制藥過程在線分析方法

第三章制藥過程在線分析方法第一節(jié)流動(dòng)注射分析法第二節(jié)近紅外光譜分析法第一節(jié)流動(dòng)注射分析法

FlowInjectionAnalysis，F(xiàn)IA

1974年，丹麥化學(xué)家魯齊卡和漢森提出的一種新型的連續(xù)流動(dòng)分析技術(shù)。把一定體積的試樣溶液注入到一個(gè)流動(dòng)著的載流（試劑溶液或水）中，試樣在載流中分散而形成濃度梯度，同時(shí)與試劑混合、反應(yīng)，再進(jìn)入到流通檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)?；诨瘜W(xué)分析可以在非平衡的動(dòng)態(tài)條件下進(jìn)行的假設(shè)，擺脫了化學(xué)反應(yīng)必須在穩(wěn)態(tài)條件下進(jìn)行且必須反應(yīng)完全的傳統(tǒng)觀念。FIA的特點(diǎn)：（1）分析速度快、分析精密度高。100~300個(gè)樣品/小時(shí);相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差一般可達(dá)1％以內(nèi)（2）設(shè)備簡(jiǎn)單且操作簡(jiǎn)便，易于自動(dòng)連續(xù)分析。流動(dòng)注射技術(shù)把傳統(tǒng)光譜、電化學(xué)分析法等分析流程管道化，除去了原來分析中大量而繁瑣的手工操作，由間歇式流程過渡到連續(xù)自動(dòng)分析，不僅大大提高了分析效率，還避免了在操作中人為的差錯(cuò)。（3）試劑、試樣用量少，適用性較廣。25~100μl（4）微管道系統(tǒng)的出現(xiàn)，微型化。

μTAS（微型全分析系統(tǒng)）

Lab-on-a-chip（芯片實(shí)驗(yàn)室）一、分析過程及基本原理1、分析過程試樣溶液注入載流試樣溶液與載流的混合和反應(yīng)(試樣的分散和反應(yīng))試樣溶液隨載流恒速地流進(jìn)檢測(cè)器被檢測(cè)硫氰酸汞分光光度法測(cè)定Cl-含量試劑：Hg(SCN)2+Fe3+

原理：2Cl-+Hg(SCN)2→HgCl2+2SCN-3SCN-+Fe3+

→Fe(SCN2+)3(橙紅色)受控分散流動(dòng)注射分光光度法測(cè)定Cl-含量進(jìn)樣時(shí)的試樣塞5～75μg/ml4次28次測(cè)定共耗時(shí)14min注樣時(shí)間間隔30s進(jìn)樣頻率：120個(gè)樣品/小時(shí)混合總是不完全的流速不變，狀態(tài)重現(xiàn)受控分散低(D為1～3)：將樣品嚴(yán)格而準(zhǔn)確地運(yùn)載到檢測(cè)裝置中(D為3～10)：當(dāng)待測(cè)物必須與載液混合并發(fā)生反應(yīng)時(shí)高(D>10)：當(dāng)樣品必須被稀釋到測(cè)量范圍內(nèi)時(shí)分散系數(shù)2、基本原理二、流動(dòng)注射分析儀器

流體驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)樣閥、反應(yīng)器、檢測(cè)器及記錄儀1、流體驅(qū)動(dòng)單元蠕動(dòng)泵、泵管泵管：富有彈性的改性硅橡膠管內(nèi)徑0.25~4mm調(diào)節(jié)泵速和泵管內(nèi)徑，可獲得所需載液速度。

0.0005~40mL/min蠕動(dòng)泵一般為六道或八道載液的脈動(dòng)不能完全避免

2、進(jìn)樣閥“采樣”位置時(shí)，樣品被泵吸入定量取樣孔內(nèi)；“注入”位置時(shí)，注入載流中。3、反應(yīng)器

(1)空管式反應(yīng)器

0.3～0.5mm，聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙稀等制成的盤管式。(2)填充床反應(yīng)器

(3)單珠串反應(yīng)器4、檢測(cè)器

FIA實(shí)際上可以與任何類型的檢測(cè)器相匹配，如AAS、AES、分光光度計(jì)、熒光光度計(jì)、電化學(xué)系統(tǒng)、折射儀等。流通池型檢測(cè)器動(dòng)態(tài)測(cè)定體積盡可能小三、流動(dòng)注射技術(shù)簡(jiǎn)介

1、單道流動(dòng)注射分析法

2、多道流動(dòng)注射分析法

3、合并帶法

4、停流法

5、流動(dòng)注射溶劑萃取法

6、填充反應(yīng)器三、流動(dòng)注射技術(shù)簡(jiǎn)介

1、單道流動(dòng)注射分析法僅適用于單一試劑試劑即載流，消耗大2、多道流動(dòng)注射分析法

均勻混合靈敏度提高多個(gè)試劑循序加入3、合并帶法

特點(diǎn)：大大的節(jié)省試劑

4、停流法

適用于化學(xué)反應(yīng)緩慢的分析體系5、流動(dòng)注射溶劑萃取法

6、填充反應(yīng)器需用固態(tài)試劑時(shí)，如離子交換樹脂、作為還原劑的Zn粒、固定化酶等。第二節(jié)近紅外光譜分析法NearInfra-redSpectrum，NIR一、近紅外光譜

