分子光谱法测定蒽环类抗生素的研究

摘要

基于物质分子与电磁辐射作用时，物质内部发生了量子化的能级之间的跃迁，测量由此产生的反射、吸收或散射辐射的波长和强度而进行分析的方法，称为分子光谱法。它是测定和鉴别分子结构的重要手段。分子光谱根据吸收电磁波的范周不同，可分为紫外、可见光谱和近红外光谱、红外光谱等；根据电磁波的发射方式不同又可分为分子荧光、磷光和散射光谱等。本文以葸环类抗生素为主要研究对象，研究和发展了用分子光谱法测定这类药物的新体系和新方法。本文重点研究蒽环类抗生素与某些金属、染料之间的相互作用的共振瑞利散射光谱和荧光光谱特征、适宜的反应条件和影响因素，讨论了反应机理，并建立相应药物的分析方法。 主要研究内容如下： 1.米托蒽醌金属配合物与达旦黄反应的共振瑞利散射光谱及其分析应用。 在pH2.45的Britton—Robinson(BR)缓冲介质中，葸环类抗生素米托蒽醌(mitoxantrone，MXT)能与金属离子Pd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Co(Ⅱ)形成1：2阳离子配合物，这些阳离子配合物借助静电作用力和疏水作用能进一步和阴离子染料达旦黄(TY)形成1：2的三元离子缔合物，引起吸收光谱和荧光光谱的微小变化，但导致共振瑞利散射(RRS)的显著增强，不同金属离子所形成结合产物的RRS光谱特征相似，最大RRS峰均位于454nm处。但不同金属离子引起的RRS增强的程度不相同，其顺序为：Pd(Ⅱ)＞Co(Ⅱ)＞Cu(Ⅱ)。RRS的增量(ΔI)与米托蒽醌的浓度在一定范围内线性相关，据此建立了一种用达旦黄作探针RRS法测定米托葸醌的高灵敏度、简单、快捷的分析方法。该方法的线性范围分别为0.031～2.4μg/mL(Pd2+—MXT)，0.032～1.2μg/mL(Co2+—MXT)，0.03～1.2μg/mL(Cu2+—MXT)，检出限(3σ)分别为9.4ng/mL(Pd2+—MXT)，9.7ng/mL，(Co2+—MXT)，9.8ng/mL(Cu2+—MXT)，。该方法能够用于痕量米托蒽醌的测定。本文讨论了米托蒽醌—金属配合物和达旦黄反应的最佳反应条件及影响因素，对反应产物的RRS、吸收光谱及荧光光谱的特征进行了讨论。并以MXT-Pd为例探讨了米托蒽醌—金属配合物与达旦黄的结合模式和反应机理。 2.铈(Ⅳ)—蒽环类抗生素与茜素红三元配合物的共振瑞利散射光谱研究及其分析应用。 在pH5.4的HAC—NaAC缓冲介质中，蒽环类抗生素米托蒽醌(mitoxantrone，MXT)、多柔比星(daunorubicin，DNR)和柔红霉素(doxorubicin，DOX)能与金属离子Ce(Ⅳ)形成1：2阳离子配合物，这些阳离子配合物借助静电作用力和疏水作用能进一步和阴离子染料茜素红(AR)形成1：8的三元离子缔合物，引起共振瑞利散射(RRS)的显著增强，不同药物所形成结合产物的RRS光谱特征相似，最大RRS峰均位于368nm处，并且在548nm处有一小峰。但不同药物引起的RRS增强的程度不相同，其顺序为：MXT＞DOX＞DNR。RRS的增量(ΔI)与药物的浓度在一定范围内线性相关，据此建立了一种用茜素红作探针RRS法测定蒽环类抗生素的高灵敏度、简单、快捷的分析方法。该方法的线性范围分别为0.024～2.5μg/mL(MXT)，0.067～2.0μg/mL(DOX)，0.082～2.0μg/mL(DNR)，检出限(3σ)分别为7.2ng/mL(MXT)，12.5ng/mL(DOX)，15.9ng/mL(DNR)。该方法能够用于痕量蒽环类抗生素的测定。本文讨论了铈(Ⅳ)—蒽环类抗生素和茜素红反应的最佳反应条件及影响因素，对反应产物的RRS、吸收光谱及荧光光谱的特征进行了讨论。并进一步探讨了Ce(Ⅳ)—蒽环类抗生素金属配合物与茜素红的结合模式和反应机理。 3.分子光谱法研究金属离子Ce(Ⅳ)与蒽环类抗生素的相互作用及其分析应用。 3.1 荧光法测定某些蒽环类抗生素。 在适当的缓冲介质中，柔红霉素(daunorubicin，DNR)、多柔比星(doxorubicin，DOX)、米托蒽醌(mitoxantrone，MXT)等蒽环类抗生素能将无荧光的铈(Ⅳ)离子还原成能发射特征荧光的铈(Ⅲ)离子。加入三磷酸钠，可使体系的荧光强度大大增强。