荧光分析法在药物分析中的应用荧光分析法在药物分析中的应用 2020世纪世纪7070年代以来，特别是近年来相继出现的各种灵敏度高的荧年代以来，特别是近年来相继出现的各种灵敏度高的荧光分析法已有效地用于药物制剂以及生物体液中药物的分析。如光分析法已有效地用于药物制剂以及生物体液中药物的分析。如同同步扫描荧光技术步扫描荧光技术可用于违禁品中苯丙胺和吗啡加奎宁的测定；可用于违禁品中苯丙胺和吗啡加奎宁的测定；荧光荧光偏振免疫分析法偏振免疫分析法可用于血清中的

2、庆大霉素、地答新、茶叶碱、五巴可用于血清中的庆大霉素、地答新、茶叶碱、五巴比妥、苯巴比妥等多种药物的检测，还可进行烧伤患者体内萘替米比妥、苯巴比妥等多种药物的检测，还可进行烧伤患者体内萘替米星的药代动力学研究；星的药代动力学研究；特异性荧光偏振免疫法特异性荧光偏振免疫法可用来监测肾移植后可用来监测肾移植后环孢素环孢素A A的全血浓度；的全血浓度；荧光猝灭法荧光猝灭法用来测定苦参碱和氧化苦参碱的含用来测定苦参碱和氧化苦参碱的含量；固体表面荧光测定法用于血清中茶叶碱，以及其它多种抗菌药、量；固体表面荧光测定法用于血清中茶叶碱，以及其它多种抗菌药、抗气喘病药、抗惊风病药等的临床荧光分析；抗气喘病药、

3、抗惊风病药等的临床荧光分析；电解荧光光度法电解荧光光度法测定测定片剂中卡马西平的含量等等。其中，片剂中卡马西平的含量等等。其中，荧光探针技术荧光探针技术已经发展成为借已经发展成为借助荧光显微镜在分子水平上进行实时检测的重要手段。这种技术灵助荧光显微镜在分子水平上进行实时检测的重要手段。这种技术灵敏度高，可视性强，而且对研究的生物大分子或细胞干扰少，因此敏度高，可视性强，而且对研究的生物大分子或细胞干扰少，因此得到广泛应用。得到广泛应用。荧光分析法的特征：荧光分析法的特征：荧光发射光谱的形状与发射波长无关荧光发射光谱的形状与发射波长无关斯托克位移斯托克位移 在溶液光谱中观察到的荧光发射光的波长总

4、是大于激发光的波长。改变不同的激发波长，同一荧光物质的发射光谱形状不变。灵敏度高灵敏度高 一般比紫外-可见吸收光谱法高2-4个数量级。操作简单操作简单 取样量少、重现性好。一 该物质必须具有与所照射光线相同频率的吸收结构；二 该物质吸收了与其本身特征频率相同的能量之后，必须具有一定的荧光量子产率。常规的荧光分析法可分为常规的荧光分析法可分为直接荧光测定法直接荧光测定法和和间接间接荧光测定法荧光测定法。直接荧光测定法是利用物质自身发射的。直接荧光测定法是利用物质自身发射的荧光进行定量测定，而物质分子自身产生荧光必须具荧光进行定量测定，而物质分子自身产生荧光必须具备两个条件备两个条件:几种常用于药

5、物分析的荧光分析法：几种常用于药物分析的荧光分析法：直接荧光分析法适用于自身能产生荧光的物质，便可直接荧光分析法适用于自身能产生荧光的物质，便可通过药物的荧光强度变化来测定其浓度和含量。因荧光性通过药物的荧光强度变化来测定其浓度和含量。因荧光性质与溶液的质与溶液的pH值有关，所以研究体系荧光强度的测定须在值有关，所以研究体系荧光强度的测定须在适宜的介质溶液中进行，适宜的介质溶液中进行，pH对体系荧光强度的强弱影响甚对体系荧光强度的强弱影响甚大。已用于直接荧光分析法测定的药物有盐酸洛呱丁胺、大。已用于直接荧光分析法测定的药物有盐酸洛呱丁胺、双水杨酸等。双水杨酸等。直接荧光法直接荧光法 对于有些药

6、物的测定可以利用其对某一特定的有荧光对于有些药物的测定可以利用其对某一特定的有荧光性的体系的荧光淬灭作用对其进行定量分析和测定。庞志性的体系的荧光淬灭作用对其进行定量分析和测定。庞志功等建立了测定苦参碱和氧化苦参碱的荧光分析方法。荧功等建立了测定苦参碱和氧化苦参碱的荧光分析方法。荧光淬灭法还用于对梭基苯丙酮酸、司帕沙星、甲硝哇等药光淬灭法还用于对梭基苯丙酮酸、司帕沙星、甲硝哇等药物的含量进行分析。物的含量进行分析。荧光淬灭分析法荧光淬灭分析法 日常生活中，日常生活中，大部分药物没有荧光性大部分药物没有荧光性。衍生化荧光分。衍生化荧光分析就是借助化学反应将待测的某种药物接上某种特定的化析就是借助

