快速检测技术在药物分析中的应用进展

2017-04-22 15:19路明亮
医学信息 2017年9期
关键词:快速检测技术药物分析稳定性

路明亮

摘要:随着医学技术的不断进步与发展,快速检测技术被广泛应用到临床药物检测中,该技术一方面能提高药物检测的稳定性与迅速性,另一方面能动态分析检测范围内的临床诊断、体内药物代谢以及药物残留。基于此,本文以“快速检测”为基础,详细论述了不同快速检测技术在药物分析中的应用,旨在为临床药物分析提供可靠的依据。

关键词:快速检测技术;药物分析;药物质量;稳定性;医疗体制

近年来,药物安全问题受到人们越来越多的关注,提高药物安全质量,不仅能确保临床用药的安全性与可靠性,还能有效推动医疗事业改革的深化发展。

1 现代药物分析简介

药物分析是临床控制药物质量的主要方式,通过药物分析完成药物研发与使用过程中的质量控制以及其与疾病治疗之间的关系。在医疗体制改革深化发展的今天,药物分析更需要快速、简洁、灵敏的检测方法,从而更好地获取药物信息。随着药物分析范围的增加,快速检测技术因数据准确、耗时少、检测环境标准低等优势,能有效实现高通量、快捷检测。

2 快速检测技术

2.1化学发光技术 该技术多为痕量分析,主要是通过测量药物中的化学发光成分,反应其对应成分含量的高低,化学发光技术检测方法操作简便,分析速度较快,且背景价值低。目前来说,化学发光技术已广泛应用于土霉素、金霉素含量测定等生物医药领域。

2.2光谱快速检测技术 光谱快速检测技术主要分为如下几种:①拉曼光谱。拉曼光谱是散射光谱的一种类型,其能通过分子振动、分子转动等信息探究分子具体结构,拉曼光谱具有样品用量少、穿透力强、携带方便、容易获取信息等优势。目前来说,拉曼光谱技术主要用于结构解析与实验鉴别[1]。阮健等人研究,将拉曼光谱技术应用于氧氟沙星、左氧氟沙星、盐酸左氧氟沙星化合物分子结构的分析中,结果显示三种物质的化学分子结构有一定差异,在拉曼光谱图中,这些细小差异展现的非常清晰[2]。②近红外光谱。该技术具有无损、快速等优势,其能应用于多组分在线同时检测,尤其是高光谱分离技术的分辨率高达几十微米,是目前鉴别假药的重要方式。目前来说,近红外光谱技术广泛应用于烟草、医药、食品安全、农业等领域,特别是在医药领域中发挥着重要作用[3]。

2.3色谱法与色谱联用技术 从本质上来说,色谱法不属于快速检测方式,但是,现阶段发展研究的色谱方法越来越趋近于高效、稳定与快速等目标[4]。色谱技术是充分利用混合物中不同组分的溶解性能不同、吸附性能差别以及亲和性能差异,促使混合物流经这一物质,通过反复分配或吸附等作用,有效分开各组分[5]。因色谱法具有较高的灵敏度、精确度与准确度等优势,且样品预处理非常简单,该技术在食品药品、生物组织以及保健品等领域中得到了广泛的应用。具体来说,色谱法有如下几种方式:①薄层色谱法:该技术是定性分析、快速分离少量物质的重要方式,在薄层板上点上试样溶液,使用溶剂点开试样溶液,分离试样组分。薄层色谱技术灵敏度高、耐用性良好,仅需1~2 min就可检测完成,该技术方便、快捷。在市场经济利益的驱使下,不少商贩将双胍类物质直接添加到保健品中,且未注明保健品成分组成,若患者长期服用该类保健品,将会严重威胁到患者的身体健康与生命安全。而通过薄层色谱技术就能有效、便捷地检测出保健品中的双胍类成分。Lucotti A等人將拉曼光谱技术与薄层色谱技术联用,检测血液中代谢物、吗啡以及中草药结构类似物,取得了良好的效果[6]。②液相色谱技术:该技术是临床上广泛应用的分析、分离技术,该技术将液体溶剂作为流动相的色谱,具有灵敏度高、高效快速等特点,能有效实现不同成分的快速测定,液相色谱技术在质量控制环节、分析纯度环节、分析微量杂质与降解代谢产物等环节应用广泛。韩乐等人通过高效液相色谱技术对玄参中的化合物含量进行测定,并有效评价与控制药材内在质量,取得了显著的成效[7]。③气相色谱技术:该技术具有快速、高效、独特分离等特性,比较适合残留溶剂以及挥发性组分检测。张艳华指出,在未来时间内,气相色谱技术应向着微型、通用型方向发展[8]。④色谱质谱联用:该技术充分运用色谱的分离高效性以及质谱所提供的化合物分子量信息,有效、连续地进行样品定性定量分析。色谱质谱联用,充分发挥了两者的优势,全面提高了检测效果。简化预处理过程,全面实现预处理与药品分析检测的在线连接,是全面提高快速检测技术的关键点。固相萃取技术通过固相萃取模块,以自动进样器为平台,对样品进行高效分离,并切换到色谱流路中分析,能有效提高分离检测的高效性、灵敏性与全自动化水平。Kantiani L等人充分利用色质联用技术检测了牛奶中β-内酰胺物质的残留情况,取得了良好的效果,极大地缩短了检测时间,提高了自动化程度[9]。Jing T等人以金霉素、土霉素为聚合物并作为固相萃取材料,通过固相萃取测定了鸡蛋中四环素类物质的残留问题[10]。

