复杂体液中临床常用药及兴奋剂的二阶校正定量分析

摘要

现代分析测试仪器的大量涌现与计算机的普及推动化学计量学飞速发展，尤其是多维数据阵解析方法凭借其独特的优势成为国内外研究热点之一。其中，三维数据分辨与校正和现代仪器分析相结合，以“数学分离”手段直接快速进行复杂背景下多组分体系的定性定量研究，可用来解决分析化学中实际难题。本论文主要针对人体体液中药物分析的定量难题开展系列研究，将二阶校正方法与三维荧光光谱技术和高效液相色谱-二极管阵列检测(HPLC-DAD)联用仪相结合用于复杂背景如人体体液中若干药物的分析检测，在未知干扰共存下仍能获得满意的定性定量结果。本论文研究内容主要包括：
　　1.将三维荧光光谱技术与基于交替三线性分解(ATLD)方法的二阶校正方法相结合用于人体体液如血浆和尿液中广谱型抗菌药吡哌酸含量的直接测定。临床药理研究中，吡哌酸的生物利用度可通过测定服药后不同阶段各组织中的血药浓度及尿药浓度获得。但采用传统的荧光测量方法时，存在吡哌酸与体液背景的光谱重叠问题，而本文所采用的研究方法基于“数学分离”的思路，克服了传统荧光方法的不足，在光谱重叠严重的情况下，不经繁琐的化学分离仍能定量分析血浆样和尿液样中的吡哌酸，为指导吡哌酸等喹诺酮类抗菌药的临床药理研究及为合理用药提供参考。
　　2.异丙酚和川芎嗪两药合用可用于减少因缺血而对肝脏造成的损伤及治疗患者因麻醉所致记忆障碍。对于人体血液中异丙酚和川芎嗪的动态监测研究，由于存在血浆内源荧光物质的背景干扰及两个待测药物相互间的干扰，一般的荧光测量方法难以同时测定人体血浆样中异丙酚和川芎嗪的含量，而本文引入基于平行因子分析(PARAFAC)方法的二阶校正方法，将其与三维荧光光谱技术相结合时即使存在光谱严重重叠干扰，也能实现血浆样中两种目标分析物的同时定量测定。它为研究异丙酚和川芎嗪在体内的代谢机理及其药理药效提供了一种可靠的新方法，该方法简单、快速。
　　3.研究同时测定药理活性成分川芎嗪和阿魏酸在人体血浆样中的含量。荧光分析方法具有灵敏度高且耗时短的优点，但应用到本研究对象时面临两个难题，一是来自血浆基体的内源荧光干扰，二是川芎嗪和阿魏酸间的相互干扰。在前期研究工作基础上，本文综合利用具有“二阶优势”的二阶校正方法与三维荧光光谱技术，基于“数学分离”的思路直接解决了传统荧光方法很难同时定量测定血浆样中川芎嗪和阿魏酸的问题，对药物代谢、作用机理及临床疗效等研究具有一定的参考价值。同时，在解析数据过程中该方法采用了分段解析的策略，也在一定程度上扩展了二阶校正方法在复杂体系解析领域中的应用范围。
　　4.将ATLD方法引入到HPLC-DAD量测技术中，用于人体血浆样中两种β受体激动剂-沙丁胺醇和特布他林的直接定量分析。应用传统的HPLC-DAD方法时存在两分析物相互间的共洗脱峰干扰和分析物与背景间的洗脱峰重叠干扰问题，因此，本文引入二阶校正方法来解决此类难题。但两目标分析物结构相似，不可避免存在光谱维度强的共线性，所以本文运用分段解析策略来解决这类光谱相似问题。这样，血浆样品只经简单的色谱柱前去蛋白处理，而省去了繁琐的预处理步骤。尽管存在背景基体干扰物和目标物的共洗脱色谱重叠峰干扰问题，该分析策略仍可实现血浆样中沙丁胺醇和特布他林含量的直接测定，充分发挥“二阶优势”。
　　5.β-阻断剂是一类治疗高血压等心血管疾病的药物，但滥用该类药物容易引起中毒等症状，因此，在体育竞技比赛中β-阻断剂被国际奥委会列为禁用药物。本文提出一种简单、快速的方法来测定血浆中七种β-阻断剂(美托洛尔、艾司洛尔、塞利洛尔、比索洛尔、拉贝洛尔、普萘洛尔、倍他洛尔)的含量。该方法综合运用反相HPLC-DAD量测方法与基于ATLD的二阶校正方法，由于引入化学计量学，尽管存在来自背景基质的干扰，但通过对各个待测组分进行单独建模解析，该方法仍可以实现未知干扰共存下七种待测药物的同时定量分析。与传统色谱分析方法相比，该方法对血浆样只需进行简单去蛋白处理，且色谱条件更简单，整个解析过程更省时省力。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 化学计量学发展简介

