气质联用技术在药物中的应用
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气相色谱—质谱联用技术在药物分析中的应用作者:高立新来源:《中外医疗》2014年第05期[摘要] 针对气相色谱-质谱联用技术在药物分析中的应用进展及探究,分析国际及国内近年来的相关文献,并进行综述与归纳。
通过一系列气相色谱-质谱联用技术在方剂中、兴奋剂检测、中药、药动学以及抗生素、天然药物、非甾体抗炎药与心血管的研究等方面中已有很广泛的应用,因为从气相色谱柱分离后的样品为气态,流动相同样是气态,和质谱的进样需求相吻合,比较容易把这两种仪器进行联用,且气-质联用法结合了气相色谱与质谱的特性,补全了两者的缺点,因此有着分析速度快、灵敏度高以及鉴别能力强的有点,能够同时进行待测组分的鉴定与分离,尤其适用于很多组分混合物里面未知组分的定性及定量研究,分析化合物的内部结构,精确的测定化合物所含分子量因此能够用于检测体液中药物及生物样品与代谢物的痕量。
气相色谱-质谱联用技术在药物检测方面有着十分大的发展空间。
[关键词] 气相色谱和质谱联用技术;药物分析;探讨;应用[中图分类号] R284.1 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742(2014)02(b)-0190-02自1957年霍姆斯等人第1次完成气相色谱及质谱联用后,这一全新的领域一直被应用至今天。
因为从气相色谱柱分离后为气态,流动相同样是气体,与质谱的进样需要完全吻合,可以合理的把这两种仪器进行联合使用,且气-质联用法融合了气相色谱及质谱的特性,完善了相应的缺点,所以具有一定的优势,尤为适用在多组分混合物里未知组分的定量及定性测检,了解化合物的内部分子,可利用在检测生物样品及体液里药物与代谢的痕量判定。
目前GC-MS法的应用面越来越宽,现在已经广泛的用于方剂、兴奋剂检测以及药动学研究,在药物内部成分的分析方面也得到了良好的开展。
1 药物研究中的应用1.1 中药与天然药物研究运用用GC-MS联用技术检测了广藿香油里广藿香酮的比例,此法特异性强、准确且重复性好,更便于控制药材与其制剂的品质[1]。
色谱质谱联用技术在药物检测中的应用药物检测是现代医学及法律领域中极为重要的一个方面。
在医疗领域,药物检测可以帮助医生判断药物的效果和副作用,从而调整药物的使用和剂量。
而在法律领域,药物检测可以帮助司法机关判断嫌疑人是否滥用毒品或酒精等物质,进而保卫社会的安全和公正性。
而色谱质谱联用技术正是在药物检测领域中得到广泛应用的一种技术手段。
什么是色谱质谱联用技术?色谱质谱联用技术(chromatography-mass spectrometry,简称LC-MS)是一种将色谱和质谱结合在一起的分析技术。
它结合了两种方法的优点,能够在样品中找到和确认化合物的精确结构和量。
色谱的主要作用是将混合物中各种成分分离,然后由质谱将其分子结构进行鉴定和定量。
因此,色谱质谱联用技术是一种很强大的分析技术,能够高效和有效地进行化合物的检测和定量分析。
药物检测是色谱质谱联用技术应用的一个主要领域。
在药物检测中,常用的检测方法包括尿液、血液和毛发检测等。
其中尿液检测是常用的药物检测方法之一。
尿液检测能够检测出许多物质,包括药物和它们的代谢产物。
而色谱质谱联用技术能够快速、准确地检测出这些物质的数量和结构,进而判断药物的使用情况。
举例来说,对于某些药物的检测,比如可卡因和海洛因等毒品,色谱质谱联用技术可以通过一些特殊的分析方法,例如质谱成像、多反应监测、流动注射等技术手段,对样品进行检测和分析。
这些技术手段能够提供标准化的检测过程和分析结果,从而可靠、有效地检测出毒品的使用情况。
另外,在一些特殊情况下,需要快速地进行药物检测。
比如,对于在公共场合下涉嫌滥用药品的人员,需要对他们进行即时检测。
色谱质谱联用技术正是一种可以快速检测药物的分析技术,有极高的检测准确率和快速性,因此可以在时间紧迫的情况下,快速地对样品进行分析和检测。
最后,关于色谱质谱联用技术在药物检测中的应用,还有一个重要的问题:该技术在药物检测中的应用是否安全、可靠和可重复?答案是肯定的。
液质气质联用仪用途
液质气质联用仪(LC-MS)是一种结合液相色谱(LC)和质谱(MS)技术的分析仪器。
它的用途非常广泛,涵盖了许多不同领域
的应用。
首先,液质气质联用仪在生物医药领域中被广泛应用。
它可以
用于药物代谢研究,药物残留检测,生物标志物的鉴定等。
在药物
开发过程中,LC-MS可以帮助科学家们快速准确地分析药物的成分
和代谢产物,从而加快新药研发的速度。
其次,在环境监测领域,液质气质联用仪也发挥着重要作用。
它可以用于检测水体和土壤中的污染物,如农药残留、重金属等,
有助于保护环境和人类健康。
此外,食品安全领域也是液质气质联用仪的重要应用领域之一。
它可以用于检测食品中的添加剂、农药残留、食品中的毒素等,确
保食品安全和质量。
在化学和生物化学研究中,液质气质联用仪也被广泛应用于分
析样品中的化合物、蛋白质和代谢产物等,为科学家们提供了强大
的分析工具。
总之,液质气质联用仪在医药、环境、食品和科学研究等领域都有着重要的用途,它的高灵敏度、高分辨率和高通量分析能力使其成为现代分析化学领域中不可或缺的工具之一。
气质联用在法医毒物分析领域中的应用摘要:芬太尼是一种非常有效的阿片类镇痛剂,比吗啡有效50-100倍,自1963年以来一直用作临床镇痛剂,主要用于治疗慢性疼痛。
近年来,芬太尼及其衍生物的滥用已成为一个日益严重的问题,甚至有吸毒(死亡)和吸毒(死亡)的报道。
自2019年5月1日起,我国正式实施芬太尼的合法用药管制,但有必要开发快速、灵敏、简便易行的芬太尼定性定量分析方法。
关键词:气质联用;法医毒物分析;毒品;农药引言药物和毒素的检测,特别是在计算机科学、免疫学、生物化学、综合分析化学和法医病理学等领域,在生物样品中药物和毒素的处理和研究中发挥着不可替代的作用。
广泛应用于公共安全、民事案件处理、刑事案件处理和灾害发生时的清点等领域。
与西方发达国家相比,我国毒药检测技术的研究和应用较为缓慢。
近年来,取得了新的研究成果,开发了新的检测工具,但挑战依然存在,有必要对我国毒药检测的现状和趋势进行研究。
1气质联用(GC-MC)在毒品分析测定中的应用概述纯阿片类药物可以用GC-MS直接测定,但检测灵敏度和色谱特性一般不理想。
