趙燕燕,王艷,劉麗艷,孫漢文
(1.河北大學(xué) 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,河北 保定 071000;2.河北大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,河北 保定 071002)
化學(xué)物質(zhì)衍生-同步熒光法測(cè)定注射液中γ-氨基丁酸的含量
趙燕燕1,2,王艷2,劉麗艷1,孫漢文2
(1.河北大學(xué) 醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,河北 保定 071000;2.河北大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,河北 保定 071002)
采用化學(xué)物質(zhì)衍生結(jié)合同步熒光法,建立一種檢測(cè)注射液中γ-氨基丁酸含量的方法.對(duì)γ-氨基丁酸的衍生產(chǎn)物進(jìn)行同步熒光掃描,考察了影響體系熒光強(qiáng)度的因素.最佳實(shí)驗(yàn)條件為:8.0×10-3mol/L硼砂緩沖液(pH=9.6),1.0×10-5mol/L鄰苯二甲醛-2.86×10-5mol/Lβ-巰基乙醇組合試劑為衍生試劑,衍生時(shí)間60 min,激發(fā)光、發(fā)射光通帶寬度為5.0 nm,λem=455.0 nm,Δλ=120.0 nm,檢測(cè)液溫度小于25 ℃.結(jié)果表明:在上述條件下獲得的同步熒光光譜峰形最好,熒光強(qiáng)度最大.γ-氨基丁酸的線性范圍為2.50~50.00 μg/L,相關(guān)系數(shù)為0.999 0,檢測(cè)限為0.79 μg/L.本方法靈敏度高,操作簡(jiǎn)便,成本低,可用于注射液中γ-氨基丁酸含量的檢測(cè).
化學(xué)物質(zhì)衍生;同步熒光法;注射液;γ-氨基丁酸含量;測(cè)定
γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,簡(jiǎn)稱GABA,也稱氨酪酸)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中很重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì),是一種非蛋白質(zhì)組成的氨基酸[1].γ-氨基丁酸可以通過其受體發(fā)揮各種生理功能(鎮(zhèn)痛、抗驚厥、降血壓、調(diào)節(jié)激素的分泌),其含量與心律失常、癲癇等疾病的發(fā)生密切相關(guān).γ-氨基丁酸能增強(qiáng)葡萄糖磷脂酶的活性,促進(jìn)腦細(xì)胞的代謝,臨床上用于腦血管障礙引起的偏癱、記憶障礙、語言障礙、兒童智力發(fā)育遲緩等,亦能降低血氨,用于治療各種類型的肝昏迷等[2].臨床上所用的劑型主要是注射液,目前γ-氨基丁酸的檢測(cè)方法主要有氨基酸分析儀法[3]、色質(zhì)聯(lián)用法[4]、高效液相色譜法[5-7]、毛細(xì)管電泳法[8-9]、薄層掃描法[10]等.氨基酸分析儀法、色質(zhì)聯(lián)用法儀器比較昂貴;高效液相色譜法操作相對(duì)復(fù)雜;毛細(xì)管電泳法重現(xiàn)性差;薄層掃描法容易受環(huán)境因素的影響.本實(shí)驗(yàn)利用傳統(tǒng)的化學(xué)物質(zhì)衍生結(jié)合同步熒光法,選用合適的波長(zhǎng)差進(jìn)行同步熒光掃描,使光譜簡(jiǎn)化,譜帶變窄,并對(duì)測(cè)定條件進(jìn)行優(yōu)化,使靈敏度提高,操作簡(jiǎn)便,成本低,重現(xiàn)性較好,可用于制劑中γ-氨基丁酸含量的檢測(cè).
1.1儀器與試劑
RF-5301PC熒光分光光度計(jì)(日本島津公司);DELTA-320型酸度計(jì)(梅特勒-托利多儀器有限公司);SIM-F140型制冰機(jī)(日本三洋設(shè)備有限公司);CU-600型電熱恒溫水槽(上海-恒科技有限公司);超純化水機(jī)(重慶頤洋企業(yè)發(fā)展有限公司).
