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Jun.1, 2009  Vol.11 No.6 P.31 Copyright cij17logo.gif (917 bytes)


Developments of the determination of antibiotic medicine by resonance light scattering technique

Feng Shuo, Zheng Jie#, Tang Ranxiao, Liu Min
(College of Science, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001; #Department of Science and Technology Management, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, China)

Abstract Antibiotic medicine become more and more important, a lot of technologies and methods for the analysis of antibiotic medicine have been proposed. Presently, the resonance light scattering (RLS) analysis is becoming increasingly important because high sensitivity can be obtained with a common spectrofluorimeter using inexpensive and safe reagents. In this paper, the recent developments of the antibiotic medicine analysis by resonance light scattering was reviewed. The antibiotic medicine determination by resonance light scattering method include: etracycline antibiotics, b-lactams antibiotics, aminoglycoside antibiotics, anticarcinogen, fluoroquinolones antibiotics and lincomycin antibiotics.
Keywords Resonance light scattering (RLS); Antibiotic; Review

共振散射技术在抗生素类药物分析中的应用

冯硕,郑洁#,唐然肖,刘敏
(河北农业大学理学院化学系 河北保定 071001; #河北农业大学科技处 河北 保定 071001)

2009年3月9日收稿

摘要 随着抗生素类药物在药学、医学上的作用日益明显,有关抗生素类药物的分析也得到了越来越多的研究。共振散射分析方法可以用普通的荧光分光光度计进行测定,应用安全、便宜的试剂获得很高的灵敏度,目前在分析中的应用得到了迅速的发展。本文对近年来利用共振光散射技术分析抗生素类药物的研究进行了评述。内容主要包括四环素类抗生素、b-内酰胺类抗生素、氨基糖苷类抗生素、抗肿瘤类药物、氟喹诺酮抗生素以及林可霉素类抗生素的共振光散射分析方法。
关键词 共振光散射技术 抗生素 评述

    抗生素原称抗菌素,是指由细菌、放线菌、真菌等微生物经培养而得到的某些产物,或用化学合成法制造的相同或类似的物质。抗生素的种类繁多,根据不同的研究目的有不同的分类方法。如以化学结构和性质分可分为9类:1、氨基糖苷类;2β-内酰胺类;3、大环内酯类;4、四环素类;5、氯霉素类;6、多肽类;7、抗肿瘤类;8、林可霉素类;9、其它。常用的抗生素药物分析方法有微生物法、紫外可见光度法、荧光光度法、电化学法、高效液相色谱法、毛细管电泳法等。为了有效的使用抗生素类药物和进一步研究开发新药,除了必须控制和保证药物及制剂的质量,还需对药物在肌体内的作用机理和规律进行研究,这就为分析化学提出了更高的要求。
    1993Pasternack使用普通荧光光度计获取了一种共振光散射(Resonance Light Scattering, RLS)光谱,并首次用共振光散射技术研究了卟琳类化合物的聚集[1]1996年黄承志等人利用meso-四(对-三甲基氨基)卟啉(TAPP)在核酸上聚合组装时产生的增强的共振光散射信号与生物大分子浓度间的线性关系,建立了共振光散射技术分析测定生物大分子的新分析方法[2]RLS方法显示出的高灵敏度和高选择性表明它对生物大分子的分析测定是一种非常有用的技术,已成为继分光光度法、荧光法之后又一高灵敏度的分析测定方法。目前RLS技术广泛用于核酸[3]、蛋白质[4]、痕量金属[5]、纳米材料[6]等的研究和测定。RLS方法用于药物分析虽然起步较晚,但近几年来发展十分迅速,出现了大量新的药物分析的RLS探针。与常见的药物分析方法相比,RLS技术更灵敏、更方便。本文就近几年来运用共振光散射方法分析测定抗生素药物的研究进行了评述。

