吳明媛（廣西水產(chǎn)科學研究院，廣西南寧530021）

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全二維氣相色譜在藥物分析中的應用研究

吳明媛（廣西水產(chǎn)科學研究院，廣西南寧530021）

近些年以來，全二維氣相色譜技術(shù)已被普遍運用在多個領(lǐng)域當中，其憑借分辨度高、廣譜性強等特征優(yōu)點獲得許多生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的一致認可。醫(yī)學領(lǐng)域?qū)⒃摷夹g(shù)用于探究藥物檢測及研發(fā)過程當中，并取得較好成績。本文立足于藥物分析的探究角度，對全二維氣相色譜運作機制、具體運用等方面內(nèi)容展開相關(guān)探析。

藥物分析；全二維氣相色譜；應用

醫(yī)學領(lǐng)域藥物分析中所涉及的相關(guān)內(nèi)容極其復雜，既包括藥物種類、性質(zhì)、成分結(jié)構(gòu)等方面的系統(tǒng)分析，也包括藥物功效、疾病診斷及動物實驗等方面的相關(guān)內(nèi)容。時下，藥物研究工作中引入了全二維氣相色譜及有關(guān)技術(shù)成果，使得藥物分析更具精密性和可行性。作為分離功能相當強大的技術(shù)手段之一，全二維氣相色譜能夠為醫(yī)學領(lǐng)域的藥物分析實踐工作提供高效、優(yōu)質(zhì)的服務工具。

1　解析全二維氣相色譜運作原理及設備情況

1.1原理

從分離系統(tǒng)的運行機理方面展開分析，全二維氣相色譜（英文縮寫“GC×GC”）以串聯(lián)方式將兩根獨立工作的色譜柱聯(lián)通于一體，使其共同融合為全新的氣相色譜，這一色譜系統(tǒng)中的色譜柱（兩根）分別連接在調(diào)制器上，再經(jīng)調(diào)制器實現(xiàn)“搜集-聚焦-傳輸”的操作流程（見圖1）。色譜柱中分離出相應的色譜峰后，分別通過調(diào)制器開展調(diào)制、脈沖、再分離等一系列實踐操作。

圖1　GC×GC運行機理圖

圖1中，柱1通常是液膜層比較厚或?qū)嶋H長度較長的非極性色譜柱，柱2通常是液膜層比較薄或?qū)嶋H長度較短的極性色譜柱。運用厚膜型的毛細調(diào)制管 （或冷阱控制型毛細空管）連通柱1、柱2，之后，調(diào)制器把柱1流出色譜分割為具有持續(xù)性的小型切片。一個小型切片都要接受二次聚焦處理，然后在流向柱2的分離體系中。第二維系統(tǒng)中組分效果僅可保存較短時間，通常是1～10s。所有檢測設備獲取的信號數(shù)據(jù)都用統(tǒng)一軟件實施處理，并將這些數(shù)據(jù)進行重組整合，形成三維化的色譜圖 （即x軸代表柱1保留時間、y軸代表柱2保留時間、z軸代表色譜峰實際強度）以及二維化的輪廓圖（見圖2）［1］。

圖2　GC×GC-IFD所形成的二維化色譜圖像和三維化輪廓圖像

1.2儀器

GC×GC設備包含著六個單元體系，即：①氣源單元；②進樣單元；③柱單元；④檢測單元；⑤數(shù)據(jù)搜集、處理單元；⑥溫控單元。當中，最重要的體系部分是檢測系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)。調(diào)制設備作為整套系統(tǒng)中最核心的構(gòu)成部件，需達到三項運作標準：①實現(xiàn)持續(xù)性搜集柱1分離出的組分色譜。②實現(xiàn)組分色譜的二次聚焦。③實現(xiàn)組分聚焦快速移動至柱2的頂端部位，突顯進樣器功能性。在這一流程中，需格外注重聚焦、二次進樣的操作流程，并堅持“無歧視性”、“均衡調(diào)制”原則，以更好地獲取色譜圖像。整套系統(tǒng)的調(diào)制方法分成徑向冷調(diào)、熱調(diào)、冷噴調(diào)、閥調(diào)等四大類別。以冷噴調(diào)制的操作最為簡易，該調(diào)制法不需調(diào)換部件，且方便修理及維護。在冷噴調(diào)制實踐操作中，工作效果較好，能夠得到具有對稱性的色譜峰高，并且柱1溫值不會受到限制。當調(diào)制設備處于運作狀態(tài)時，其可分離出冷、熱兩種氣體，此兩種氣體更替噴落于毛細柱之上，最終完成聚焦、二次進樣等程序操作。

2　全二維氣相色譜運用于醫(yī)學領(lǐng)域藥物分析工作中的具體體現(xiàn)