GABA對(duì)照品(美國(guó)Sigma公司);γ-氨基丁酸注射液(北京紫竹藥業(yè)有限公司,規(guī)格5 mL:1g);鄰苯二甲醛(OPA)、β-巰基乙醇(β-MCE)和2、4-二硝基氯苯(CDNB)均購(gòu)自天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;甲醇、乙腈、硼砂、硼酸、磷酸二氫鉀、冰乙酸、磷酸、濃鹽酸、氫氧化鈉均為分析純;水為二次去離子水.
GABA對(duì)照品儲(chǔ)備液配制:精密稱取GABA對(duì)照品,置于10 mL容量瓶中,加水溶解并定容至刻度,配制濃度為0.01 mol/L的儲(chǔ)備液,于4 ℃冰箱保存,使用時(shí)逐級(jí)稀釋至所需濃度.
OPA儲(chǔ)備液配制:精密稱取OPA 0.013 4 g置于50 mL容量瓶中,加甲醇溶解并定容至刻度,配制濃度為2.0×10-3mol/L的儲(chǔ)備液,于4 ℃冰箱保存,使用時(shí)稀釋至所需濃度.
β-MCE儲(chǔ)備液配制:精密量取β-MCE 50 μL置于50 mL容量瓶中,加入適量水混勻,加水定容至刻度,得到濃度為0.014 3 mol/L的儲(chǔ)備液,于4 ℃冰箱保存,使用時(shí)稀釋至所需濃度.
鄰苯二甲醛-β-巰基乙醇(OPAME)組合試劑配制:分別量取OPA儲(chǔ)備液2.5 mL、β-MCE儲(chǔ)備液1 mL于50 mL容量瓶中,加水定容至刻度,得到含有OPA和β-MCE濃度分別為1.0×10-4mol/L和2.86×10-4mol/L的組合試劑,每天新鮮配制,于4 ℃冰箱保存,作為衍生試劑.
CDNB衍生試劑儲(chǔ)備液配制:精密稱取2、4-二硝基氯苯0.202 6 g置于25 mL容量瓶中,加入乙腈溶解并定容至刻度,配制濃度為0.04 mol/L的儲(chǔ)備液,于4 ℃冰箱保存,使用時(shí)稀釋至所需濃度.
1.2實(shí)驗(yàn)方法
取2支10 mL具塞比色管,標(biāo)號(hào)1,2,向1號(hào)管中依次加入1.0 mL衍生試劑,2.0 mL 0.04 mol/L硼砂(pH=9.6)緩沖溶液,1.2 mL含GABA待測(cè)溶液,用水定容至刻度,搖勻,室溫下避光靜置60 min后,在激發(fā)光、發(fā)射光通帶寬度為5.0 nm,Δλ=120.0 nm,λem=460.0 nm的條件下,采用同步熒光法測(cè)定熒光強(qiáng)度(F);向2號(hào)管中加入1.2 mL水代替GABA待測(cè)溶液,其余均按上述方法處理,作為空白溶液,測(cè)定熒光強(qiáng)度(F0),求得相對(duì)熒光強(qiáng)度(ΔF):ΔF=F-F0.
1.3樣品處理
精密量取GABA注射液0.2 mL于25 mL容量瓶中,加水定容至刻度,作為供試品儲(chǔ)備液,于4 ℃冰箱中保存.精密量取0.2 mL供試品儲(chǔ)備液于25 mL容量瓶中,加水定容至刻度,得到質(zhì)量濃度為12.80 μg/L的待測(cè)樣品溶液.