1.四环素类抗生素                 
    四环素类抗生素(Tetracycline antibiotics, TCs)是由放线菌产生的一类常用的广谱抗生素,具有相似的化学性质和抗菌特性,能抑制多种革兰氏阳性及阴性菌蛋白质的合成。目前用于临床的主要是金霉素(Chlortetracycline, CTC)、土霉素(Oxytetracycline, OTC)、四环素(Tetracycline, TC)、强力霉素(又称脱氧土霉素,Doxycycline, DOTC)等。
    奉萍等发现,四环素类抗生素与硝酸钍和依文思蓝(Evans blue, EB)在弱碱性介质中反应,导致共振瑞利散射(Resonance Rayleigh Scattering, RRS)信号增强[7],其中以金霉素体系的灵敏度最高。四环素类抗生素能使钼酸钠-酚藏花红(MoO42--PS)体系产生的RRS信号减弱[7]。两种方法四环素药物的浓度在一定范围内与RRS信号强度成正比,用于药物片剂的测定,结果满意。
    奉萍等[8]还利用全内反射光散射技术(The total internal reflected resonance light Scattering, TIR-RLS)在水/四氯化碳(H2O/CC14)界面测定了金霉素,探讨了它们的TIR-RLS光谱特征。金霉素在水溶液中与铕(Eu)形成络合物后,能与溶于CCl4中的氧化三辛基磷(Trioctyl phosphine oxide, TOPO)在界面相互作用形成配合物,使界面散射光增强。可用于金霉素药物的分析检测。
    单纯的La3+与四环素类抗生素的共振瑞利散射光谱都很低,胡小莉等[9]将二者在弱碱性溶液中反应,发现金霉素、强力霉素与La3+结合产生强烈增强的共振瑞利散射信号,结构与性能相似的四环素和土霉素与La3+结合后的RRS信号没有变化。体系的共振瑞利散射强度与DOTCCTC的浓度在一定范围内成正比,灵敏度DOTC高于CTC。该方法可用于四环素类药物DOTCCTC的高灵敏测定。
    酸性介质中,四环素类抗生素与金纳米微粒依靠静电引力相互结合形成较大体积的聚集体(金纳米微粒的粒径从12nm增至16nm),使体系的共振瑞利散射强度显著增强并出现新的RRS光谱[10],金霉素、土霉素、四环素在一定的浓度范围内与RRS强度成线性关系,其中以测定金霉素体系的灵敏度最高,可用于样品中金霉素含量的测定。
    魏小琴等研究发现,四环素、土霉素、金霉素、和强力霉素能与金属离子形成阳离子螯合物,当该螯合物与有机染料进一步形成离子缔合物时,能使共振瑞利散射信号显著增强。他们研究了UVI-TCs-三苯甲烷类染料(水溶苯胺蓝, WB、里斯沙明绿, LG、固绿FCF, FG[11]体系;Cu2+-TCs-达旦黄(Titan Yellow, TY [12] 体系;AI3+-TCs-偶氮胂IIIArsenazo III [13] 体系; Co2+-TCs-刚果红(Congo Red, CR[13] 体系;结果显示一定范围内RRS强度与四环素类抗生素的浓度成正比。该方法具有较好的选择性,可用于片剂、饲料和血清、尿液中四环素类抗生素的测定。另外,魏小琴等还发现强力霉素、土霉素、四环素和金霉素与钨酸钠反应形成1:1的阴离子鳌合物,当该鳌合物进一步与乙基紫(Ethyl violet, EV)反应形成三元离子缔合物时,RRS信号显著增强并产生新的RRS光谱[14],其中以强力霉素的灵敏度最高。发展了一种高灵敏、简便快速测定四环素类抗生素的新方法。

表1 共振光散射分析测定四环素类抗生素的研究
Table 1 Determinations of tetracycline antibiotics by RLS

Medicines

Reagent

pH

lmax
(nm)

Linear range
m g mL-1

LOD
(3
smng mL-1)