2.1興奮劑、有毒物等方面的分析檢測

全二維氣相色譜是一套兼具高度緊密性、辨識性、靈敏性的分離運作系統(tǒng)，將其運用到各種興奮劑或毒理物質(zhì)的篩查檢測中，能取得很好效果。早期相關(guān)實驗表示，憑借GC×GCIFD能夠識別二十七種胺類 （接受過嚓陡-醋酸醉乙酞處理）藥物，同時可以提升既定系統(tǒng)的定量分析質(zhì)量。經(jīng)實踐證實，相比未經(jīng)改良的GC×GC檢測法，GC×GC-IFD線性檢測的方式更具精準性，且運用效果顯著?；诖耍珿C×GC-IFD常被用在常規(guī)藥劑的檢測實踐中。另外，當GC×GC整合于TO FMs中后，可自動化鑒別五十六類藥物，并能針對某一病例情況展開實時鑒別，以線性方法完成核查及分析工作，使得藥物識別過程獲取更多數(shù)據(jù)量，并把這些數(shù)據(jù)充分使用于藥品特征分析的操作實踐中。從聯(lián)用機制檢測藥物極性的層面看，GC×GC聯(lián)合TO FMs實施檢測時，很多種藥物間的極性差異都體現(xiàn)得相當明顯，針對鑒別藥物起到關(guān)鍵作用。當GC×GC與四極桿質(zhì)譜相互聯(lián)合時，該檢測模式可對多種藥物展開實時監(jiān)測，這一檢測方式選取較小范圍值為基準，繼而探查更大范圍信息或數(shù)據(jù)情況，最后實施整合歸納、系統(tǒng)分析等工作。具體的檢測實踐中，質(zhì)譜掃描的實際頻率參數(shù)保持19～20Hz間。另外，借助化學計量法能夠把GC×GC獲取的數(shù)據(jù)信號導入重疊峰，經(jīng)系統(tǒng)解析后得到藥物的具體成分。

2.2天然藥物、中藥等方面的分析運用

當前，已納入我國藥物體系的中藥超過一萬種，當中的解表性藥材、活血性藥材、行氣性藥材、化濕性藥材等蘊含著揮發(fā)性油質(zhì)，經(jīng)藥理實驗后確證，以上幾類藥材中含有的揮發(fā)性油質(zhì)可起到消喘、鎮(zhèn)咳、除痰、壯胃、滅菌、解表、除熱等功效，香葉天竺葵、獲術(shù)等還可使用于抵抗腫瘤蔓延發(fā)展。有關(guān)這些揮發(fā)性油的研究內(nèi)容包括以下幾項：①控制藥材質(zhì)量；②對藥材實施全組分解析，涉及化學結(jié)構(gòu)、定性征象、定量表征等具體情況；③解析藥材內(nèi)部化合物類型情況，通常以族分離法開展工作。由于中藥種類非常多，且內(nèi)部構(gòu)造相當復雜，要對其組分中的內(nèi)部含量進行鑒別探究，需要借助先進、有效的技術(shù)手段。GC×GC在分析中藥藥材的工作實踐中，可正確鑒別藥物的具體特性，并對構(gòu)建中藥評估體系起到推動作用。另外，GC×GC-TO FMS計量檢測法將多參比峰當作工作基礎，進而借助二維全色譜圖像實現(xiàn)匹配分析，并按系統(tǒng)模板的相關(guān)標準開展樣品檢驗操作，當全部程序完成之后就可以獲得整套譜圖。有關(guān)實驗顯示，借助GC×GC-TO FMS可快速鑒別揮發(fā)性油質(zhì)中常規(guī)成分和化學成分的具體區(qū)別，并能呈現(xiàn)出差異的具體征象，這一說法符合定性化（或定量化）藥物分析的試驗結(jié)果［2］。

2.3全二維氣相色譜發(fā)展前景淺析

相比一維型氣相色譜的運用情況而言，GC×GC的峰容量更大，且辨析度、反應靈敏度都更高，其在現(xiàn)代醫(yī)學研究領(lǐng)域中的實踐運用，具有相當大的價值及潛力。除了以上兩大方面的檢測、分析運用之外，GC×GC還被引入藥物代謝檢測方面的分析工作中，其可更好地評估藥物里的毒性類型及程度情況。此外，指紋圖譜的開發(fā)使用也受到醫(yī)學領(lǐng)域的較高重視，借助指紋型圖譜能迅速搜索、篩查達到醫(yī)用標準的中藥藥材，這對嚴控藥材質(zhì)量有很大幫助。此外，GC×GC-TO FMS的檢測方式更易于探究各類藥物內(nèi)部復雜結(jié)構(gòu)及相關(guān)體系情況，比起質(zhì)譜檢測法的運用情況，GC×GC-TO FMS更能滿足實時檢測的定性需求，并且，GC×GC-TO FMS檢測法為藥物研究工作提供的檢測數(shù)據(jù)具有二維特性，使相關(guān)信息具有了更強的精確性、可信性。由此推測，全二維氣相色譜將在醫(yī)學領(lǐng)域中的藥物分析工作當中展示出更廣、更重要的實際價值。

3　結(jié)語

鑒于GC×GC及相關(guān)技術(shù)具備很高的分辨性能和分離功能，當其應用到藥物研究領(lǐng)域中后，能夠?qū)崿F(xiàn)更快速、更精確地鑒別藥物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、本質(zhì)特性、毒性特征、代謝反應等。此外，藥物樣品的具體特性極其復雜，當一些藥物特性具有趨同性或相近性時，借助GC×GC-TO FMS可較為準確地判定藥物間的區(qū)別特征，并有助于篩查每一色譜所對應的組峰，進而簡化了藥物分離的操作流程。因此，全二維氣相色譜在復雜藥物樣品的篩查鑒定工作中同樣具有較高的實用價值。

［1］白沙沙，李芝，臧曉歡.磁性石墨烯固相萃取-分散液液微萃取-氣相色譜法測定水和綠茶中酰胺類除草劑殘留［J］.分析化學，2013，8（41）：1178～1182.

［2］李曉飛，唐 磊，羅永此，姚煥煥.固相支撐液液萃取-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定血液中8種苯二氮類藥物［J］.刑事技術(shù)，2014，29（2）：27～29.

2016-3-10

R917

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2095-2066（2016）10-0218-02