2.1激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)的選擇
鄰苯二甲醛-β-巰基乙醇(OPAME)組合試劑本身在堿性條件下具有一定的熒光,加入GABA后,由于鄰苯二甲醛-β-巰基乙醇組合試劑與GABA發(fā)生反應(yīng),而產(chǎn)生一種新的熒光產(chǎn)物,反應(yīng)機(jī)理見式1.這種熒光產(chǎn)物的熒光光譜與空白溶液的熒光光譜相似,且位置重疊.只是加入GABA后,體系的熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng),且隨GABA加入量的增加,熒光強(qiáng)度呈線性增強(qiáng).在實(shí)驗(yàn)中,求其相對(duì)熒光強(qiáng)度,以扣除空白溶液的影響.體系的熒光光譜見圖1.
式1 反應(yīng)機(jī)理
按“1.2”所述實(shí)驗(yàn)方法,對(duì)GABA對(duì)照品進(jìn)行衍生后,先固定激發(fā)波長(zhǎng)λex=338.0 nm,在390.0~500.0 nm波長(zhǎng)內(nèi),更換不同波長(zhǎng)作為發(fā)射波長(zhǎng),測(cè)其熒光強(qiáng)度,取熒光強(qiáng)度值最大的波長(zhǎng)作為發(fā)射波長(zhǎng)λem=460.0 nm;固定發(fā)射波長(zhǎng),在280.0~400.0 nm波長(zhǎng)內(nèi),更換不同波長(zhǎng)作為激發(fā)波長(zhǎng),測(cè)其熒光強(qiáng)度,同樣取熒光強(qiáng)度值最大的波長(zhǎng)作為激發(fā)波長(zhǎng)λex=340.0 nm.經(jīng)鄰苯二甲醛-β-巰基乙醇組合試劑衍生后GABA的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜見圖2.
c(GABA)/( mol·L-1):1.0;2.3.0×10-8;3.6.0×10-8;4.9.0×10-7;5.1.2×10-7;6.1.6×10-7;7.2.0×10-7.
1.激發(fā)光譜;2.發(fā)射光譜.
2.2同步熒光光譜及波長(zhǎng)差(Δλ)的選擇
2.2.1 同步熒光光譜
同步熒光光譜通常指恒(固定)波長(zhǎng)同步熒光光譜,是通過固定發(fā)射波長(zhǎng)和激發(fā)波長(zhǎng)的間隔Δλ(Δλ=λem-λex),同時(shí)掃描激發(fā)和發(fā)射2個(gè)單色器波長(zhǎng),由測(cè)得的熒光強(qiáng)度信號(hào)(F)與對(duì)應(yīng)的激發(fā)波長(zhǎng)(λex)或發(fā)射波長(zhǎng)(λem)作圖得到的光譜圖.與常規(guī)熒光光譜法相比,同步熒光光譜法具有光譜簡(jiǎn)化、光譜重疊減少、譜帶變窄和散射光減小的優(yōu)點(diǎn).在同步熒光光譜中,GABA衍生產(chǎn)物的熒光光譜譜帶明顯變窄且熒光強(qiáng)度增高.體系的同步熒光光譜與常規(guī)熒光光譜見圖3.本實(shí)驗(yàn)采用同步熒光光譜法.
2.2.2 波長(zhǎng)差(Δλ)的選擇
實(shí)驗(yàn)考察了同步熒光法中不同波長(zhǎng)差對(duì)體系熒光強(qiáng)度的影響.以λex=220.0 nm為掃描激發(fā)波長(zhǎng)的起點(diǎn),在波長(zhǎng)差Δλ=10.0~160.0 nm內(nèi),每隔20.0 nm對(duì)GABA衍生產(chǎn)物的激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)進(jìn)行同步熒光掃描.結(jié)果表明,熒光強(qiáng)度隨著Δλ的增大而增強(qiáng),熒光峰逐漸紅移,當(dāng)Δλ=120.0 nm時(shí),熒光強(qiáng)度達(dá)到最大且熒光光譜峰形最好.當(dāng)Δλ>120.0 nm時(shí),熒光強(qiáng)度降低,半峰寬增大,不同波長(zhǎng)差的同步熒光光譜見圖4,不同波長(zhǎng)差對(duì)體系熒光強(qiáng)度的影響見圖5.本實(shí)驗(yàn)選擇Δλ=120.0 nm作為固定波長(zhǎng)差.