Reference

CTC

Th(IV)-EB

8.40-8.62

425

0-2.0
mmol L-1

6.10

7

TC

MoO42--PS

1.71-1.99

470

0-2.0
mmol L-1

17.81

7

CTC

Eu-TOPO

7.54-8.14

340

0.098-2.0
mmol L-1

0.0098
mmol L-1

8

DOTC

La3+

7.66

422

1.0-4.0
mmol L-1

3.1

9

CTC

La3+

7.87

450

0.25-3.75
mmol L-1

4.0

9

CTC

纳米Au

1.5-2.5

498

0.2-0.8

14. 4

10

DOTC

U()-WB

5.1-6.0

343

0.03-6.7

28.0

11

DOTC

Cu(II)-TY

3.5

464

0.037-4.8

11.2

12

DOTC

Al(III)-Arsenazo III

3.3

445

0.046-5.13

13.36

13

CTC

CO2+-CR

5.6

369

0.042-3.09

12.46

13

DOTC

WO42-EV

9.0

397

0.047-4.8

14.1

14

2.β-内酰胺类
   
青霉素(Penicillin)类药物是一类重要的β-内酰胺类抗生素,它的历史最久,临床上应用最广。奉萍等利用全内反射光散射技术研究了氨苄青霉素(氨卞西林Ampicillin, AMP)、苄青霉素(青霉素G Benzyl penicillin, BP)、苯唑青霉素(苯唑西林Oxacillin, OA)和羟氨苄青霉素(阿莫西林Amoxicillin, AMO)在CC14/H2O界面上的全内反射光散射分析。近中性条件下,四种青霉素类药物在阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲铵(Cetyltrimethylammonium bromide, CTMAB)存在时,吸附聚集于CC14/H2O界面上[15];四种青霉素类药物与盐酸小檗碱(Berberine chloride, BBC[16]CC14/H2O/液界面上也能发生全内反射光散射分析。两种方法均使体系TIR-RLS信号增强,都具有较高的灵敏度和较好的选择性,可用于复杂样品中痕量青霉素的测定。
    段慧等研究发现,阿莫西林和氨卞西林在酸性加热条件下发生降解,其降解产物青霉胺和卞氨基青霉醛进一步与钯(II)反应形成三元配合物,引起共振瑞利散射的显著增强,并出现新的RRS光谱[17];另外,阿莫西林、氨苄西林和羧苄西林(Carbenicillin, CAR)碱水解产物与碘酸钾反应生成I2I2可进一步与溴化物生成[I2Br]-配阴离子,它再与甲基紫(MV)形成离子缔合物[I2Br][MV],使体系的共振瑞利散射信号显著增强并产生新的RRS光谱[18]。两种方法的光散射强度在一定范围内与药物的浓度成正比,方法具有高灵敏度和较好的选择性。可用于胶囊、片剂及血清、尿样中青霉素类药物的测定。
    头孢菌素抗生素是从青霉素近源头孢菌属真菌中分离出的含有β-内酞胺环并氢化噻嗪环的抗生素,多数头孢菌素类抗生素均具有耐酸性质。头孢菌素抗菌谱广,比青霉素稳定,过敏反应发生率低,故在临床上很受欢迎。头孢曲松钠(菌必治Ceftriaxone, CTX),为半合成的第三代头孢菌素类抗生素。由于其广谱的抗菌效能和较低的毒性,在临床被广泛使用。在HAc-NaAc缓冲溶液中,头孢曲松钠降解产物与Cu2+形成配合物,使体系共振瑞利散射显著增强[19]。该法用于人血清样品中的头孢曲松钠的测定,结果满意。
    傅生会等人研究了一些头孢菌素抗生素的共振散射分析方法。头孢他啶(ceftazidime, CZD)、头孢曲松钠、头孢哌酮钠(cefoperazoneCPZ)和头孢噻肟钠(cefotaximeCFTM)与Pd (II) 形成1: 2的黄色鳌合阳离子,当它们与二溴荧光素(DBF)阴离子形成1: 3的棕色离子缔合物时,导致共振瑞利散射的急剧增强并产生了新的RRS光谱[20]
    头孢曲松钠CTX-Pd (II) 鳌合阳离子,还能与十二烷基硫酸钠(Sodium lauryl sulfate, SLS)、十二烷基苯磺酸钠(Sodium dodecylbenzene sulfonate, SDBS)和十二烷基磺酸钠(Sodium dodecyl sulfonate, SDS)等阴离子表面活性剂反应形成1:3的离子缔合物,使体系共振瑞利散射显著增强[21]。头孢他啶、头孢哌酮钠和头孢噻肟钠等并不产生类似反应,因此该方法均可选择性地测定头抱曲松钠。
    Cu (II) CTX能形成2:1的鳌合阳离子,它能进一步与酸性咕吨染料赤藓红反应,形成1:3的离子缔合物,可引起体系共振瑞利散射的急剧增强,并产生了新的RRS光谱[22]
    头孢噻肟钠与HgCl2形成1:1的鳌合阴离子,它能进一步与结晶紫 (Crystal violetCV)、甲基紫、乙基紫、亮绿、碘绿、甲基绿和孔雀石绿等碱性三苯甲烷类染料反应形成三元离子缔合物,导致共振瑞利散射信号显著增强[23]。其中以结晶紫体系灵敏度最高。
    头孢哌酮与Ce (IV) 发生氧化还原反应,其反应产物再与Ce (III) 生成的配合物,导致共振瑞利散射的显著提高[24]。发展了一种用RRS技术的高灵敏、简便快速测定头孢菌素抗生素的新方法。方法可用于血清和尿样中头孢菌素抗生素的测定。