导出样品后,可以在阿片类物质结构中降低羟基的极性色谱分离度,从而提高检测灵敏度。
衍生化处理主要转化为乙酰化、丙烯化、三甲硅基或五氟衍生物。
衍生化后用GC-MS定性定量检测阿片类物质。
GC-MS色谱部分通常配备12m~15m熔硅毛细管柱,填充交联二甲基、苯酚甲基硅或多晶硅等极性固定相。
一般来说,氘化的[2H3]吗啡和[2H3]由于内表检查物,往往是离子检查方法(SIM)、电子碰撞(II)能量为70eV。
用特征质量比(m/z)的离子定性每种物质。
固相微萃取技术(SPME)是近几年发展起来的作者单位450001(河南郑州)郑州大学基础医学院法医组少量溶剂提取样品的新提取方法。
SPME的原理是分析样品基质和提取剂之间的成分分配平衡过程。
SPME实际上是注射器。
任何使用注射器的人都可以完成SPME提取过程。
气质联用色谱仪的原理及应用
气质联用色谱仪的原理及应用:
一、气质联用的原理:
气相色谱-质谱联用技术,简称气质联用,即将气相色谱仪与质谱仪通过接口组件进行连接,以气相色谱作为试样分离、制备的手段,将质谱作为气相色谱的在线检测手段进行定性、定量分析,辅以相应的数据收集与控制系统构建而成的一种色谱-质谱联用技术。
气相色谱技术是利用一定温度下不同化合物在流动相(载气)和固定相中分配系数的差异,使不同化合物按时间先后在色谱柱中流出,从而达到分离分析的目的。
质谱技术是将汽化的样品分子在高真空的离子源内转化为带电离子,经电离、引出和聚焦后进入质量分析器,在磁场或电场作用下,按时间先后或空间位置进行质荷比(质量和电荷的比,m/z)分离,最后被离子检测器检测。
二、基本应用:
气质联用仪被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定,其具有GC的高分辨率和质谱的高灵敏度,是生物样品中药物与代谢物定性定量的有效工具。
质谱仪的基本部件有:离子源、滤质器、检测器三部分组成,它们被安放在真空总管道内。
接口:由GC出来的样品通过接口进入到质谱仪,接口是气质联用系统的关键。
GC-MS主要由以下部分组成:色谱部分、气质接口、质谱仪部分(离子源、质量分析器、检测器)和数据处理系统。
气相色谱—质谱联用技术在药物分析中的应用针对气相色谱-质谱联用技术在药物分析中的应用进展及探究,分析国际及国内近年来的相关文献,并进行综述与归纳。
通过一系列气相色谱-质谱联用技术在方剂中、兴奋剂检测、中药、药动学以及抗生素、天然药物、非甾体抗炎药与心血管的研究等方面中已有很广泛的应用,因为从气相色谱柱分离后的样品为气态,流动相同样是气态,和质谱的进样需求相吻合,比较容易把这两种仪器进行联用,且气-质联用法结合了气相色谱与质谱的特性,补全了两者的缺点,因此有着分析速度快、灵敏度高以及鉴别能力强的有点,能够同时进行待测组分的鉴定与分离,尤其适用于很多组分混合物里面未知组分的定性及定量研究,分析化合物的内部结构,精确的测定化合物所含分子量因此能够用于检测体液中药物及生物样品与代谢物的痕量。
气相色谱-质谱联用技术在药物检测方面有着十分大的发展空间。
标签:气相色谱和质谱联用技术;药物分析;探讨;应用自1957年霍姆斯等人第1次完成气相色谱及质谱联用后,这一全新的领域一直被应用至今天。
因为从气相色谱柱分离后为气态,流动相同样是气体,与质谱的进样需要完全吻合,可以合理的把这两种仪器进行联合使用,且气-质联用法融合了气相色谱及质谱的特性,完善了相应的缺点,所以具有一定的优势,尤为适用在多组分混合物里未知组分的定量及定性测检,了解化合物的内部分子,可利用在检测生物样品及体液里药物与代谢的痕量判定。
目前GC-MS法的应用面越来越宽,现在已经广泛的用于方剂、兴奋剂检测以及药动学研究,在药物内部成分的分析方面也得到了良好的开展。
1 药物研究中的应用1.1 中药与天然药物研究运用用GC-MS联用技术检测了广藿香油里广藿香酮的比例,此法特异性强、准确且重复性好,更便于控制药材与其制剂的品质[1]。
运用用LC-MS法对川芎有效位置中藁本内酯及亚丁烯邻苯二甲内酯等多种化学成分实施了分析及指纹图谱检测,经过检测不同产地与不同批次的川芎药材,使用NIST谱库测检品,依据相对峰面积测检确定了指纹图谱里的15个共有峰。
药物分析中的气相色谱质谱联用技术应用在药物分析领域中,气相色谱质谱联用技术(GC-MS)是一种广泛应用的分析方法。
它结合了气相色谱(GC)和质谱(MS)两种技术的优势,能够对药物样品中的化学成分进行高效、准确的定性和定量分析。
气相色谱质谱联用技术的原理是将待分析样品通过气相色谱分离柱进行分离,然后引入质谱仪中进行检测和分析。
GC-MS的分析过程可以分为样品制备、分离与检测、数据处理等步骤。
首先是样品制备。
在药物分析中,常用的样品制备方法包括溶剂提取、固相微萃取等。
通过适当选择提取方法,可以将药物样品中的目标化合物从复杂的样品基质中分离出来,为后续的检测和分析提供准备。
接下来是分离与检测。
样品提取后,通过气相色谱分离柱将化合物分离开来。
GC的分离原理是基于化合物在静态相和移动相之间的分配行为。
静态相是固定在柱子内壁上的涂层,而移动相则是气体。
当样品进入柱子时,化合物会根据其在静态相和移动相之间的亲疏性差异而以不同速率通过柱子,从而实现分离。
分离后的化合物进入质谱仪进行检测。
质谱仪可以通过电离和分析化合物的质量-电荷比(m/z)来确定每个化合物的存在和相对含量。
最后是数据处理。
GC-MS生成的原始数据需要经过数据处理才能得到最终的分析结果。
数据处理的步骤包括峰识别、定性和定量分析等。
峰识别是通过对质谱峰进行分析,确定每个峰对应的化合物。
定性分析是通过比对样品中化合物的质谱谱图与数据库中的标准谱图进行匹配,以确定化合物的结构。
定量分析是通过测定质谱峰的强度,来确定化合物在样品中的含量。
GC-MS在药物分析中具有许多优点。
首先,它可以对复杂的药物样品进行高效、准确的定性和定量分析。
其次,GC-MS可以同时分析多个目标化合物,提高分析效率。
另外,GC-MS还具有灵敏度高、选择性好、重复性好等特点,能够满足药物分析的要求。
总结起来,气相色谱质谱联用技术在药物分析中得到了广泛的应用。
它通过结合气相色谱和质谱两种技术的优势,可以对药物样品中的化学成分进行高效、准确的定性和定量分析,为药物研发、质量控制等方面提供了重要的技术支持和保障。