1.Ex=344.0 nm時(shí),GABA衍生產(chǎn)物的熒光光譜;2.Δλ=120.0 nm時(shí),GABA衍生產(chǎn)物的同步熒光光譜.
1.Δλ=10.0 nm;2.Δλ=30.0 nm;3.Δλ=50.0 nm;4.Δλ=70.0 nm;5.Δλ=90.0 nm;6.Δλ=100.0 nm;7.Δλ=120.0 nm;8.Δλ=150.0 nm;9.Δλ=160.0 nm.
2.3 OPAME組合試劑穩(wěn)定性考察
配制OPAME組合試劑,放置,每隔一定時(shí)間取樣測(cè)定其熒光強(qiáng)度,考察OPAME組合試劑放置時(shí)間對(duì)其穩(wěn)定性的影響.OPAME組合試劑放置時(shí)間對(duì)穩(wěn)定性的影響見圖6.結(jié)果表明,OPAME組合試劑本身的熒光強(qiáng)度在24 h內(nèi)能保持穩(wěn)定,24 h后,隨著放置時(shí)間的延長(zhǎng),熒光強(qiáng)度顯著下降,由于穩(wěn)定性問題,在實(shí)驗(yàn)過程中,OPAME組合試劑要在配好后24 h內(nèi)使用.
圖5 不同波長(zhǎng)差對(duì)體系熒光強(qiáng)度的影響
圖6 OPAME組合試劑放置時(shí)間對(duì)其穩(wěn)定性的影響
2.4影響體系熒光強(qiáng)度的因素考察
2.4.1 通帶寬度對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響
配制一定濃度的GABA對(duì)照品溶液,按“1.2實(shí)驗(yàn)方法”操作,在不同的激發(fā)光和發(fā)射光通帶寬度條件下掃描同步熒光光譜.結(jié)果表明:熒光強(qiáng)度和背景干擾均隨通帶寬度的增加而增強(qiáng),為了提高靈敏度同時(shí)降低背景干擾,選用激發(fā)光,發(fā)射光通帶寬度均為5.0 nm.
圖7 衍生時(shí)間對(duì)GABA衍生物相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響Fig.7 Effect of derivative time on the relative fluorescence intensity of GABA derivative
2.4.2 衍生時(shí)間對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響
本實(shí)驗(yàn)考察了衍生時(shí)間對(duì)體系相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響.按“1.2實(shí)驗(yàn)方法”每隔10 min同時(shí)測(cè)定空白溶液和GABA衍生物的熒光強(qiáng)度,求得相對(duì)熒光強(qiáng)度.結(jié)果表明:相對(duì)熒光強(qiáng)度隨著衍生時(shí)間的增加逐漸增強(qiáng),當(dāng)衍生時(shí)間為60 min時(shí),相對(duì)熒光強(qiáng)度達(dá)到最大;衍生時(shí)間大于60 min,相對(duì)熒光強(qiáng)度逐漸降低.衍生時(shí)間對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響見圖7.本實(shí)驗(yàn)選擇的最佳衍生時(shí)間為60 min.
2.4.3 衍生試劑的種類和用量對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響
本實(shí)驗(yàn)考察了OPA,β-MCE,OPAME組合試劑、CDNB 4種衍生試劑對(duì)體系相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響.結(jié)果表明,CDNB和β-MCE衍生GABA后,沒有熒光產(chǎn)物生成,OPA衍生GABA的效果不顯著,OPA作為衍生試劑的同步熒光光譜見圖8.將OPA和β-MCE按照一定比例混合作為組合試劑時(shí),熒光強(qiáng)度顯著增大.OPAME組合試劑作為衍生試劑的同步熒光光譜見圖9.