表2 共振光散射分析测定b-内酰胺类药物的研究
Table 2 Determinations of b-lactams antibiotics by RLS

Medicines

Reagent

pH

lmaxnm

Linear rangemg mL-1

LOD(3smng mL-1)

Reference

BP

CTMAB

6.6

370

0.15~2.2
mmol L-1

4.87

15

OA

CTMAB

6.6

370

0.10~2.0
mmol L-1

5.30

15

BP

BBC

5.33

370

0.098~1.0
mmol L-1

3.48

16

OA

BBC

5.33

370

0.087~1.0
mmol L-1

3.85

16

AMP

PdII

5.0

370

0.0514-5.48

15.4

17

AMO

PdII

5.0

370

0.0621-6.43

18.0

17

AMO

KIO3-MV
-KBr

--

333

0.08-2.0

2.3

18

CTX

CuSO4

3.6~5.6

340

0~12.5

26.9

19

CZD

PdII-DBF

3.5

291

0.0065~1.0

2.0

20

CTX

PdII-SLS

2.3

335

0.0058~3.0

1.8

21

CTX

Cu (II) -Ery

4.6

329

0.029~2.0

8.8

22

CFTM

Hg2+-CV

6.1~6.8

367

0.0090~3.5

2.8

23

CPZ

Ce (IV)