7、化学反应将待测的某种药物接上某种特定的化学基团，去掉某种化学基团，或者改变某种特定基团，己学基团，去掉某种化学基团，或者改变某种特定基团，己达到改变待测药物的物质结构，从而改变待测药物的荧光达到改变待测药物的物质结构，从而改变待测药物的荧光特性之目的，提高待测物灵敏度的分析方法。特性之目的，提高待测物灵敏度的分析方法。衍生化荧光分析法衍生化荧光分析法 有些有机配体与金属离子形成的配合物能产生刚性平面有些有机配体与金属离子形成的配合物能产生刚性平面结构，这种结构的物质能发射荧光。而我们平常用的药物很结构，这种结构的物质能发射荧光。而我们平常用的药物很多都含有有机配体，所以可以通过改变有机配体的结

8、构而达多都含有有机配体，所以可以通过改变有机配体的结构而达到改变药物结构的目的。这些配体绝大多数为芳香族化合物：到改变药物结构的目的。这些配体绝大多数为芳香族化合物：例如例如-OH，-NH2，-SH，-COOH，-OR，-O，-NR3等，等，这些官能团能与金属离子形成稳定的五元或六元环配合物。这些官能团能与金属离子形成稳定的五元或六元环配合物。利用金属络合的反应进行衍生利用金属络合的反应进行衍生 氧化还原反应是还原剂将电子转移给氧化剂，其结果是有氧化还原反应是还原剂将电子转移给氧化剂，其结果是有机物质分子结构发生改变，使其产生荧光或荧光强度增强。机物质分子结构发生改变，使其产生荧光或荧光强度增

9、强。利用氧化还原反应进行衍生利用氧化还原反应进行衍生 有时利用荧光分析法在药物测定过程中，需要使用具有有时利用荧光分析法在药物测定过程中，需要使用具有刚性平面结构的芳香族化合物或者结构类似的杂环化合物作刚性平面结构的芳香族化合物或者结构类似的杂环化合物作为荧光衍生剂。这些荧光衍生剂与有机物的活性基团为荧光衍生剂。这些荧光衍生剂与有机物的活性基团(如羟基、如羟基、氨基、羧基氨基、羧基)发生反应，使反应体系的荧光性增强，或产生荧发生反应，使反应体系的荧光性增强，或产生荧光产物。光产物。例如：利用例如：利用NBD-F与青霉素反应产生荧光，而测定与青霉素反应产生荧光，而测定青霉素的含量。青霉素的含量。

10、另外，荧光衍生化反应还可以与色谱技术连用来测定一些另外，荧光衍生化反应还可以与色谱技术连用来测定一些药物的含量。例如：药物的含量。例如：Gholamreza利用此方法检测阿其霉素、利用此方法检测阿其霉素、加巴喷定、托吡酯。加巴喷定、托吡酯。利用荧光衍生剂进行衍生利用荧光衍生剂进行衍生 胶束增敏荧光分析法是在胶束溶液中对药物的含量进行测定胶束增敏荧光分析法是在胶束溶液中对药物的含量进行测定的荧光分析方法。表面活性剂的作用之一是在溶液中产生胶束环的荧光分析方法。表面活性剂的作用之一是在溶液中产生胶束环境，胶束环境对物质分子有如下作用境，胶束环境对物质分子有如下作用:(l)胶束环境对分子极性较小的弱

11、荧光物质具有一定程度的增溶胶束环境对分子极性较小的弱荧光物质具有一定程度的增溶作用，所以对于此类物质，可用表面活性剂作为增溶剂作用，所以对于此类物质，可用表面活性剂作为增溶剂;(2)胶束环境对有一定荧光性质的物质分子的荧光发射具有增敏胶束环境对有一定荧光性质的物质分子的荧光发射具有增敏增稳作用，因此，对于此类物质，可用表面活性剂对其作用，使增稳作用，因此，对于此类物质，可用表面活性剂对其作用，使其起到增敏增稳的效果。其起到增敏增稳的效果。综合以上分析，对于某些几乎没有荧光性或荧光性很弱的药综合以上分析，对于某些几乎没有荧光性或荧光性很弱的药物用直接荧光方法无法进行分析测定时，可以通过使用表面活