同時(shí),考察了OPAME組合試劑中OPA和β-MCE的濃度和用量對(duì)體系相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響.結(jié)果表明,相對(duì)熒光強(qiáng)度隨著OPA濃度的增大而增加,當(dāng)OPA濃度為1.0×10-5mol/L時(shí),相對(duì)熒光強(qiáng)度達(dá)到最大,繼續(xù)增大OPA的濃度,相對(duì)熒光強(qiáng)度不變,當(dāng)OPA的濃度大于1.0×10-5mol/L時(shí),相對(duì)熒光強(qiáng)度逐漸降低,說明OPA的濃度過大,不利于衍生反應(yīng)進(jìn)行.OPA的濃度對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響見圖10.β-MCE的濃度為2.86×10-5mol/L時(shí),體系的相對(duì)熒光強(qiáng)度最大,β-MCE的濃度對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響見圖11.本實(shí)驗(yàn)選擇組合試劑中OPA和β-MCE的濃度分別為1.0×10-5mol/L和2.86×10-5mol/L.
1.OPA的空白本底;2.OPA衍生GABA的熒光光譜.
1.OPAME組合試劑的空白本底;2.OPAME組合試劑衍生GABA的熒光光譜.
圖10 組合試劑中OPA的濃度對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響
圖11 組合試劑中β-MCE的濃度對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響
2.4.4 緩沖體系種類、pH和用量對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響
本實(shí)驗(yàn)考察了硼砂、磷酸二氫鉀、伯瑞坦-羅賓森(BR)等3種緩沖溶液以及pH對(duì)體系相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響,各緩沖溶液pH值對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響見圖12.結(jié)果表明,硼砂緩沖體系在pH=9.6時(shí),穩(wěn)定性最好,相對(duì)熒光強(qiáng)度最大,背景干擾較小.同時(shí)考察了硼砂緩沖液的濃度對(duì)體系相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響.當(dāng)硼砂緩沖液的濃度為8.0×10-3mol/L時(shí),相對(duì)熒光強(qiáng)度最大,硼砂緩沖溶液(pH=9.6)濃度對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響見圖13.本實(shí)驗(yàn)選擇8.0×10-3mol/L硼砂溶液(pH=9.6)作為緩沖液.
圖12 各緩沖溶液pH值對(duì)體系相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響
圖13 硼砂緩沖溶液濃度對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響(pH=9.6)
2.4.5 待測(cè)溶液溫度對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響
本實(shí)驗(yàn)考察了0~60 ℃不同溫度對(duì)待測(cè)溶液體系相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響.結(jié)果表明:當(dāng)溶液溫度在0~25 ℃時(shí),體系的相對(duì)熒光強(qiáng)度比較穩(wěn)定,繼續(xù)增大溶液的溫度,體系的相對(duì)熒光強(qiáng)度逐漸下降,溶液溫度對(duì)相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響見圖14.本實(shí)驗(yàn)選擇待測(cè)溶液溫度在低于25 ℃條件下進(jìn)行.
圖14 待測(cè)溶液溫度對(duì)體系相對(duì)熒光強(qiáng)度的影響
2.5樣品分析
2.5.1 線性關(guān)系和檢出限
配制一系列不同濃度的GABA標(biāo)準(zhǔn)溶液,按“1.2實(shí)驗(yàn)方法”進(jìn)行衍生測(cè)定,以相對(duì)熒光強(qiáng)度(ΔF)對(duì)濃度(c)作圖,得到工作曲線方程為
ΔF=94.80+1.35×107c,(r=0.999 0)
方程的線性范圍為2.50~50.00 μg/L.
按照IUPAC(36)的規(guī)定,由公式D=3×δ/k(δ為11份空白溶液熒光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差,k為工作曲線斜率),計(jì)算檢出限為0.79 μg/L.
2.5.2 精密度實(shí)驗(yàn)
取6份已知濃度對(duì)照品溶液,按“1.2”所述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行處理,在已建立的熒光條件下進(jìn)行測(cè)定,得到GABA的含量,其RSD值為1.86%.