4.4

312

0.0071~2.5

2.1

24

3. 氨基糖苷类
   
氨基糖苷类抗生素(Aminoglycoside antibiotics, AA)是一类由氨基糖和环己醇型配体结合而成的化合物,又称氨基环醇类抗生素。此类药物自问世以来至今已使用几十年,因其具有高效、广泛的抗菌功能,价格便宜,性质稳定,用药方便等的优点成为临床上重要的抗感染药物。目前临床上应用的主要是卡那霉素(Kanamycin, KANA)、庆大霉素(gentamicin, GEN)、妥布霉素(Tobramycin, TOB)、新霉素(Neomycin, NEO)、链霉素(Streptomycin)、阿米卡星(丁胺卡那霉素,Amikacin, AMK)等[25]。这类抗生素的测定主要采用微生物法、分光光度法、荧光法、免疫分析法、色谱法和电化学分析法等等[2627]
    氨基糖苷类抗生素的共振瑞利散射信号很微弱,一些酸性双偶氮染料如依文思蓝[28]、曲利本红(又称锥红, Trypan red, TR[29]、曲利本蓝(又称锥蓝,Trypan blue, TB[30]和滂胺天蓝(Pontamine sky blue, PSB[31]在酸性条件下与氨基糖苷类抗生素混合,由于静电引力作用形成离子缔合物,产生强烈的共振瑞利散射信号,RRS强度随着氨基糖苷类抗生素浓度的增大而成比例增强。该方法可用于卡那霉素、庆大霉素、妥布霉素和新霉素的测定。
    周贤杰等[32]研究发现,酸性介质中银纳米微粒(40nm)与硫酸庆大霉素反应形成结合产物时,会使RRS信号显著增强,在大量银纳米微粒(20
mg mL-1)条件下测定痕量硫酸庆大霉素时灵敏度虽然偏低,但线性范围宽,也有较好选择性,可用于样品中硫酸庆大霉素的含量测定。
    在酸性条件下,十二烷基苯磺酸钠分别与硫酸庆大霉素、硫酸妥布霉素、硫酸卡那霉素、硫酸新霉素相互作用形成缔合物,产生强烈的共振瑞利散射信号[33]。四种抗生素药物的浓度分别在一定范围内与共振散射强度成正比,该法有好的选择性和灵敏度,用于市售庆大霉素注射液、片剂和胶囊的测定,结果比较满意。
    刘绍璞等[34]发现在弱酸性介质中,金纳米微粒可与质子化的硫酸卡那霉素通过静电引力、疏水作用力相结合,形成粒径更大的聚集体(平均粒径从12 nm增至20 nm)。这种聚集体的形成引起体系共振瑞利散射显著增强。在适当条件下,RRS散射强度与卡那霉素的浓度成正比,该方法用于血液中硫酸卡那霉素的测定,结果满意。
    王明霞等[35]研究发现,在弱酸性介质中,当达旦黄与卡那霉素、庆大霉素和妥布霉在静电引力和疏水力作用下形成1: 1的离子缔合物时,导致体系的RRS信号显著增强并产生新的RRS光谱,这些氨基糖苷类抗生素的浓度在一定范围内与RRS信号成正比,其灵敏度的顺序为卡那霉素>妥布霉素>庆大霉素。将此法应用于市注射液和血清样品中氨基糖苷类抗生素的分析检测,结果满意。
    高静等[36]利用弹性共振散射法研究了十二烷基苯磺酸钠与硫酸庆大霉素的结合反应。十二烷基苯磺酸钠与硫酸庆大霉素通过分子间作用力形成缔合物。使400 nm波长的弹性共振散射信号得到加强,建立了测定硫酸庆大霉素的新方法。此方法的稳定性好,灵敏度高,常见多种氨基酸及金属离子对测定干扰很小,可直接用于血样及尿样中硫酸庆大霉素含量的测定。
    在弱酸性介质中,十二烷基苯磺酸钠与新霉素相互作用形成粒径约为16012 nm的缔合微粒,产生4个共振散射峰[37]。新霉素浓度在一定范围内与共振散射强度成正比。该法具有选择性较好、灵敏度较高、快速简便等特点.用于市售滴耳液和尿液分析,结果满意。
    在弱酸性条件下,CR与阿米卡星借静电引力、疏水作用力和电荷转移作用形成1:1离子缔合物,导致RRS光谱显著增强[38]。一定范围内,散射强度与AMK浓度成良好的线性关系。该方法成功用于人血清和尿液中AMK含量的测定。
    硫化镉纳米微粒[(CdS)n]与阿米卡星、卡那霉素、妥布霉素和庆大霉素借助静电引力、疏水作用力结合,形成粒径更大的聚集体,导致共振瑞利散射信号的增强并产生新的RRS光谱[39]。一定条件下,RRS散射强度与药物的浓度成正比,其中 (CdS)n-AMK体系灵敏度最高。
    张远馥等利用共振瑞利散射法测定了硫酸阿米卡星含量,络天青SChromeAzcerol S, CAS)和硫酸阿米卡星相互作用形成离子缔合物,体系的共振瑞利散射信号显著增强并产生了新的RRS光谱[40],该法简单、快速、灵敏。
    安兰香的研究表明,三草酸合铁(III)酸钾(K3FeC2O433H2O, PF)在弱酸性介质中能与阿米卡星、卡那霉素、妥布霉素、庆大霉素形成离子缔合物而引起共振瑞利散射不同程度的增强[41]。其中AMK体系的相对散射强度远高于KANATOBGEN体系;另外,在强酸性介质中,同多钨酸根 (IPT) 与阿米卡星形成离子缔合物,能引起共振瑞利散射显著增强并产生新的RRS光谱[42]。两种方法的灵敏度高、具有良好的选择性,适用于临床血清和尿样中阿米卡星的测定。
    硫酸奈替米星(NETS)和硫酸依替米星(ET)是新抗菌素,具有抗菌广谱、耳肾毒性小和抗耐药性等优点,己广泛用于临床。刘永明等研究发现,酸性双偶氮染料曲利本蓝[43]或依文思蓝[44]与硫酸奈替米星和硫酸依替米星在酸性条件下相互作用分别形成离子缔合物,使体系RRS强度显著提高并产生新的RRS光谱。体系RRS强度与NETSETS浓度在一定范围内呈线性关系,该方法用于市售ETSNETS注射液中药物含量和临床血药浓度的快速测定,结果满意。
    胡庆红的研究发现,奈替米星与丽春红GPonceau G, PG)在酸性条件下反应形成离子缔合物,使体系的共振散射信号增强并产生新的共振散射光谱[45];硫酸小诺霉素(Micronomicin Sulfate, MIC)和丽春红SPonceau S, PS)在弱酸性条件下相互作用形成缔合物,导致体系的共振瑞利散射急剧增强[46],药物浓度在一定范围内与散射强度呈良好的线性关系。两种方法简便、快速、选择性好、灵敏度高,用于药物注射液含量测定和血清中硫酸小诺霉素的测定,结果满意。

表3 共振光散射分析测定氨基糖苷类抗生素的研究
Table 3 Determinations of aminoglycoside antibiotic by RLS

Medicines

散射探针

pH

lMaxnm

Linear range
m g mL-1

LOD
(3
smng mL-1)

Reference

KANA

EB

1.8~6.0

570

0.01~6.0

5.2

28

KANA

TR

2.0~4.0

400

0.013~6.0

12.9

29

KANA

TB

2.0~4.0

580

0.01~6.0

6.1

30

KANA

PSB

2.0~4.0

580

0.01~6.0

5.8

31

GEN

纳米Ag

2.2~2.4

470

10~88.6

75.0

32

GEN

SDBS

4.4

320

0.072-5.04

10

33

KANA

纳米Au

4.4~6.8

280

0.1~8.0

10.52

34

KANA

TY

3.0~6.0

278

0~5.0

17.2

35

GEN

SDBS

5.29

400

0.294~1.029

22.6

36

NEO

SDBS

5.9

470

0.076~6.84

30

37

AMK

CR

5.5

563

0.04-6.0

4.0

38

AMK

[(CdS)n]