气质联用技术在生物医药领域中的应用进展作者:蔡喜田王亚婷刘素彦祝仕清来源:《中国化工贸易·下旬刊》2017年第12期摘要:气质联用技术是一种现代的分析方法,具有分离效率高、选择性高、定性方便、鉴别效果显著、定量精确等优点,具有较为广泛的应用范畴。
本文简介气质联用技术在生物医药领域中的应用进展,从药物成分分析、代谢物、合成等方面进行简单描述,为其未来应用发展提供科学依据。
关键词:气质联用技术;生物医药;应用进展气质联用技术全称为气相色谱-质谱联用技术,该技术的发展历史约为40多年,其发展水平较为成熟。
通过借助总离子流谱图、质谱图与综合气相保留值法的优势,准确的进行多组分物质的定性鉴定与分子结构的判断,应用的方法主要有峰匹配法、选择离子检测法、总离子留质量色谱法等,其优势主要有速度快、分离效能高、灵敏度高选择性高,是目前微量痕量物质检验分析的重要手段。
1 在药物成分分析中的应用气质联用技术充分利用了气相色谱的各种优势,综合发挥其各种能力,能够对复杂的体系进行分离分析,可作为首选分离挥发油的方式。
目前气质联用技术不断发展完善,在甾类、挥发油、脂溶性、生物碱等中药成分的分离中取得了显著的效果。
每种中药的成分较为复杂,虽然组分较多,但每组分的含量相对较低,借助分离效能与灵敏度均较高的气质联用技术进行分离分析是现代化分离中药成分的发展方向。
在进行分离之前,需要对中药组分进行提前处理,能够借助水蒸气蒸馏法,完成总量测定时,选择溶剂萃取法处理。
这种方式多应用在挥发性成分的提取中,但缺点在于用时长、溶剂浪费。
近年来,固相微萃取分子蒸馏、微波萃取技术均得到良好发展,这些方法无需溶剂,能结合样品完成,将分析速度明显提高,其优势主要有高效、节能、快速、高灵敏度等,并与气质联用技术相结合,对中药成分的分析效果,十分优越。
现阶段,气质联用技术的中药成分分析技术应用范围得到不断的扩展,其发展方向逐步明确:更注重简单、易操作、样品浪费少、安全性高等。
第30卷第1期化㊀学㊀研㊀究Vol.30㊀No.12019年1月CHEMICAL㊀RESEARCHJan.2019气质联用技术在药食同源植物分析中的研究进展张㊀元1,吴文杰2,杨广建3,闫加庆1,刘㊀敏1,冯雪松4,李馨艳1,李国辉1∗(1.国家癌症中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院药剂科,北京100021;㊀2.香港浸会大学化学院,香港999077;3.国家癌症中心/中国医学科学院北京协和医学院肿瘤医院肿瘤内科,北京100021;㊀4.中国医科大学药学院,辽宁沈阳110013)收稿日期:2018-04-12.基金项目:中国医学科学院医学与健康科技创新工程(2016⁃I2M⁃1⁃001);辽宁省普通高等学校本科教学改革研究项目(2016⁃346);辽宁省社会科学规划基金项目(L17BGL034);中华医学会医学教育分会和中国高等教育学会医学教育专业委员会医学教育研究重点课题(2016A⁃YX004);中国医科大学十二五 医学教育科学研究(YDJK2015005).作者简介:张㊀元(1990-),男,药师,从事药物分析及医院药学研究.∗通讯联系人,E⁃mail:lgh0603@126.com.摘㊀要:药食同源植物是指既可食用又能作为药材防病治病的植物,此类植物不良反应小㊁药用作用强且价格低廉,因此在临床上应用广泛.对于该类药物含有的活性成分进行深入研究能够更好地明确与发挥其药用价值和营养价值.20世纪以来,气相色谱质谱联用技术的飞速发展推动了药食同源植物的活性成分的发现与研究,在药食同源植物的质量分析与成分开发中得到广泛应用并成为其主流分析技术之一.本文从近年来气质联用技术发展以及其在药食同源植物中的应用两个方面,对该技术在药食同源类植物的活性成分分析中的应用进行了综述.关键词:药食同源植物;气质联用;化学成分;功效成分;质量控制中图分类号:R917文献标志码:A文章编号:1008-1011(2019)01-0095-07ResearchprogressonGC⁃MStechnologyfortheanalysisofchemicalcompositionfrommedicineandfooddualpurposesplantsZHANGYuan1 WUWenjie2 YANGGuangjian3 YANJiaqing1LIUMin1 FENGXuesong4 LIXinyan1 LIGuohui1∗1.Departmentofpharmacy NationalCancerCenter/CancerHospital ChineseAcademyofMedicalSciencesandPekingUnionMedicalCollege Beijing100021 China 2.DepartmentofChemistry HongKongBaptistUniversityHongKong999077 China 3.DepartmentofMedicalOncology NationalCancerCenter/CancerHospitalChineseAcademyofMedicalSciencesandPekingUnionMedicalCollege Beijing100021 China4.SchoolofPharmacy ChinaMedicalUniversity Shenyang110013 Liaoning ChinaAbstract Medicineandfooddualpurposesplants(MFDPP)areplantsthatbothcanbeediblebutalsohasastrongphysiqueeffect.Thiskindofplantsiswidelyusedinclinicalpracticeduetotheirlowadversereactions,strongmedicinaleffectandlowprices.Furtherstudyofthechemicalcompositionfrommedicineandfooddualpurposesplantscanconfirmitsnutritionalandmedicinalvalue.Since20thcentury,rapiddevelopmentofgaschromatography⁃massspectrometry(GC⁃MS)haspromotedthediscoveryandstudyoftheactivecomponentsofmedicineandfooddualpurposesplantstobewidelyusedintheanalysisoftargetsfromMFDPPandhasbecomeoneofthemainanalysistechniques.Inthispaper,theresearchprogressonGC⁃MStechnologywassummarizedfortheanalysisofchemicalcompositionfromMFDPP.96㊀化㊀学㊀研㊀究2019年Keywords:medicinalandedibleplant;gaschromatography⁃massspectrometry;chemicalcomposi⁃tion;functionalcomposition;qualitycontrol㊀㊀药食同源植物(Medicineandfooddualpurposesplants,MFDPP)是指既可食用又能作为药材防病治病的植物,中医中的 食疗 原理就是借鉴的药食同源植物的双重作用.我国自商代开始就已经有药食同源植物的记载,著名医学论著‘神农本草经“便是我国最早记载药食同源植物的专著,其中大枣㊁百合等存在药性的植物均有被当作药膳材料的记载[1].2014年卫生部国卫办颁布的食品函[2014]975号文件中的‘按照传统既是食品又是中药材物质目录“是最近一次对药食同源产品的权威记载,其中既是药品又是食物目录中的产品数量从2002年的86种上升至101种,而新增加的15种产品全是植物,包括人参,粉葛等.目录中药食同源植物共有93种,占到全部产品的92%.与此同时,药食同源植物由于其较小的副作用和较高的药用保健作用越来越被人们所认可和青睐[2].因此,对于药食同源植物所含的活性成分进行有效分析与鉴定,明确其药用价值与营养价值,能够产生很高的社会和经济价值.气质联用(Gaschromatography⁃massspectrome⁃try,GC⁃MS)技术是将气相色谱(GC)与质谱(MS)结合使用的技术,因其既有气相色谱的高分辨率和质谱的高灵敏度的特性而被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定,目前该技术已广泛应用在药品㊁食品㊁环境等各个领域.20世纪以来,伴随着气相色谱仪与质谱仪取得巨大进步,其在药食同源植物中有效成分分析领域也得到了广泛应用.ZHAO等[3]将2011-2015年关于药食同源植物活性成分分析的755篇文献进行统计分析,发现GC⁃MS技术占到了20%,仅次于LC⁃MS与HPLC技术,已成为药食同源植物化学成分分析的三大主要技术之一.而气相色谱相较于液相色谱具有高分辨与高灵敏度的优势,也使其在药食同源植物分析领域中具有更广阔的应用空间.本文从GC⁃MS技术近年来的发展状况和其在药食同源植物中的应用两个角度来阐述药食同源植物中应用GC⁃MS分析技术的研究进展.以期能够对药食同源植物的营养与保健价值的评价及质量风险评估提供参考.1㊀GC⁃MS的技术发展GC⁃MS技术发展主要集中于两个方向:1)GC技术的发展:不仅体现在对多种活性成分的分离度与分辨率的提高,也体现在分离时间的缩短和仪器操作的简便化;2)MS技术的发展:有效提高了活性成分检测的灵敏度与选择性.更多类型的质谱问世,对于待测物的定性和定量能力均有了显著提高.GC具有快速度㊁高分离效能㊁高灵敏度(10-9级)等优点,常被视为复杂组分分离的良好手段,尤其是对含有挥发成分的体系具有良好效果.伴随着新型色谱材料的开发及应用,GC技术在挥发油㊁甾类㊁生物碱㊁脂肪酸和脂溶性成分等有效成分的分析方面应用更为广泛.与此同时,MS技术同样取得了较大的进展.近年来,越来越多的新型质谱技术被开发出来并被应用于药食同源植物成分分析领域中,其中包括串联四极杆质谱㊁离子阱质谱和飞行时间质谱等.相较于单级质谱仪,串联质谱能够将两个或多个质量分析仪器组合起来,各自发挥优势,从而实现优势互补.目前在药食同源植物成分分析中应用较广泛的串联质谱(Tandemmassspectrometry)包括三重四级杆质谱(Tripletandemquadrupole,TQ)㊁四级杆飞行时间质谱(Quadrupole⁃timeofflight,Q⁃TOF)等.TQ是由串联四极杆质谱组成,四极杆中的第一级与第三级分别为一级质谱(MS1)和二级质谱(MS2),而四极杆中的第二级所起到的作用是将从MS1中得到的各种离子再进行碰撞诱导从而产生新的离子.然后进入MS2进行分析,其作用与碰撞反应池相当.在采用选择反应检测模式时,TQ由于经过两重质量分离以及其中的碰撞诱导分离,从而具有优良的专属性与灵敏度特性,它同时还具有母离子扫描㊁子离子扫描㊁中性丢失扫描以及全扫描等多种扫描方式[4].与此同时,TQ由于其高稳定性而使其在定量分析上得到了广泛应用.Q⁃TOF是由四极杆质谱和飞行时间质谱串联而成,其具有能够同时在MS和MS/MS模式下分析的功能,其中四级杆质谱在MS模式下具有粒子导向功能,而在MS/MS模式下具有质量分选功能.飞行时间质谱原理是根据不同质荷比(m/z)离子在质量分析器中的飞行时间不同而分离,因为其能够提供母离子与子离子的精确质量,属于高分辨质谱.因此,Q⁃TOF相较三重四极杆具有更高的分辨率㊁质量鉴定能力与选择性[5].尽管近年来分析手段取得了长足的进步,确定分析方法时可供选择的手段较多.但依据不同分析需求而选取合适的分析手段是很有必要的,对于定量分析要求较高的多采用TQ质谱进行检测分析,第1期张㊀元等:气质联用技术在药食同源植物分析中的研究进展97㊀而以Q⁃TOF为主的高分辨率质谱更适合药食同源植物相关物质的筛查与定性.2㊀药食同源植物相关成分分析方法对于药食同源植物中的有效成分进行检测分析是为了确保其成分的安全与有效性,以便能够最大限度地发挥其营养与保健的功能,药食同源植物中几乎所有的活性成分均与其药用价值或食用价值有关.ZHAO等[6]对2011-2014年145篇有关药食同源植物有效成分分析的文献进行了统计分析.其中78篇文献研究内容为药食同源植物中的体内或体外抗氧化/清除自由基的活性,其原因在于植物中含有的自由基在浓度较高时会对人体细胞产生损伤并会导致许多疾病的发生,所以植物中自由基的浓度与此植物的安全性息息相关,并且关于自由基的抗氧化实验容易进行,且结果稳定可靠.