化学分析和仪器分析技术在药物分析中的运用研究

化学分析和仪器分析技术在药物分析中的运用研究

周帅天

210102198901055636 沈阳中天星艺环保科技有限公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要：药物分析是药品检测中的关键工作，也是保证药品质量的技术手段，而化学分析技术与仪器分析技术的有效应用可以保证药物分析的精准性与科学性。为此，药品检测技术人员应当根据实际情况，合理选用化学分析与仪器分析技术，或采用联合检测的方式，提高工作水准。文章主要针对化学分析与仪器分析技术的在药物检测中的应用进行了分析。

关键词：化学分析技术；仪器分析技术；药物分析；技术应用

1.化学分析与仪器分析技术概述

1.1化学分析技术

在对化学药品进行定性与定量分析时，化学分析技术的应用频率较高，并且能够发挥出良好的分析效果，这一技术的应用原理是基于物质之间存在的化学反应或者通过对不同药物化学反应之间的差异性特征实现对相关数据信息的整理与分析。在当前的医药领域，尤其是在中药分析中，技术人员可以借助合适的化学分析技术掌握药物的成分以及性质，并实现对药物药效的进一步改善。化学分析技术主要包含重量分析法、滴定分析法以及薄层层析法等。不同的化学分析技术在应用其中采用的手段不一，因此对于技术人员的专业能力与综合素质具有一定的考验，若在关键的操作环境出现失误，将会直接影响到化学分析技术的应用效果，从而损害到药物分析结果的精准性与可靠性。在所有的化学分析技术中，薄层层析法的应用范围较广，应用效果较好，并且药物分析检测成本可以得到有效控制，得到了较多企业的青睐。这一化学分析技术在药物分析中的应用需要在实验室中开展，为此，企业应当创建干净整洁的化学分析环境，以保证药物分析结果的精准性与可靠性[1]。

1.2仪器分析技术

随着科学技术的发展，药物研究领域中采用到的化学仪器种类不断丰富，并且药物分析精准性也在不断提高，有助于降低人工工作量，提高药物分析效率。仪器分析技术在药物分析中的应用是基于药物产品的理化性质开展的，是较为基础的药物检测与分析方法，主要包含光谱分析法、电化学分析法、色谱分析法以及核磁共振法等，技术人员可以根据药物的理化性质，选用合适的检测仪器，并开展药物分析工作。其中，光谱分析法的应用频率较高，主要是借助光学原理，使用射线探究药物对光谱的吸收水平，从而测定其中的物化成分及含量。电化学分析法是借助电极电位差，在迫使相关物质离子偏离轨道时，构建出曲线模型，从而了解药物成分中的参数，掌握药物的各项性质。另外，色谱分析技术与核磁共振分析技术也在药物分析中得到了广泛的应用，可以帮助技术人员精准测定药物成分及含量，并为药物的研究打下良好的基础。在具体操作中，实验室技术人员应当熟练掌握仪器的使用步骤，并保证药品的取样安全性，避免对药物分析结果造成不良影响。

2.化学分析技术与仪器分析技术在药物分析中的运用研究

2.1化学分析技术在药物分析中的运用

化学分析技术一般被应用在中药检测中，尤其是在一般鉴别检测中的应用率较高，并且被分为干法检测与湿法检测两种类型。化学分析技术的基本原理在于药物成分之间的化学反应，因此，技术人员在运用化学分析技术时，可以将药物设置在特定的条件下，使其中的有机化合物或无机化合物呈现出反应的状态，以此完成对药物成分及含量的鉴定。另外，在对药物成分的纯度进行检测与分析时，检测人员可以借助化学分析技术进行焰色反应，或者其熔点参数，从而能够掌握药物中关键成分的纯度。检测人员在药物分析中也会利用到试液显色法以及沉淀法，判断药物中是否含有无机盐或者卤化物，并观察其类型以及含量。在对药物中的镁盐、钙盐等无机盐进行测定时，除了可以使用沉淀法，也可以使用络合滴定法，这一技术同样适用于氯化钠成分的鉴定，并且具有较高的检测效率。另外，在化学分析技术中，氧化还原方法的应用范围较广，并且在药品安全检测中较为常见，可以用于高锰酸钾与碘元素的成分分析[2]。在当前的药物分析工作中，化学分析技术种类不断增多，并且各种技术的应用流程及应用效果得到了全面的改进与优化，有助于提高药物分析水平，推动我国药品研发质量的提升。但相较于发达国家的化学分析技术而言，仍然存在一定的差距，相关部门与企业应当加大技术研发力度，不断探索多元化的化学分析方法，使得药物分析更加便捷与高效。