5.7

289

0.026-2.4

7.7

39

KANA

[(CdS)n]

5.7

291

0.027-2.0

8.2

39

AMK

CAS

3.7

414

1.2-10
12.0-48.0

0.19

40

AMK

PF

5.5

345

0.006-3.0

1.8

41

AMK

IPT

0.75

340

0.001-0.08

0.4

42

NETS

TB

4.2

717

0.2-8.0

14.3

43

ET

TB

4.2

717

0.4-7.0

17.2

43

NETS

EB

3.2

713

0.2-8.0

19.2

44

ET

EB

3.2

713

0.4-8.0

25.3

44

NETS

PG

3.78

577

0.12-10.5

28.5

45

MIC

PS

4.1

597

0-7.2

2.66

46

4. 抗肿瘤类
   
蒽环类抗癌药物是一类重要的抗癌抗生素,对这些药物的分析测定无论对于药物分析还是临床应用均是十分必要的,进一步研究和发展测定蒽环类抗生素的灵敏度高、选择性好、简便快速的方法是很有意义的。
    在酸性介质中,刚果红与表柔比星(Epirubicin, EPR)、柔红霉素(Daunorubicin, DNR)和米托蒽醌(Mitoxantrone, MTX)反应形成离子缔合物时,仅能形成吸收光谱与荧光光谱的微小变化,却能导致共振瑞利散射的显著增强并产生新的RRS光谱 [47]。建立了一种蒽环类抗癌药物的共振瑞利散射分析方法,用于血样和尿样种药物浓度的分析,结果满意。
    在弱酸性介质中,阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠分别与表柔比星、柔红霉素和米托蒽醒依靠静电作用和疏水作用结合在一起,在引起吸收光谱和荧光光谱的变化的同时,导致共振瑞利散射的显著增强并产生新的RRS光谱[48],其中以SDS的效果最好。发展了一种用RRS技术灵敏、简便、快速测定蒽环类抗癌药物的新方法。
    米托蒽醌和钼酸铵在较强的酸性介质中反应形成离于缔合配合物,体系的RRS信号显著增强[49].其它蒽环类抗癌药物如柔红霉素和表柔比星在此条件下不与钼酸铵产生类似的反应,可以用于在其它蒽环类抗癌药物存在下选择性地测定米托蒽醌。该方法测定血清和尿液中的米托蒽醌,结果满意。
    硫化镉纳米微粒分别与米托蒽醌、表柔比星和柔红霉素凭借静电引力及疏水作用力结合,形成粒径更大的聚集体,导致共振瑞利散射的增强并产生新的RRS光谱[50],反应具有高灵敏度,其中 (CdS)n-MXT体系灵敏度最高,发展了一种用纳米硫化镉作探针,灵敏、简便并快速测定蒽环类抗癌药物的新方法。
    在近中性至弱碱性介质中,金纳米微粒与表柔比星、柔红霉素和米托蒽醌借助静电引力,疏水作用力结合,形成粒径更大的聚集体,导致共振瑞利散射的显著增强并产生新的RRS光谱[51],其散射强度与三种抗癌药物的浓度成正比,发展了一种用RRS技术灵敏、简便、快速测定蒽环类抗癌药物的新方法。
    博莱霉素(bleomycin, BLM)是一族具有独特作用的广谱抗肿瘤抗生素。平阳霉素 (bleomycinA5, BLMA5 ) 和博莱霉素 (bleomycinA2, BLMA2 ) 是临床肿瘤化疗的一类重要药物。对于博莱霉素类抗生素的测定有放射免疫分析法 (Radioimmunoassay, RIA )、酶免疫分析法,微生物法,薄层色谱法,电化学方法、分光光度法和高效液相色谱法,已用于生物体内血清、组织器官以及脂质体中BLM抗肿瘤抗生素的测定。
    在近中性至弱碱性介质中,金纳米微粒与博莱霉素和平阳霉素借静电引力,疏水作用力结合,形成粒径更大的聚集体,导致共振瑞利散射的显著增强并产生新的RRS光谱[52],其散射强度与抗癌药物的浓度成正比,发展了一种用金纳米微粒作RRS探针高灵敏测定博莱霉素类抗生素的新方法,可应用于人血清及尿液中BLMA2BLMA5的测定。
    在弱酸性介质中,博莱霉素和平阳霉素分别与卤代荧光素赤藓红(ErythrosinEry)、曙红YEosin YEY)、曙红BEosin BEB)和虎红(Rose BengalRB)借助静电引力和疏水作用形成离子缔合物时导致共振瑞利散射信号显著增强,并出现新的RRS光谱[53],反应产物的散射强度在一定范围内与博莱霉素类药物的浓度成正比,其中以赤藓红体系灵敏度最高,发展了一种用赤藓红作探针高灵敏RRS法测定博莱霉素类抗生素的新方法,并应用于人血清、尿液及家兔血清中BLMA5BLMA2的测定。
 