780~2500nm

基頻分子振動(dòng)的倍頻與合頻光譜，包含豐富的含氫基團(tuán)（C-H,O-H,N-H,S-H等）的特征信息。特點(diǎn)（1）吸收強(qiáng)度較弱 常量分析（0.1%-100%）（2）譜帶較寬且重疊嚴(yán)重二、分析方法1、定性分析方法光譜匹配法供試品光譜X標(biāo)準(zhǔn)光譜Y標(biāo)準(zhǔn)光譜：n批常規(guī)產(chǎn)品的平均光譜應(yīng)用：（1）鑒別

M.I.0.9980

（2）純度檢查匹配指數(shù)計(jì)算的矢量表示[例]氨芐青霉素三水合物的鑒別β-內(nèi)酰胺類化合物的光譜匹配指數(shù)（M.I.）30500純度不同的三種硬脂酸樣品的近紅外光譜圖[例]硬脂醇的純度檢查三種硬脂醇樣品的光譜匹配指數(shù)2、定量分析方法化學(xué)計(jì)量學(xué)方法：回歸、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等回歸方程C=F0+F1A1+F2A2+…+FnAn校正系數(shù)特征波長校正系數(shù)的確定：（1）多元線性回歸法（MLR）（2）主成分回歸法（PCR）（3）偏最小二乘法（PLS）過程：收集有代表性的樣品建模預(yù)測(cè)[例]Otipax滴耳劑中5種組分的定量分析主藥：安替比林、利多卡因溶劑：乙醇、甘油抗氧劑：硫代硫酸鈉方法：建模：分別精密稱取5種組分的對(duì)照品，按處方量的±25%量配制成25種不同濃度的混合對(duì)照溶液，在1100~2500nm波長區(qū)間每隔4nm間隔掃描，收集漫反射的數(shù)據(jù)，計(jì)有351個(gè)波長處的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為吸收度的形式，用MLR處理，與濃度建立線性回歸方程。樣品測(cè)定：取市售滴耳劑樣品進(jìn)行測(cè)定，代入回歸方程計(jì)算出各組分的濃度。三、近紅外光譜分析法的特點(diǎn)（1）適應(yīng)的樣品類型范圍相當(dāng)廣泛，對(duì)樣品的外觀寬容度大，不需稱樣，一般也不需任何前處理。透射測(cè)定法、漫透射測(cè)定法、反射測(cè)定法光源強(qiáng)度大，檢測(cè)器靈敏度高，檢測(cè)信噪比高。（2）實(shí)時(shí)在線、無損檢測(cè)，一般2~3分鐘。（3）多功能性，一次檢測(cè)即可得到多種組分的濃度和多種物化性質(zhì)；采用多路開關(guān)或傳輸技術(shù)，可以用一臺(tái)NIR儀器進(jìn)行多點(diǎn)監(jiān)測(cè)。（4）成本低、無污染，此外，完成回歸建模后，不再需要特別熟練的分析技術(shù)人員。四、應(yīng)用近紅外光譜分析技術(shù)正在掀起一場(chǎng)分析效率革命，已被廣泛應(yīng)用到石油化工、農(nóng)業(yè)、食品、造紙、醫(yī)藥臨床等領(lǐng)域，成為一種比較成熟的分析手段。如：(1)快速分析各種油品的組成及各種物化性質(zhì)；

(2)快速無損測(cè)定谷物、麥子、大豆等農(nóng)作物中蛋白質(zhì)、脂肪、水等含量和硬度等性質(zhì)；

(3)快速無損測(cè)定蔬菜、水果等的品質(zhì)（維生素C的含量及甜度、脆度等）；

(4)快速無損檢測(cè)活體血色素、血糖、膽固醇等；

(5)制糖、發(fā)酵等過程的在線檢測(cè)；……近紅外光譜分析技術(shù)在醫(yī)藥行業(yè)中的應(yīng)用：（1）藥物及其制劑的水分測(cè)定；“近紅外水分分析儀”可以測(cè)定絕大多數(shù)粉末狀、小顆粒藥品原料藥與制劑中水分的含量，精度0.3~0.5%，測(cè)定時(shí)間小于1s。對(duì)于水分含量為0~5%的物質(zhì)，測(cè)定精度優(yōu)于0.15%，與恒重法測(cè)定結(jié)果一致。（2）原料藥及其制劑生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制；在無損狀態(tài)下分析原料藥及制劑的晶型、狀態(tài)、密度等，以確定生產(chǎn)條件與工藝的優(yōu)化。直接在生產(chǎn)線上對(duì)每個(gè)片劑和膠囊進(jìn)行NIR分析已有采用，美國有些制藥企業(yè)采用NIR分析作為質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)。（3）藥品的定性、定量分析3、附錄（Appendix）