另外67篇文章研究的为药食同源植物中的其他活性成分的功效,其中包括抗炎杀菌㊁活化血管㊁抗癌成分及对不同种类的酶(如葡萄糖苷酶)的活性等.2.1㊀药食同源植物中相关成分的前处理方法在开发新型GC⁃MS分析方法的过程中,样品的前处理技术已成为关键步骤之一,有效的前处理技术不仅能够有效提高样品中的待测成分的提取率,同时还能高效去除干扰杂质.GC⁃MS技术的一大优势便是能够对药食同源植物中的挥发性成分进行有效分析,而对于药食同源植物中的挥发性成分进行有效的GC⁃MS分析有赖于良好的样品前处理技术,常见的传统样品前处理技术包括水蒸气蒸馏法(Wetdistilation)㊁溶剂萃取法(Solventextraction)㊁固相萃取法(Solid⁃phaseextraction)及回流萃取法(counter⁃cunentextractionwithreflux)等,详见表1.表1㊀GC⁃MS法在药食同源植物的挥发性成分测定中的应用Table1㊀Applicationofgaschromatography⁃massspectrometryinfieldofchemicalconstituentsofessentialoilinmedicineandfooddualpurposesplants药食同源植物名称拉丁学名前处理方法参考文献假蒟PiperSarmentosumA[7]豆豉姜Litseacubeba(Lour.)Pers.C[8]鱼腥草HouttuyniacordataA/B[9]枸杞子LyciumbarbarumC[10]大花红景天Rhodiolacrenulata(HK.f.et.Thoms)E[11]蓝桉果实FruitsofEucalyptusglobulusLabill.A[12]大叶桉果实FruitsofEucalyptusrobustaSmithA[12]马缨丹花LantanacamaraLD[13]红景天RhodiolaroseaLA/D[14]㊀㊀㊀㊀㊀㊀注:处理方法:A,水蒸气蒸馏法(wetdistilation);B,溶剂萃取法(solventextraction);C,超临界CO2流体萃取法(supercriticalCO2extract);D,固相萃取法(solid⁃phaseextraction);E,回流萃取法(counter⁃cunentextractionwithreflux)㊀㊀除上述传统方法以外,近年来固相微萃取(Sol⁃id⁃phasemicroextraction,SPME)㊁超临界CO2流体萃取和分子蒸馏联用技术等新型前处理技术被开发出来.这些新型样品前处理技术不仅有机试剂消耗量低,而且能够将样品的萃取㊁富集㊁进样等步骤结合起来,大大简化操作步骤,很好地与GC⁃MS技术进行结合,在药食同源植物分析中发挥越来越大的作用.考虑到固相萃取溶剂消耗量大㊁费时长等缺点,很多学者基于固相萃取基本原理,开发出固相微萃取技术.HE等[15]利用SPME对甘草中的挥发性有机成分进行提取,样品置于20mL顶空瓶中,于70ħ下对比了PDMS㊁PDMS/DVB㊁SiO2/PDMS㊁ACAR/PDMS㊁ACAR/PDMS/DVB和ESK/ACAR6种纤维头萃取效率,结果指出不同纤维萃取头对不同极性的挥发性物质的提取效率不同,如PDMS㊁PDMS/DVB㊁SiO2/PDMS分别适合用于非极性㊁中等极性和极性化合物的提取,而对于甘草中挥发性物质的提取,ACAR/PDMS/DVB综合提取效率最高,研究者还指出相比于传统的水蒸气蒸馏方法,SPME技术不仅操作简便,同时所需样品量也较小.RAFIEIOLHOSSAINI等[16]对比了HS⁃SPME方法和蒸馏方法对德国春黄菊中的有效成分的提取效率,样品经SPME方法提取后(E)⁃β⁃金合欢烯㊁艾蒿酮和大根香叶烯D为提取率最高的三种化合物,两种技术比较后,指出SPME可被用作对该植物组织中98㊀化㊀学㊀研㊀究2019年挥发性成分快速筛选和质量评估的有效技术.超临界CO2流体萃取技术也被报道用于药食同源植物相关成分的分析,如吴永平等[17]用超临界CO2萃取技术对泽泻中萜类化合物进行提取,然后用分子蒸馏对所得到的提取物进行分离,随后上机检测,该法高效无污染地提取了中药泽泻中的有效成分,便于对该类成分进行定量,该法除前处理简单等优势外,还具有一个显著优势,即对一些水相条件下不稳定的化合物,应用该法可有效避免待测物的损失.相较于传统的蒸馏萃取㊁固相萃取技术,近年来发展出来的新型样品前处理技术具有试剂消耗量少㊁效率高㊁操作简便等优点,在与GC⁃MS系统结合后,能够高效准确地对药食同源植物中的有效成分进行分析.2.2㊀药食同源植物中相关成分的GC⁃MS分析方法对于药食同源植物中所含的有效成分进行分析的一般顺序为:先对药食同源植物中的有效成分进行定性分析,之后针对这些有效成分进行定量分析[18].表2中列举了利用GC⁃MS技术对15种药食同源植物中的有效成分进行分析的典型案例.针对药食同源植物分析时部分有效成分尚不明确的现象,我们应先对该植物中的有效成分进行提取与定性,继而运用质谱的定量能力进行有效成分的精确分析.如ZHANA等[19]利用HS⁃SPME技术对酸枣仁样品萃取后再利用GC⁃MS进行高通量的筛选和定性分析,最终确定了其中的116种化合物.ZHAO等[20]利用GC⁃MS技术对莲子中所含的有效成分进行分析时,其有效成分的性质及含量尚不明确,随后其对非极性成分(三酸甘油酯和甾醇酯等)和极性成分(甘油酯㊁单甘酯㊁脂肪酸和甾醇)分别进行水解后分析和直接分析,最终得到莲子中多种有效成分的相关信息.定性分析领域之外,气质联用技术在药食同源植物定量分析领域同样取得了广泛的应用,如:MEI等[21]建立了利用GC⁃MS分析法同时定量银杏中萜内酯和黄酮醇苷的含量,并对21种商业银杏样品进行了有效成分的定量分析,该法定量限低至1.5mg/L,能够满足中药材中微量成分的定量需求;MOLINA⁃CALLE等[22]便用TQ作为检测器与选择反应检测方法建立了质谱分析橘皮中16种黄酮类成分,实验结果显示:检测限范围在0.005 5μg/L,定量限范围在0.01 10μg/L,表明TQ具有极高的灵敏度;ZHANA等[23]建立了一种利用GC⁃MS测定百合中所含的多糖类物质的分析方法,且最终得到了此类多糖的结构式㊁含量及3D图像等良好的实验结果.