       
表4 共振光散射分析测定抗肿瘤类药物的研究
Table 4 Determinations of anticarcinogen by RLS

Medicines

散射探针

pH

lMaxnm

Linear rangem g mL-1

LOD(3sm, ng mL-1)

Reference

MTX

CR

2.5

370.0

0.04~7.5

33.0

47

MTX

SDS

5.8

296.0

0.14-10.0

42.0

48

MTX

MoO42-

--

365.0

0.02~3.0

5.6

49

MXT

[(CdS)n]

5.7

292.0

0.014-5.0

4.1

50

EPR

纳米Au

7.0

313.0

0.009-0.50

2.7

51

DNR

纳米Au

7.0

313.0

0.010-0.70

3.1

51

BLMA5

纳米Au

6.0

369.0

0.008-0.48

1.7

52

BLMA2

纳米Au

6.0

369.0

0.008-0.48

1.6

52

BLMA5

Ery

4.1

280.0

0.056-1.2

16.6

53

BLMA2

Ery

4.1

280.0

0.061-0.8

18.0

53

5. 氟喹诺酮抗生素
   
氟喹诺酮类药物(fluoroquinolones, FQs)是20世纪80年代之后发展并广泛应用的一类人工合成抗生素类药物,它们是在第一代萘啶酸和第二代吡哌酸的基础上引入氟原子开发出的第三代喹诺酮类药物[54]。它们具有低毒高效、副作用少、安全价廉、多数品种可以口服等许多优点。广泛使用的有环丙沙星 (ciprofloxacin, CPF)、诺氟沙星(norfloxacin, NRF)、培氟沙星(Penfloxacin, PEN)、氧氟沙星(氟嗪酸ofloxacin, OFL)、左氧氟沙星(levofloxacin, LVF)、洛美沙星(lomefloxacin, LOM)和司帕沙星(sparfloxacin, SPA)等。
    张太玉等人研究了氧氟沙星与茜素紫-3BAV-3B)作用的共振光散射光谱,氧氟沙星与茜素紫-3B混合后产生显著增强的共振光散射光谱[55],共振光散射强度在一定范围内与氧氟沙星浓度呈线性关系,建立了一种新颖、灵敏、操作简单及选择性好的测定氧氟沙星的方法。该法适用于临床病人的氧氟沙星血药浓度测定与氧氟沙星的药物学研究。
    在酸性介质中,环丙沙星、诺氟沙星、氧氟沙星、左氧氟沙星与钯(II)反应形成无色阳离子鳌合物,进而与酸性染料曙红Y形成离子缔合物,引起体系共振瑞利散射的增强,并生新的RRS光谱[56],其灵敏度比常用的分光光度法提高1-2个数量级,用于针剂、鸡血清中诺氟沙星的测定,结果满意。
    酸性条件下盐酸环丙沙星与四苯硼钠产生沉淀反应,引起体系光散射信号强烈增强[57],增强的光散射信号强度在一定范围内与CPF浓度呈线性关系,建立了一种新的更简便、灵敏、快速测定CPF的光散射分析方法,并成功地用于盐酸环丙沙星片剂的测定,与HPLC方法作对照,结果令人满意。
    王剑研究了环丙沙星、诺氟沙星、左氧氟沙星和洛美沙星与酸性染料赤藓红的相互作用[58],结果表明四种药物与赤藓红形成离子缔合物时,导致RRS的显著增强并产生新的RRS光谱。发展了以赤藓红为光谱探针的灵敏、简便、快速测定氟喹诺酮类抗生素的新方法。
    酸性条件下,环丙沙星,诺氟沙星,氧氟沙星,左氧氟沙星,洛美沙星和司帕沙星能与铜(II)形成鳌合阳离子,它们能进与赤藓红阴离子通过静电引力和疏水作用形成(FLQs):CuII):Ery111的离子缔合物[59]。一定条件下散射增强与药物浓度成正比。RRS法较褪色分光光度法和荧光猝灭法具有更高的灵敏度,适于痕量氟喹诺酮类药物的测定。
    在pH4.5-6.5的缓冲溶液中,钴 (II) 与环丙沙星、诺氟沙星、氧氟沙星和左氧氟沙星能形成鳌合阳离子,它们能通过静电引力和疏水作用与刚果红阴离子反应,形成1: 2: 1的三元离子缔合配合物(Co2∶FLQs∶CR)。此时将引起溶液的共振瑞利散射显著增强并出现新的RRS光谱[60]。不同抗生素具有相似的光谱特征,四个体系中CIP的灵敏度最高,该方法高于一般的分光光度法和某些荧光光度法,可用于片剂、针剂、滴眼液和人尿液中氟喹诺酮类药物的测定。
    铈(IV) 能与环丙沙星、诺氟沙星、培氟沙星,洛美沙星和司帕沙星反应形成稳定的鳌合物,导致共振瑞利散射的显著增强[61],其中培氟沙星体系灵敏度最高,而司帕沙星体系灵敏度较低。方法具有较好的选择性。该方法用于药物制剂和鱼肉中药物的测定,结果满意。