2.2仪器分析技术在药物分析中的运用

仪器分析技术在药物分析中具有一定的权威性，检测人员可以通过操作仪器，精准测定药物成分及含量，为药物生产与应用提供更加科学的参考依据。下文主要就仪器分析技术中的光谱检测技术、色谱检测技术及核磁共振检测技术进行了分析。

2.2.1光谱检测技术

光谱检测技术含有多种类型，主要包括红外光谱法、原子吸收光谱法以及紫外-可见分光光度法等。其中，紫外-可见分光光度法在当前的药物分析中逐渐成熟，可以取得较为精准的检测结果。检测人员在使用紫外-可见分光光度法时，可以对药物中波长辐射吸收范围在190-800nm之内的物质成分进行测定与分析。相较于其他的药物分析与检测技术而言，紫外-可见分光光度法具有较高的便捷性以及较强的适用性，不仅可以判定药物中不同成分的光谱吸收波长，也能够检测出特定物质的含量。在药物检测与分析中，紫外-可见分光光度法一般应用在发色官能团或较大的共轭体系检测中，检测人员可以在光谱分析中，判断药物是否具备共轭体系。另外，在药物分析中，检测人员发现一些药物的成分对于紫外线的吸收强度不足，在紫外光谱中的特征并不是特别明显，为此，检测人员不能完全借助紫外-可见分光光度法进行药物分析，还应当结合其他检测技术，才能够得到较为完整与可靠的结论

[3]。

原子吸收光谱法以及红外线光谱法也是常见的光谱检测技术，在药物分析中发挥着显著的作用。原子吸收光谱法也被称为原子吸收分光光度法，并且包含直接与间接两种类型的分析技术，可以对药物的成分及含量进行精准分析。具体来说，直接法是对药物中测定难度较低的成分进行分析，如金属原子、离子等，间接法则是对测定难度较高的药物成分进行分析，检测人员可以综合考虑药物的理化性质以及基因特性，并将药物溶解或经过化学反应后，对其产物进行光谱分析，从而实现对其成分以及含量的推测。原子吸收光谱法在药物分析中的检测量较少，可以降低药物分析成本，并且可操作性强，但局限性在于对多种元素同时进行分析时，由于工作曲线的范围较窄，容易导致检测结果出现较大的偏差，因此，为了保证药物分析的精准度，检测人员应当对药物中的少量元素进行分析。在药物微量元素的分析实验中，原子吸收光谱法也得到了有效的利用，有助于排除其他杂质，保证元素的检测精度。

红外光谱法也被称为红外吸收光谱法，是在有机化学物分析实验中的关键技术，主要是将红外电磁波连续光谱作为辐射源，对相关药物进行照射，并获取有效的光谱参数，绘制出光谱吸收曲线，从而分析出不同元素的类型与含量。红外光谱较为特殊，其特征性与专属性较强，与化合物的结构具有一一对应的关系，因此，检测人员借助红外光谱检测结果可以精准判定药物的成分。红外光谱法在药物分析中的适用范围较广，能够对绝大多数的药物分析工作带来一定的帮助，即使药物分子结构中存在细微的差别，在使用红外光谱法时也能够分析出来。随着药物种类的增多，相互之间的化学结构差异性也在不断减小，检测人员若是无法利用化学分析技术实现精准检测，则可以采用红外光谱法有效区分不同类型的药物成分。另外，红外光谱法还常被应用在假药的鉴定与检测中，具有操作简单和制备方法多样化的特点。