1.2 多阶校正方法的发展

1.3 多阶校正方法的应用

1.4 本文的立项意义与研究内容

1.4.1 本文的立项意义

1.4.2 研究内容

第2章 三维荧光二阶校正法直接测定人体血浆样和尿液样中吡哌酸含量

2.1 引言

2.2 方法原理

2.2.1 三线性成分模型

2.2.2 交替三线性分解(ATLD)算法

2.2.3 组分数估计

2.2.4 品质因子

2.3 实验部分

2.3.1 主要仪器与试剂

2.3.2 实验方法

2.3.3 实验参数设置

2.4 结果与讨论

2.4.1 吡哌酸的三维荧光等高线光谱

2.4.2 血浆样和尿液样的定量分析

2.5 小结

第3章 三维荧光二阶校正法直接定量分析血浆样中异丙酚和川芎嗪

3.1 引言

3.2 方法原理

3.2.1 三线性成分模型(见2.2.1)

3.2.2 平行因子分析算法

3.2.3 核一致诊断法(见2.2.3.1)

3.2.4 品质因子(见2.2.4)

3.3 实验部分

3.3.1 主要仪器与试剂

3.3.2 实验方法

3.4 结果与讨论

3.4.1 异丙酚和川芎嗪的三维荧光光谱

3.4.2 血浆样的定量分析

3.5 小结

第4章 三维荧光二阶校正法直接快速测定血浆样中川芎嗪和阿魏酸含量

4.1 引言

4.2 方法原理

4.2.1 三线性成分模型(见2.2.1)

4.2.2 交替三线性分解算法(见2.2.2)

4.2.3 核一致诊断法(见2.2.3.1)

4.2.4 品质因子(见2.2.4)

4.3 实验部分

4.3.1 主要仪器与试剂

4.3.2 实验方法

4.3.3 结果与讨论

4.4 小结

第5章 HPLC-DAD结合ATLD测定血浆样中特布他林和沙丁胺醇含量

5.1 引言

5.2 方法原理

5.2.1 三线性成分模型

5.2.2 交替三线性分解(ATLD)算法(见2.2.2)

5.2.3 品质因子(见2.2.4)

5.3 实验部分

5.3.1 主要仪器与试剂

5.3.2 实验方法

5.3.3 实验参数设置

5.4 结果与讨论

5.4.1 色谱条件的优化

5.4.2 验证样分析

5.4.3 预测样中沙丁胺醇和特布他林解析结果

5.4.4 方法验证

5.5 小结

第6章 HPLC-DAD结合ATLD测定血浆样中七种B-阻断剂含量

6.1 引言

6.2 方法原理

6.2.1 三线性成分模型(见5.2.1)

6.2.2 交替三线性分解(ATLD)算法(见2.2.2)

6.2.3 品质因子(见2.2.4)

6.3 实验部分

6.3.1 主要仪器与试剂

6.3.2 实验方法

6.3.3 实验参数设置

6.4 结果与讨论

6.4.1 色谱条件的优化

6.4.2 验证样分析

6.4.3 验证样和预测样中七种β-阻断剂解析结果

6.4.4 方法验证

6.5 小结

结 论

参考文献

附录A 攻读硕士学位期间发表的学术论文

致 谢