12、性物用直接荧光方法无法进行分析测定时，可以通过使用表面活性剂产生胶束环境，从而使该药物的荧光强度得到一定程度的增强。剂产生胶束环境，从而使该药物的荧光强度得到一定程度的增强。胶束增敏荧光分析法胶束增敏荧光分析法 常用的环糊精常用的环糊精(cyclodextrin，CD)就是一种可以产生胶束环就是一种可以产生胶束环境的物质，它是环状低聚葡萄糖类化合物，其结构分子内腔属于境的物质，它是环状低聚葡萄糖类化合物，其结构分子内腔属于疏水性的，结构分子外腔属于亲水性的。由于该物质结构分子主疏水性的，结构分子外腔属于亲水性的。由于该物质结构分子主客体的特征，以及该物质所处环境的温度、物质结构表面所带的客体的

13、特征，以及该物质所处环境的温度、物质结构表面所带的电荷及该物质分子周围其它分子和离子等所形成的微环境有利于电荷及该物质分子周围其它分子和离子等所形成的微环境有利于该物质形成胶束环境，胶束环境的存在，大大降低了有一定荧光该物质形成胶束环境，胶束环境的存在，大大降低了有一定荧光性质的物质分子的非辐射速率，因而使该荧光物质分子的荧光性性质的物质分子的非辐射速率，因而使该荧光物质分子的荧光性增强。增强。利用此种方法测定土霉素、吡哌酸、醋酸甲萘氢醌、利用此种方法测定土霉素、吡哌酸、醋酸甲萘氢醌、盐酸芦氟沙星、双喀达莫、盐酸左氧氟沙星、左炔诺孕酮、曲克盐酸芦氟沙星、双喀达莫、盐酸左氧氟沙星、左炔诺孕酮、曲

14、克芦丁等药物。芦丁等药物。荧光动力学分析法主要包括催化荧光动力学和非催化荧光动荧光动力学分析法主要包括催化荧光动力学和非催化荧光动力学两种类型。催化荧光动力学法是以催化反应为基础来测定某力学两种类型。催化荧光动力学法是以催化反应为基础来测定某种物质浓度或者含量的方法。非荧光动力学催化法是通过测量非种物质浓度或者含量的方法。非荧光动力学催化法是通过测量非催化反应的速率而测定某种反应物催化反应的速率而测定某种反应物(分析物质分析物质)的浓度或者含量，常的浓度或者含量，常用于一些有机物质的分析测定。用于一些有机物质的分析测定。荧光动力学分析法荧光动力学分析法 物质分子吸收辐射光后，分子中的电子从最高

15、占有轨道转移到物质分子吸收辐射光后，分子中的电子从最高占有轨道转移到该物质的另一个最低空轨道中，这种转移的过程叫电荷的转移。能该物质的另一个最低空轨道中，这种转移的过程叫电荷的转移。能形成电荷转移的物质分子必须有两部分，一个为电子给予体，另一形成电荷转移的物质分子必须有两部分，一个为电子给予体，另一个为电子接受体。个为电子接受体。近年来，荷移荧光光谱法在药物分析中得到了非常广泛的应用。近年来，荷移荧光光谱法在药物分析中得到了非常广泛的应用。文献报道用荷移荧光光谱分析法测定的有洛美沙星、加替沙星、环文献报道用荷移荧光光谱分析法测定的有洛美沙星、加替沙星、环丙沙星、诺氟沙星、吡哌酸等药物。丙沙星、

16、诺氟沙星、吡哌酸等药物。荷移荧光光谱分析法荷移荧光光谱分析法 同步扫描技术与常用的荧光测定方法最大的区别是同时扫描激同步扫描技术与常用的荧光测定方法最大的区别是同时扫描激发和发射两个单色器波长。由测得的荧光强度信号与对应的激发波发和发射两个单色器波长。由测得的荧光强度信号与对应的激发波长长(或发射波长或发射波长)构成光谱图，这种用同步扫描技术得到的光谱称为构成光谱图，这种用同步扫描技术得到的光谱称为同步荧光光谱。同步荧光光谱。同步荧光分析法按光谱扫描方式的不同可分为恒同步荧光分析法按光谱扫描方式的不同可分为恒(固定固定)波长法、波长法、恒能量法、可变角法和恒基体法。和常规荧光分析法相比，同步荧恒能量法、可变角法和恒基体法。和常规荧光分析法相比，同步荧光分析法具有谱图简化、选择性提高、光散射干扰减少等特点，它光分析法具有谱图简化、选择性提高、光散射干扰减少等特点，它不仅可以对单一的药品进行分析，如异黄嘌呤、甲氧苄啶、依诺沙不仅可以对单一的药品进行分析，如异黄嘌呤、甲氧苄啶、依诺沙星等，还可以同时测定多种结构相似的药品。星等，还可以同时测定多种结构相似的药品。同步荧光分析法同步荧光分析法几