2.5.3 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)
將已處理好的待測(cè)樣品溶液于25 ℃條件下放置,每隔5 min取樣,在已建立的熒光條件下進(jìn)行測(cè)定,GABA衍生產(chǎn)物在20 min內(nèi)保持穩(wěn)定,其RSD值為2.09%.
2.5.4 回收率
分別取已知濃度的待測(cè)樣品溶液9份,分別加入相當(dāng)于其中GABA含量80%,100%,120%的對(duì)照品溶液各3份,按“1.2”所述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行處理,在已建立的熒光條件下進(jìn)行測(cè)定.結(jié)果見表1.
表1 注射液中GABA的加標(biāo)回收率(n=3)
2.5.5 實(shí)際樣品測(cè)定
按“1.3”項(xiàng)下方法配置供試品溶液3份,按“1.2”項(xiàng)下實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行衍生,按已建立的方法進(jìn)行測(cè)定.測(cè)得GABA注射液中GABA的含量占標(biāo)示量的96.75%,RSD值為2.18%.
將鄰苯二甲醛-β-巰基乙醇組合試劑衍生和同步熒光法結(jié)合起來用于制劑中GABA的測(cè)定,并進(jìn)行了條件的優(yōu)化,獲得了良好的結(jié)果.該方法準(zhǔn)確度較高,操作簡(jiǎn)單,檢測(cè)限低,可用于注射液中γ-氨基丁酸含量的檢測(cè).
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Contentofγ-aminobutyricacidininjectionbychemicalsderivative-synchronousfluorescencespectroscopy
ZHAOYanyan1,2,WANGYan2,LIULiyan1,SUNHanwen2
(1.Experimental Center of Medicine, Hebei University, Baoding 071000, China;
2.College of Chemistry and Environmental Science, Hebei University, Baoding 071002, China)
A chemicals derivative-synchronous fluorescence method for determination of the content ofγ-aminobutyric acid in injection has been described.The ramification ofγ-aminobutyric acid has been synchronous fluorescence scanned to examine the factors which affect the intensity of systematic fluorescence.The optimum experiment conditions: 8.0×10-3mol/L borax buffer solution at pH=9.6, the combination reagents of 1.0×10-5mol/L OPA-2.86×10-5mol/Lβ-MCE were derivatization reagent,the derivative time was 60 min.The band-pass width of Ex,Emwere 5.0 nm,λem=455.0 nm,Δλ=120.0 nm,The temperature of the solution under test was Less than 25 ℃.The results showed that the peak shape was the best and the fluorescence intensity was maximum gained under these conditions by the synchronous fluorescence spectra.The linear ranges were 2.50 ~50.00 μg/L (0.999 0) forγ-aminobutyric acid.The detection limit ofγ-aminobutyric acid was 0.79 μg/L.The method which had high sensitivity, easy operations and low costs could be used to determine the content ofγ-aminobutyric acid in injection.
chemicals derivative; synchronous fluorescence spectroscopy; injection; the content ofγ-aminobutyric acid; determination
10.3969/j.issn.1000-1565.2013.01.008
2012-09-14
河北省教育廳科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(2009315);河北省衛(wèi)生廳醫(yī)學(xué)科學(xué)研究重點(diǎn)課題計(jì)劃項(xiàng)目(20090570)
趙燕燕(1960-),女,天津人,河北大學(xué)教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事藥學(xué)以及將現(xiàn)代分離技術(shù)用于臨床、藥學(xué)、食品、環(huán)境等方面的研究工作.E-mail:zhaoyany606@tom.com
孫漢文(1945-),男,河北魏縣人,河北大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師.主要從事藥物分析方面的研究.
E-mail:hanwen@hbu.edu.cn
O657.3
A
1000-1565(2013)01-0035-07
(責(zé)任編輯梁俊紅)