然而,由于TQ并不是高分辨质谱,且其结果多为二级质谱(MS2)中的数据,使其在对于化合物结构的定性方面稍显不足.CAM等[24]则建立了利用GC⁃TOF/MS测定金银花中呋喃㊁碱㊁酸㊁醛㊁酮㊁醇㊁萜类和酯类等有效成分的分析方法,且该方法现已成功应用在相关药材的质量评定体系中.HU等[25]利用Q⁃TOF技术建立了6min内同时分析山楂中6种化学成分的方法,且前处理技术为简单的胶束萃取,实验结果最终得到的回收率在89.3% 106%,显示出了Q⁃TOF良好的准确性.KIM等[26]利用飞行时间质谱建立了测定人参中66种有效物质的分析方法,该法对66种待测物质定性准确且灵敏度较高.中药指纹图谱是一种综合的㊁可量化的分析手段,它建立在中药化学成分系统研究的基础上,主要用于评价中药材以及中药制剂半成品质量的真实性㊁优良性和稳定性.利用GC⁃MS技术的高分辨率与高灵敏度所建立的植物色谱指纹图谱,对药食同源植物有效成分的鉴定和质量控制能够发挥良好作用.如:ALIAKBARZADEH等[27]利用多元曲线分辨⁃交替最小二乘分析策略(MCR⁃ALS)和多元模式识别方法获得了藏红花GC⁃MS指纹图谱,其结果表明藏红花中1个主要的代谢产物亚油酸㊁1个长链脂肪醇和9种包括醛㊁酮和苯乙醇等的生物标志物,共11种物质可以作为藏红花有效成分鉴定与质量控制的生物标志物.表2㊀药食同源植物中有效成分的GC⁃MS分析Table2㊀GC⁃MStechnologyforeffectcomponentanalysisfrommedicineandfooddualpurposesplants药食同源植物名称拉丁学名有效成分生物活性参考文献银杏Ginkgobiloba黄酮类抗氧化[21]橘皮Citrusreticulata黄酮类抗氧化[28]甘草Glycyrrhizauralensis21种芳香化酶抑制剂抗肿瘤[15]百合Liliumbrownie29种甾体抗高血糖[23]金银花Lonicerajaponica绿原酸等抗炎[24]第1期张㊀元等:气质联用技术在药食同源植物分析中的研究进展99㊀续表2药食同源植物名称拉丁学名有效成分生物活性参考文献枸杞Lyciumbarbarum多酚类抗氧化㊁抗菌[29]莲子Nelumbomucifera异喹啉类抗炎[20]紫苏Perillafrutescens酚类抗氧化[30]花椒Bungeanum多酚类抗菌[31]姜Zingiberofficinale姜辣素抗增殖[32]酸枣Ziziphusjujube黄酮类抗氧化[19]葛根Pueraria黄酮类抗氧化[33]人参果Ginseng三萜皂苷等抗衰老㊁抗疲劳[10]当归Angelicasinensis川穹内酯降血压[27]藏红花CrocussativusL.黄酮醇等抗氧化㊁护眼等[27]鱼腥草Houttuyniacordata奎尼酸衍生物抗氧化[34]3㊀总结与展望通过对于GC⁃MS技术在药食同源植物中的应用进行分析,可以发现GC⁃MS因其独有的优势在药食同源植物成分分析中将会占据越来越重要的地位:1)GC⁃MS技术对于药食同源植物中可挥发性成分的分析相较于LC⁃MS等具有无可替代的优势,只要有合适的样品前处理技术,GC⁃MS在药食同源植物中挥发性物质测定领域将扮演更重要的角色;2)20世纪以来,GC⁃MS在药食同源植物分析领域中的应用显著增多,伴随着GC技术和质谱技术的飞速发展,今后GC⁃MS药食同源植物分析领域必将取得更大的研究进展.然而,GC⁃MS技术在药食同源植物有效成分分析中仍有不足:1)对于难挥发性物质㊁或加热后易分解性物质等难以气化的物质,在应用GC⁃MS技术分析时的效果并不理想;2)现有的样品前处理技术的不足依旧会限制GC⁃MS方法在某些样品中的应用.随着GC⁃MS技术的发展,越来越多的学者专家已认可GC⁃MS技术在药食同源植物有效成分析中的价值,快速高效灵敏的GC⁃MS技术给药食同源植物有效成分的检测与鉴定提供了一条新的思路.相信随着GC⁃MS技术体系中的难题一个个被攻克,将会有更多关于利用GC⁃MS技术分析药食同源植物有效成分的文献发表.参考文献:[1]吴威,李巍,张易,等.胡桃科植物的化学成分与生物活性研究进展[J].中草药,2013,44(17):2480-2488.WUW,LIW,ZHANGY,etal.AdvancesinstudiesonchemicalconstituentsinplantsfromJuglandaceaeandtheirbioactivities[J].ChineseTraditionalandHerbalDrugs,2013,44(17):2480-2488.[2]黄小梅,邓祥.川佛手黄酮类物质的分离纯化和抗氧化活性研究[J].化学研究,2017,28(6):730-733.HUANGXM,DENGX.Studyonseparation,purificationandantioxidantactivityofflavonoidsfromchuanbergamot[J].ChemicalResearch,2017,28(6):730-733.[3]ZHAOJ,GELY,XIONGW,etal.AdvanceddevelopmentinphytochemicalsanalysisofmedicineandfooddualpurposesplantsusedinChina(2011-2014)[J].JournalofChromatographyA,2016,1428:39-54.[4]LIUEH,ZHAOP,DUANL,etal.SimultaneousdeterminationofsixbioactiveflavonoidsinCitriReticulataePericarpiumbyrapidresolutionliquidchromatographycoupledwithtriplequadrupoleelectrospraytandemmassspectrometry[J].FoodChemistry,2013,141(4):3977-3983.[5]关天野,梁艳,李春竹,等.液相色谱/质谱联用技术的新进展和中药研究的相关热点问题[J].中国天然药物,2011,9(5):385-400.GUANTY,LIANGY,LICZ,etal.Recentdevelopmentinliquidchromatography/massspectrometryandalliedtopicsfortraditionalChinesemedicineresearch[J].ChineseJournalofNaturalMedicines,2011,9(5):385-400.