2.2.2色谱检测技术

色谱检测技术也是较为关键的仪器分析技术类型之一，主要包含薄层层析色谱法、薄层色谱扫描法、气相色谱法以及高效液相色谱法等，在药物分析中发挥着重要的作用。其中，薄层层析色谱法的应用关键在于薄层的制作，技术人员可以将固定相涂刷在铝基片或玻璃板上，完成薄层的制作，之后通过开展对照实验，实现对药物分析色谱图的比对，从而掌握药物中的杂质类型及含量。技术人员可以采用薄层层析色谱法实现对药物中少量成分的跟踪监测。相较于其他类型的色谱检测技术来说，薄层层析色谱法具有较多的技术优势，主要表现为检测流程与检测操作比较简单，并且药物成分显色容易，检测效果较高，一般在20min以内便可以完成对某一药物成分的测定。针对这一技术的缺点而言，主要是分离药物高分子时的检测效果不佳，并且不适用于一些无显色特征的药物分析与检测工作。另外，薄层层析色谱法在农药残留分析以及对麻醉药、生物碱和巴比妥的检测分析中具有良好的表现[4]。

薄层色谱扫描法也是一种常用的色谱检测技术，其前期的操作手段与薄层层析色谱法较为相似，但这一技术的应用要求较为严格，需要技术人员严格按照操作流程对药物进行分析，避免出现检测误差。在制备薄层时，技术人员需要控制力度，保证薄层的厚度与均匀度。为了保证药物分析工作的顺利开展，一些检测人员往往采用购置的薄层板，以防止对检测结果造成不良的影响。在使用薄层色谱扫描法时，检测人员可以借助其分析成果对药物成分及含量进行掌控，例如，可以测定荷叶中的荷叶碱含量、蒿苈降血脂胶囊中的大黄素含量以及定心安颗粒中的苦参碱含量。

气相色谱法也是色谱分析技术中的一项典型技术代表，其应用原理在于将气体作为流动相，实现对药物成分色谱的精准分析，而针对不同类型的药物成分，选用的固定相类型也不同，主要包含采用固体吸附剂的气固色谱以及采用固定液的气液色谱。在实际操作过程中，技术人员可以将药物成分放置在固定相与流动相之间，使其逐渐溶解、挥发，之后借助仪器对色谱进行分析。一般而言，气相色谱法比较适用于易挥发且挥发性稳定的药物分析，这一技术往往表现出药物成分分离效率高、检测灵敏度高以及分析速度快的优势，被应用在众多类型药物的分析工作中。但从其局限性来看，技术人员在对得到的色谱进行分析时，往往需要与质谱和光谱等方法进行联用，才能够保证分析结果的精准性与可靠性。另外，在对药物进行定量分析时，需要根据以及药物成分含量进行对照，常应用在甘油、脂肪酸、糖类以及生物碱、挥发性药物和有机磷农药的检测中。

除了上述三种色谱仪器分析技术外，高效液相色谱法也是重要的色谱技术分支之一，主要是将液体作为流动相，并借助高压输液系统，实现不同溶剂的精准比例混合，之后泵入含有固定相的色谱柱内，等待药物成分的测定。在取样过程中，机器可以完成自动取样，并且可以实现药物成分的分析与出柱，从而完成药物的定性与定量分析。高效液相色谱法可以被分为正相色谱法与反向色谱法，两者可以被应用在不同类型的药物分析中，并且技术人员可以根据实际情况对色谱分析技术进行联合使用。正相色谱分析技术是采用的极性固定相，可以分离极性较强的化合物，如羟基类、胺类以及酚类化合物等。反相色谱分析技术往往采用的是非极性固定相，有缓冲液或水，可以分离极性较弱的药物成分。相较而言，反相色谱分析技术的应用范围较广，在药物分析中可以用来检测复方黄连素片以及安尔宁颗粒等成分的性质与含量。针对高效液相色谱法的特点而言，主要表现为“四高一广”，是指化合物分离效率高、药物检测灵敏度高、载液流速高、流动相的载压高以及应用范围较广。除此之外，在使用高效液相色谱法进行药物分析时，色谱柱可以得到循环利用，有助于降低药物分析的成本投入