表5 共振光散射分析测定氟喹诺酮类药物的研究
Table 5 Determinations of fluoroquinolones antibiotics by RLS

Medicines

散射探针

pH

lMax
nm

Linear range
m g mL-1

LOD
(3
mm, ng mL-1)

Reference

OFL

AV-3B

5.09

405.0

0.10-2.50

13.0

54

CPF

PbII-Eosin Y

4.5

368.0

0-2.4

9.4

55

NRF

PbII-Eosin Y

4.5

368.0

0-2.4

12.8

55

CPF

NaTPB

4.6

385.0

0.03-0.20
0.20-2.50

7.4
2.7

56

LEV

Ery

4.4

333.0

0.0473-2.4

14.2

57

CPF

Cu2+-Ery

4.6

566.0

0.0055-0.50

1.70

58

LVF

Cu2+-Ery

4.6

566.0

0.0070-0.56

2.10

59

CDF

Co2+-CR

5.4

382.0

0.026-2.64

7.68

60

PEN

Ce(IV)

4.6

381.0

0.006~4.0

1.9

61

5.林可霉素类抗生素
   
林可霉素类抗生素主要包括林可霉素(lincomycin, Linco) 和克林霉素 (clindamycin, Clin), 它们通常以盐酸盐形式存在,这类抗生素的抗菌谱与红霉素基本相似,是目前临床上广泛使用的抗生素药物之一。
    在弱酸性溶液中,林可霉素能与钯 (II) 形成1:1的鳌合阳离子[Pd·Linco]2+,它能进一步与赤藓红形成1:1的三元离子缔合物 [Linco·Pd]Ery,能引起共振瑞利散射的急剧增强并产生新的RRS光谱[62],散射光强度与林可霉素浓度在一定范围内成正比。用于人血清和尿样中的林可霉素测定,结果满意。
    克林霉素与钯 (II) 形成鳌合阳离子,它能进一步与二碘荧光素 (DIF)、赤藓红、曙红Y ( EY)等卤代荧光素类染料反应形成1:1:1的三元离子缔合物,导致共振瑞利散射的急剧增强并产生新的RRS光谱[63],散射光增强与克林霉素浓度在一定范围内成正比,可用于克林霉素的定量测定。方法有较好的选择性,发展了一种高灵敏、简便快速测定克林霉素的新方法。

5 共振光散射分析测定林可霉素类药物的研究
Table 5 Determinations of lincomycin antibiotics by RLS

Medicines

散射探针

pH

lMax
(nm)

Linear range
(mg mL-1)

LOD
(3
smng mL-1)

Reference

Linco

Pd (II) -Ery

5.2

287

0.052-2.7

15.0

62

Clin

Pd (II) -DIF

5.3

287

0.025-2.1

7.8

63

6.结论
   
以上应用研究表明,共振光散射法较分光光度法和荧光法具有更高的灵敏度,更适于痕量的药物检测分析,具有较大的应用潜力。进一步研究共振散射光谱在药物分析中的应用,无论对拓展RRS法的分析应用领域,还是对发展新的药物分析方法,均有重要的理论意义和良好的应用前景。

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