[6]XUT,LIS,SUNY,etal.SystematicallycharacterizetheabsorbedeffectivesubstancesofWutouDecoctionandtheirmetabolicpathwaysinratplasmausingUHPLC⁃Q⁃TOF⁃MScombinedwithatargetnetworkpharmacologicalanalysis[J].JournalofPharmaceuticalandBiomedicalAnalysis,2017,141:95-107.[7]宋艳平,徐明忠,梁勇.假蒟挥发油化学成分气质联用分析研究[J].分析试验室,2006,25(1):24-28.SONGYP,XUMZ,LIANGZ.Analysisofchemicalconstituentsofessentialoilinpipersamentosumroxbbygaschromatography⁃massspectrometry[J].ChineseJournalofAnalysisLaboratory,2006,25(1):24-28.[8]刘基柱,钟兆健.豆豉姜超临界CO2萃取物的GC⁃MS分100㊀化㊀学㊀研㊀究2019年析[J].中药材,2006,29(2):142-144.LIUJZ,ZHONGZJ.AnalysisofchemicalconstituentsinsupercriticalCO2extractofradixlitseaecubebaebyGS⁃MS[J].JournalofChineseMedicinalMaterials,2006,29(2):142-144.[9]罗琥捷,李临生.鱼腥草挥发油纳米脂质体的制备及其肺靶向效果[J].时珍国医国药,2006,17(1):56-57.LUOHJ,LILS.PreparationofnanovolatileoilofHounuymiacordataThunb,liposomeandlungtar⁃gettingeffect[J].LishizhenMedicineandMateriaMedicaResearch,2006,17(1):56-57.[10]POURMORTAZAVISM,GHADIRIM,HAJIMIRSADEGHISS.SupereriticalfluidextractionofvolatilecomponentsfromBuniumperiscumBoissandMesipilusgermanicaL.(medlar)seeds[J].JournalofFoodCompositionandAnalysis,2005,18(5):439-446.[11]韩泳平,宋学伟,李远森,等.大花红景天挥发性提取物制备方法比较研究[J].中国药学杂志,2005,40(13):973-974.HANYP,SONGXW,LIYS,etal.StudyonpreparationofvolatileextractfromRhodiolacrenulata[J].ChineseJournalofPharmaceuticals,2005,40(13):973-974.[12]刘玉明,柴逸峰,吴玉田,等.GC⁃MS对蓝桉果实及大叶桉果实挥发油成分研究[J].药物分析杂志,2004,24(1):24-26.LIUYM,CHAIYF,WUYT,etal.StudyontheessentialoilfromthefruitofEucalypwsglobulesLabill.andE.robustaSmithbyGC⁃MS[J].ChineseJournalofPharmaceuticalAnalysis,2004,24(1):24-26.[13]高泽正,吴伟坚,吴建雄,等.固相微萃取气质联用分析马樱丹花的挥发性化学成分[J].中草药,2004,35(12):1338-1339.GAOZZ,WUWJ,WUJX,etal.AnalysisofchemicalconstituentsofessentialoilofLantanacamaraL.insolid⁃phasemicroextractioncoupledtogaschromatography⁃massspectrometry[J].ChineseTraditionalandHerbalDrugs,2004,35(12):1338-1339.[14]ROHLOFFJ.VolatilesfromrhizomesofRhodiolaroseaL[J].Phytochemistry,2002,59:655-661.[15]HEM,YANGZY,GUANWN,etal.GC⁃MSanalysisandvolatileprofilecomparisonforthecharacteristicsmellfromliang⁃waiGanCao(glycyrrhizauralensis)andhoney⁃roastingproducts[J].JournalofChromatographicScience,2016,54(6):879-887.[16]RAFIEIOLHOSSAINIM,ADAMSA,SODAEIZADEHH,etal.FastqualityassessmentofGermanchamomile(MatricariachamomillaL.)byheadspacesolid⁃phasemicroextraction:influenceofflowerdevelopmentstage[J].NaturalProductCommunicatio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药物分析课程论文气相色谱-质谱联用技术在药物分析及体内药物分析中的应用药物制剂09(1)班指导教师:宋粉云2012年10月摘要:气相色谱—质谱联用法(GC—MS)是一种高效能、高选择性、高灵敏度的分离分析方法,其在很多领域的分离分析中都得到应用,本文主要综述气相色谱-质谱联用法在药物分析和体内药物分析中的使用,相信随着科学技术的发展,气相色谱-质谱联用法在药物分析中的使用将会越来越受到重视,其应用领域也将越来越广泛。