在激发和发射波长分别为303nm和354nm处测定其荧光强度，荧光强度的增量(ΔF)与蒽环类抗生素的浓度在一定范围内线性相关，由此建立了高灵敏度的间接测定蒽环类抗生素的新方法。三种蒽环类抗生素的线性范围和检出限分别为0.043～3.0μg/mL和12.8ng/mL(DNR)；0.045～3.0μg/mL和13.4ng/mL(DOX)；0.022～2.8μg/mL和6.5ng/mL(MXT)。将此法应用于尿液和血清样品的分析测定，其回收率在94.7％～106％，结果满意。 3.2 褪色分光光度法测定某些蒽环类抗生素。 在适当的缓冲介质中，柔红霉素(daunorubicin，DNR)、多柔比星(doxorubicin，DOX)、米托蒽醌(mitoxantrone，MXT)等蒽环类抗生素能与铈(Ⅳ)离子将其还原成铈(Ⅲ)离子，溶液的吸收光谱发生变化，体系发生明显的褪色作用，最大褪色波长位于316nm，褪色峰吸收强度(ΔA)与蒽环类抗生素的浓度在一定范围内线性相关，由此建立了高灵敏度的间接测定蒽环类抗生素的新方法。三种蒽环类抗生素的线性范围和检出限分别为0.88～10.0μg/mL和0.26μg/mL(MXT)；1.69～10.0μg/mL和0.51μg/mL(DOX)；1.42～10.0μg/mL和0.43μg/mL(DNR)。将此法应用于尿液和血清样品的分析测定，其回收率在97％～104％，结果满意。 4.分子光谱法同时测定两种蒽环类抗生素。 4.1 偏最小二乘—同步荧光光谱法同时测定两种蒽环类抗生素。 将偏最小二乘法(PLS)用于同步荧光光谱严重重叠的多柔比星(doxorubicin，DON)和柔红霉素(daunorubicin，DNR)两组分混合体系进行波谱解析，建立了该混合体系含量同时测定的新方法。在pH3.45B-R缓冲溶液中，波长差△λ=55nm时，用测得的25个混合标样的同步荧光原始光谱、一阶导数光谱值建立模型。多柔比星和柔红霉素在浓度为0.05～3.0μg/mL范围内呈现良好的线性关系，所建立的测定二者模型的相关系数分别为0.9897和0.9909：平均回收率分别为100.97％和101.36％；预测均方根误差(RMSEP)分别为0.1400和0.1395：预测标准误差(SEP)分别为0.1541和0.1525。将该方法应用于尿液样品的分析测定，效果良好。 4.2 偏最小二乘—紫外分光光度法同时测定两种蒽环类抗生素。 将偏最小二乘法(PLS)用于吸收光谱严重重叠的多柔比星(doxorubicin，DOX)和柔红霉素(daunorubicin，DNR)两组分混合体系进行波谱解析，建立了该混合体系含量同时测定的新方法。在pH2.46B-R缓冲溶液中，用测得的25个混合标样的吸收原始光谱、一阶导数光谱值建立模型。多柔比星和柔红霉素在浓度为5.0～60.0μg/mL范围内呈现良好的线性关系，所建立的测定二者模型的相关系数分别为0.9945和0.9858；平均回收率分别为100.18和97.63％：预测均方根误差(RMSEP)分别为1.0162和1.2603；预测标准误差(SEP)分别为1.1347和1.4029。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第一节抗肿瘤药物及其分类

第二节蒽环类抗肿瘤抗生素的结构、性质及其分析研究

第三节分子光谱法及其分析应用

第二章米托葸醌金属配合物与达旦黄反应的共振瑞利散射光谱及其分析应用

2.1实验部分

2.2结果与讨论

2.3离子缔合反应

2.4方法的选择性及分析应用

2.5分析应用

第三章铈(IV)-葸环类抗生素与茜素红三元配合物的共振瑞利散射光谱及其分析应用

3.1实验部分

3.2结果与讨论

3.3离子缔合反应

3.4方法的选择性及分析应用

3.5分析应用

第四章分子光谱法研究金属离子Ce(Ⅳ)与葸环类抗生素的相互作用及其分析应用

4.1荧光法测定某些葸环类抗生素

4.2褪色分光光度法测定某些葸环类抗生素

第五章分子光谱法同时测定两种蒽环类抗生素

5.1偏最小二乘-同步荧光光谱法同时测定两种葸环类抗生素

5.2偏最小二乘-紫外分光光谱法同时测定两种葸环类抗生素

参考文献

附录：攻读硕士期间所完成的论文题录

致谢