[5]。

2.2.3核磁共振分析技术

核磁共振仪器分析技术在药物分析中也得到了推广与应用，借助核磁共振谱，技术人员可以实现对特殊药物成分的精准分析，并完成药物元素的跟踪检测，有助于提高药物分析效率，保证检测结果的权威性与精准性。从核磁共振原理上来看，物质的原子核在电磁波作用下吸收能量，从而产生共振跃迁的效果，其中的1H、13C、29Si、31P、19F等元素具有一定的自旋量子数，而当12C、16O、28Si的原子核本身无自旋现象时，而不能发生核磁共振。在当前的药物分析中，核磁共振分析技术可以借助1H、13C、29Si、31P、19F等元素共振法，实现对药物中羧基、酚羟基以及衍生物的分析，可以确定其官能团的含量，并为药物的研发提供具有参考依据的建议。下面列举了几种核磁共振技术。

2.2.3.11H-NMR［11］

1H-NMR［11］法可以被应用在木素及碳水化合物的测定中，其主要分析对象是H原子。技术人员可以根据H原子所处的化学环境以及其在核磁共振图谱中表现出的化学位移，完成对元素以及药物成分的定性分析。另外，还可以根据峰面积与H原子数目的比例，实现精准性的定量分析。

2.2.3.229Si-NMR

29Si-NMR法是一种三甲基硅醚衍生物结构，可以被应用在多种模型物的测定中。尽管相对于其他核磁共振技术而言，29Si-NMR法的测定灵敏度较低，但在对药物的实际分析中，可以采用INEPT技术将甲基硅醚衍生物的29Si信号持续放大，从而保证测定结果的精准性。在使用29Si-NMR法测定木素及碳水化合物时，可以利用硅醚化试剂，使羧基发生硅醚化作用，并引进硅原子来进行研究[6]。

2.2.3.331P-NMR［12］

31P-NMR［12］的药物测定灵敏度较高，其中31P的自然丰度为100％，在对碳水化合物和木素进行分析时，常会将－COOH、－OH、C＝O以及醌基等转变为含磷衍生物，并采用31P-NMR［12］法实现核磁共振分析。

2.2.3．419F-NMR

19F同31P具有良好的自然丰度，且自然丰度为100％。19F-NMR法具有良好的药物分析效果，并且木素氟衍生物的稳定性好，同时，在核磁共振中，氟原子的化学位移检测灵敏较高，尤其是在测定碳基含量时，可以得到较为精准的数据。

2.2.3.5二维核磁共振

在使用二维核磁共振谱时，技术人员可以借助13C的化学位移值以及CH耦合常数相互关联性进行分析，相较于H／C-NMR谱，二维核磁共振谱的优点在于木素结构单元侧链C和残糖的C峰分开，可以克服13C谱中的干扰因素。

3.结语

综上所述，在药物分析中，化学分析技术与仪器分析技术发挥着重要的作用，并且在科学技术的推动下，两种分析技术也会不断完善与发展，技术人员应当结合实际情况，选用合适的分析技术，保证药物检测结果的精准性，推动药品制造行业的稳定发展。

参考文献

[1]单婷婷.化学分析和仪器分析技术在药物分析中的运用[J].化学工程与装备,2023,(09):224-226.

[2]白换换,蒋益萍,夏天爽等.基于UPLC-Q-TOF-MS技术的中药海龙血清药物化学分析[J].中华中医药学刊,2023,41(08):191-195.

[3]姜奕甫.化学仪器分析技术在药物检测中的应用[J].当代化工研究,2021,(18):89-90.

[4]谢欠.药物制剂和原料药近红外光谱分析方法的研究[D].重庆医科大学,2018.

[5]李鹏.现代仪器分析技术在植物纤维原料化学分析中的应用[J].石化技术,2017,24(10):101.

[6]刘冉,韩卿.现代仪器分析技术在植物纤维原料化学分析中的应用[J].黑龙江造纸,2010,38(02):35-38.