关键字:气相色谱法–质谱法联用、药物分析、体内药物分析面对成分越来越复杂的分析样品,以及痕量甚至超痕量水平的目标分析物,如何能快速、准确的获取目标分析物的信息,是目前乃至未来样品分析技术研究领域中一个重要的环节.近几十年来, 体内药物分析技术经历了常规分析、光谱法分析、色谱法分析、色谱-质谱联用法分析等发展阶段,不断推动了药物代谢研究的发展。
自从1957年JC Homlmes和FA Morrell首先实现气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry, GC—MS)联用以来,该技术随着仪器的不断完善与发展, 检测技术的成熟与推广, 其应用范围越来越广。
GC-MS是一种高效能、高选择性、高灵敏度的分离分析方法,结合了色谱、质谱两者的优点,主要由两个主要部分组成:即气相色谱部分和质谱部分。
气相色谱使用毛细管柱,其关键参数是柱的尺寸(长度、直径、液膜厚度)以及固定相性质(例如,5%苯基聚硅氧烷)。
当试样流经柱子时,根据个组分分子的化学性质的差异而得到分离。
分子被柱子所保留,然后,在不同时间(即保留时间)流出柱子。
流出柱子的分子被下游的质谱分析器所俘获,离子化、加速、偏向、最终分别测定离子化的分子.质谱仪是通过把每个分子断裂成离子化碎片并通过其质荷比来进行测定的。
样品通过气质联用色谱在短时间内即可实现样品的分离、分析、定性及定量, 使分析能够便捷,准确的进行,因此其在生物样品中的分析应用越来越广泛。
气质联用仪基本原理及应用气质联用仪是一种实验仪器,主要用于分析和鉴定复杂混合物的成分。
它结合了气相色谱仪(GC)和液相色谱仪(LC)的优点,能够在不同溶剂条件下对样品进行分离和检测。
气质联用仪是现代化学分析领域的重要工具,广泛应用于食品安全、环境监测、药物研发等领域。
气质联用仪的基本原理是将样品先进行气相色谱分离,然后将分离的组分通过柱后的进样口引入液相色谱柱进行进一步的分离和检测。
气相色谱和液相色谱的分离机理不同,气相色谱是通过样品的挥发性差异进行分离,液相色谱则是通过样品与液相之间的相互作用进行分离。
通过将这两种技术结合在一起,可以实现对复杂混合物的高效分离和鉴定。
气质联用仪的关键部件包括进样口、气相色谱柱和液相色谱柱。
进样口用于将样品引入系统,一般采用自动进样器进行精确的进样。
气相色谱柱是进行气相色谱分离的关键部件,它通常采用毛细管柱或毛细管填料柱,样品在高温下蒸发,分离后进入液相色谱柱。
液相色谱柱则是进行液相色谱分离的关键部件,它通常采用RP-C18柱等。
气质联用仪的应用非常广泛。
在食品安全领域,气质联用仪可以用于检测农药残留和食品添加剂等有害物质,保护人们的食品安全。
在环境监测领域,气质联用仪可以用于检测空气中的有害气体和土壤、水体中的有机污染物,保护环境健康。
在药物研发领域,气质联用仪可以用于分析药物的成分和质量,确保药物的安全有效性。
此外,气质联用仪还可以用于石油化工、食品饮料、化妆品等行业的质量检测和过程控制。
例如,在石油化工行业,气质联用仪可以用于分析石油中的烃类组分和杂质,确保石油产品的质量。
在食品饮料行业,气质联用仪可以用于检测食品中的香料和添加剂,确保食品的卫生安全。
在化妆品行业,气质联用仪可以用于分析化妆品中的有害物质和有效成分,确保化妆品的质量和安全性。
总之,气质联用仪是一种非常重要的实验仪器,它将气相色谱和液相色谱技术结合在一起,能够高效地对复杂混合物进行分离和鉴定。
气质联用技术在药物中的应用药物分析技术是指对药物进行分析、鉴定和检测的各种技术手段。
其中,气质联用技术(GC/MS)是一种常用的方法。
它不仅
可以对药物分析、鉴定和检测,还可以对药物中的杂质、残留物
和代谢产物进行分析。
本文将介绍气质联用技术在药物中的应用,包括药物分析、杂质检测、残留物检测和代谢产物分析。
一、药物分析
气质联用技术是将气相色谱(GC)和质谱(MS)技术相结合,通过对药物的气相挥发物进行分析,来确定药物的成分、含量和
结构。
具体操作流程是将药物样品通过加热、气化和挥发等步骤
制备成气态样品,然后通过GC技术分离药物成分,再通过MS技术鉴定药物成分的质量和结构。
该技术可以对药物的含量进行精确分析,对于特殊药物和复杂
药物的分析也具有优势。
另外,由于气质联用技术分析的是药物
气相挥发物,因此不需要对样品进行前处理,也不会破坏样品的
化学结构,是一种快速、准确、灵敏度高的分析方法。
二、杂质检测
药物中的杂质会对药物的质量和疗效产生影响,因此在药物的生产和出售中有着严格的检测标准。
气质联用技术可以对药物中的杂质进行检测,帮助制药企业确保药物质量。
常见的药物杂质有养分、杂质、添加剂等,这些杂质的检测都需要高精度的检测方法。
气质联用技术可以通过GC技术对杂质进行分离、洗脱,再通过质谱技术进行鉴定,从而识别药物中的杂质成分和含量。
该技术可以实现高灵敏度、高分辨率、高准确度的杂质检测。
三、残留物检测
药物的残留物是指在药物生产和使用过程中,留在食品和环境中的药物成分。
这些残留物可能会对人体健康产生影响,因此在药物的生产、销售和使用过程中也有严格的检测标准。
气质联用技术可以对药物残留物进行检测,确定其成分和含量。
常见的药物残留物有农药、兽药、抗生素、重金属等,这些残
留物的检测需要高灵敏度、高分辨率等要求。
气质联用技术可以
通过GC技术对残留物进行分离、洗脱,再通过质谱技术进行鉴定,从而识别药物残留物的成分和含量。
该技术可以实现高精度、高灵敏度、高选择性的残留物检测。
四、代谢产物分析
药物在人体内进行代谢后,会形成不同的代谢产物。
这些代谢
产物可能会对人体产生毒性、副作用或者疗效产生影响。
因此对
药物代谢产物的分析具有重要意义。
气质联用技术可以对药物代
谢产物进行分析,确定其成分和结构。
药物代谢产物分析主要是通过对人体样品的分析来进行的。
常
见的代谢产物有代谢物、衍生物和降解物等,这些产物在人体内
产生的量很少,需要高灵敏度的分析方法。
气质联用技术可以通
过GC技术对代谢产物进行分离、洗脱,再通过质谱技术进行鉴定,从而确定代谢产物的成分和结构。
该技术可以实现高分辨率、高准确度的代谢产物分析。
结语
气质联用技术作为一种高精度、高分辨率、高灵敏度的药物分析技术,已经成为药物分析领域中不可或缺的技术之一。
在药物分析、杂质检测、残留物检测和代谢产物分析等方面都有广泛的应用,可以对药物的质量、安全和疗效进行保障。