2.4传感器 传感器是实现实时分析的主要方式,主要分为生物传感器与化学传感器两种。目前,传感器已广泛应用于药物分析以及生命科学研究之中。化学传感器具有体积小、灵敏度高、测量范围广、价格低廉等优势,通过信号转换器、化学敏感层将化合物转化为电信号,实现在线连续检测或自动化测量。王真真等人通过化学传感器测量磷酸根离子浓度,效果良好[11]。化学传感器在食品安全领域、环境监测领域、疾病诊断领域有着广阔的发展前景。生物传感器具有灵敏度高、选择性高、成本低廉、分析快速等优势,其通过信号转换器、生物敏感层将化合物转化为电信号,实现在线连续检测或自动化测量。目前,生物传感器在医学领域、食品行业、化工及发酵行业广泛应用。翟慧泉等人将生物识别物质与待测物结合,并使用生物传感器进行检测,通过光、电形式输出,全面提高了检测效率[12]。

2.5 DNA扩增检查技术 DNA扩增技术在现代生物学中应用广泛,对促进遗传学快速发展起到了重要的推动作用。该技术的基本原理是利用了DNA双螺旋结构、DNA碱基配对原则、DNA半保留复制原则以及DNA边复制边解旋的特性,其结果准确可靠且精度高。同时,该项技术本身具有快速高效、特异性强、灵敏度高、可大量生产的特点,且操作并不复杂,只需三步即可完成:第一步是改变模板DNA的性质;第二步是将引物与DNA母链相复合并延伸引物;第三步是通过引物的作用将目的DNA不断复制出来。此项技术在应用时,无需把样品和病毒互相分离,利用几步简单的操作就可获取模板。此项技术也可应用于毛发和人体血液的鉴定中。

DNA扩增技术在Polymerase Chain Reaction(PCR)检测中应用较多,而PCR检测技术主要用于两个方面:①疾病诊断:通过核苷酸链的碱基互补配对原则可快速将DNA片段里的细菌和病毒等病原体分离出来,判断范围可延伸到病毒流感、肿瘤等。此项技术实现了快速检测单个核苷酸差异的功能,有类别差异的菌株以及耐药性的变异菌株能同时被快速检测出来。在我国的医疗卫生事业中,也广泛应用到了该项技术,极大地方便了医生对疾病种类的判断。例如,2009年曾爆发H1N1流感,为了有效区分此病毒与其他各类病毒的不同,有日本科学家应用DNA扩增技术为确诊H1N1流感提供了帮助[13]。通过检测H1N1流感病毒,再与广泛使用的流感快速诊断试验进行比较可发现,此项技术方法可以在疾病发生早期就将病毒检测出来。因此,该技术可用于区分其他技术难以区分的季节性H1N1毒株和甲型流感毒株H1N1。②用于基因鉴定,实现基因快速筛查、快速检测。在利用人体口腔、血液、毛发或指甲屑等来筛选基因标志物方面,科学家获得了重大发现:肥胖或心脏病可能与患者的基因多态性相关。Ota等基因科学研究者用此技术分析并发现了ABCC11基因野生型538G的等位基因538G>A和耳垢类型、腋臭以及肺癌等疾病风险有关[14]。Azuma等人通过此项技术发现日本男性吸烟者中,是否会患上肺癌的决定性因素在于多态基因[15]。总之,DNA扩增技术实现了疾病快速检测、快速筛查、准确判断,有助于医疗卫生事业进一步发展。可通过PCR技术逐一对人体内的DNA进行判断分析,找出存在缺陷的DNA以尽早实现强化,防止某些疾病的发生。预见在未来的医疗事业中,DNA扩增技术必将发挥更加不可替代的作用。

上述快速检测技术的研究与应用会有效促进现代药物分析的发展,并为多参量技术、多尺度、高通量技术的发展提供参考,进而促进现代药物分析跨越式发展。

参考文献:

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