色谱及药物分析

    药物分析是药学科学与分析科学的交叉学科。药物分析在确定天然产物或中药的活性成分，对中成药质量的综合评价等方面有着及其重要的地位。同时，研究药物的化学结构与生物活性之间的关系，深入揭示药物分子与作用受体之间的机理，从而进行分子设计和定向合成以及生产工艺流程的优化和工艺过程的在线质量控制，也离不开药物分析。色谱作为一个很重要的分离分析方法及技术，在中药现代化过程中有着极其重要的作用。色谱可以用于中药在分离条件和数据处理标准化下的指纹图谱研究，对活性成分进行高通量筛选，进行中药配伍研究。

    （1） 以高效液相色谱指纹图谱为核心的中药材质量标准和GAP相关技术研究   为科学地描述和评价不同种质来源的中药材，控制中药材及中药制剂质量提供依据，开展了薄层色谱、高效液相色谱、气相色谱-质谱、高效液相色谱-质谱的指纹图谱研究工作。按照中药现代化的要求，对秦巴山区的道地药材进行相关规范化栽培与管理研究，建立了丹参、山茱萸、绞股蓝、三叶木通、西洋参、党参、金银花、五味子、虎杖等中药材规范化种植基地，制定以高效液相色谱指纹图谱为核心的中药材质量标准，目前，已有山茱萸和绞股蓝两个中药材基地通过国家GAP认证。该领域的研究工作受到国家和地方政府的高度重视，并给于经费上的大力支持。该领域先后承担3项国家“十五”科技攻关项目和4项陕西省科技攻关项目的相关研究。

     （2） 天然药物活性成分的筛选分离、鉴定研究   以活性化学成分的提取、分离、结构鉴定及其药理活性研究为主导，系统的研究了香茶菜、黄芩、太白洋参、红豆杉、棱子芹、葛花、葛根等药用植物有效化学成分提取分离工艺和药理活性，从中发现了一系列具有新结构的天然有机化合物，并对这些化合物进行了生理活性和药理实验研究，得到了一系列具有重要意义的研究结果，在国内外有影响的学术期刊上发表了30多篇论文；在两项国家自然科学基金、一项教育部科技重点项目和一项博士点基金项目的资助下，开展了活性细胞膜固定相生物亲和色谱研究，在保持细胞膜及受体的原位、完整性和活性的条件下，模仿药物在体内与受体的作用过程进行中药有效成分筛选、分离。同时，通过对传统中药黄芩中黄芩素提取分离技术的系统研究，提出了一种新的分离工艺，可使黄芩甙在提取分离过程中自动转化为黄芩素，从而使黄芩素收率成倍提高。在对茜草藤天然药物活性成分研究的基础上，成功研制了国家三类新药“稚泻停冲剂”（国药证字Z1990013），并已投入生产（国药准字Z1990025）。

     （3） 以天然药物单体为先导化合物的半合成研究和药物化学成分立体结构研究  以中草药有效成分为先导化合物进行结构修饰和改性，是发现新的疗效成分和新药开发一个重要途径。我们对生理活性较好的大豆甙元、染料木素、尼泊尔鸢尾异黄酮、伊普黄酮、刺芒柄花素、白杨素、苦参碱和白藜芦醇等中草药单体成分，通过半合成法进行结构修饰和改性，得到具有新结构的结构修饰物约50余种，包括大豆苷元磺酸盐、单甲基大豆苷元磺酸盐、双甲基大豆苷元磺酸盐、染料木素磺酸盐、双甲基染料木素磺酸盐、尼泊尔鸢尾异黄酮磺酸盐等。与相应的先导化合物相比，这些衍生物的药物活性都在不同程度得到了改善和提高。该技术已申报中华人民共和国发明专利4项，其中2项正分别与常州方圆制药有限公司和常州千红生化制药有限公司合作，进行新药临床前期研究开发。具有手性及超分子作用的药物在生物医药中有着重要的地位，近年来我们对提取分离的天然药物单体成分及其半合成衍生物，利用单晶X-射线衍射法研究其手性及超分子作用。从3种香茶菜属植物和秦岭苦参分离的单体成分经单晶X-射线衍射法确定了新化合物Odonicin、Taibaihenryiin C、taibairubescensin C、顺式新苦参碱和反式新苦参碱的手性结构。对大豆苷元磺酸盐、单甲基大豆苷元磺酸盐、双甲基大豆苷元磺酸盐、双甲基染料木素磺酸盐、尼泊尔鸢尾异黄酮磺酸盐等的晶体结构进行了研究。

     （4） 药物发光分析研究   发光分析具有很高的灵敏度和很宽的线性范围，而且仪器比较简单。这种分析方法已在药物分析、临床检验、环境污染物分析以及在生命科学、生物医学科学研究中得到广泛应用。我们在长期致力于化学发光、荧光分析理论与实践的研究基础上，建立了一系列药物发光分析的新方法，并应用于药物制剂和体内药物成分的分析，药物溶出度、药代动力学以及药物蛋白结合研究。在相关研究领域中，完成三项国家自然科学基金资助课题和两项国家教委重点项目资助的课题，在国内外发表论文200余篇，获省科技进步二等奖三项、三等奖一项及国家教委优秀成果奖一项。研究工作处于国内领先，国际先进水平。在积极探索、发现特性优良的新发光分析体系的同时，开展流动注射药物发光分析新方法的研究，提出了在线电生不稳定试剂流动注射化学发光分析法、能量转移电化学发光分析方法、原位电化学－化学反应耦合电化学发光分析和固相反应器在线氧化荧光分析等新方法，极大地丰富了发光分析方法在药物分析中的应用范围。目前，基于这些新的发光分析方法，实现了对异烟肼，维生素K3、甲氨蝶呤、核黄素、延胡索乙素、左旋多巴、安乃近、利血平、马钱子碱、士的宁、麻黄类生物碱、四环素、潘生丁、吗啡、叶酸、卡马西平、氯普噻吨、烷型生物碱等50多种药物的高灵敏度测定。此外，考虑到体内药物分析中样品组成的复杂性和化学发光分析方法本身较差的选择性，我们率先将分子印迹技术引入药物发光分析领域，极大地提高了药物发光分析的选择性。为了实时、原位、活体进行药代动力学研究，更准确的获得体内药物的代谢信息，在流动注射化学发光、和荧光分析方法研究的基础上，我们采用微透析技术进行了流动注射在线微透析采样研究，成功地实现了实时、原位、活体的药物代谢动力学研究和药物-蛋白结合作用研究，为药代动力学研究、药物-蛋白结合作用研究提供了新的方法和技术。开展了高效液相色谱、高效毛细管电泳的化学和生物发光检测器研究，并成功地用于生物碱、中药复方及多种复杂药物的快速分析。结合流动注射在线过滤和在线稀释技术，开展了自动药物溶出研究。通过发光分析与手性分离技术相结合，对药物进行了手性分析，为研究手性代谢差异提供了简单且灵敏的分析手段。