激光光谱元素分析仪在医药领域的应用前景

撰稿人: 日期:2016-3-9 点击次数:2167

快速评价产品质量属性已经成为工业、农业、环境、医药等领域的发展趋势。激光光谱元素分析技术(LIBS技术)是以激光作为激发源,诱导产生等离子体的原子发射光谱,是一门基于物理学和光谱学的快速评价物质元素及浓度的分析技术。相对电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、原子吸收光谱(AAS)等传统光谱化学分析技术,LIBS技术具有“快速、实时、无损、原位”等优势。
LIBS技术可快速分析骨骼、牙齿、头发、血液等生物材料,不仅可获得生物的生活年代、栖息地信息、营养等信息,也可诊断人类牙齿、肠胃系统、泌尿系统疾病。在制药领域,LIBS技术快速表征片剂质量属性,有利于药品生产的过程分析与质量控制;LIBS技术快速辨识药品真伪,有利于药品市场的质量监管。
 
医药领域的应用
 
1 药品种类及真伪鉴别 LIBS技术可同时检测有机和无机元素,令ICP-OES 或ICP-MS 等传统分析技术望尘莫及。LIBS技术在可用于中药材的原位分析或汤剂分析,如对中药材天麻的定性分析,为LIBS技术应用于中药材道地性及真伪鉴别提供依据。在处理假冒药品事件中,LIBS技术通过提取元素信息,辨别药品尤其非处方药的真伪。
2 LIBS技术定量分析医药产品 LIBS技术快速分析药物组成。通过建立P与CL 元素、硬脂酸镁及活性成分的响应曲线,实现组分相近药物的快速区分。此方法也适于含其它元素(S、K、Na等)的化合物。有研究表明,碳线内标校正及氦气显著地提高LIBS系统的灵敏度、精密度等分析性能,实现P、Mg的定量分析。
3 快速在线过程分析 美国食品和药物管理局(FDA)倡导在制药行业中推广使用过程分析技术,增强了制药领域应用LIBS技术进行快速检测和定量分析的兴趣。基于质量源于设计(QbD)理念,LIBS技术与统计学方法相结合改善了片剂的包衣过程。LIBS技术首次用于现场评价包衣厚度和均匀性。LIBS技术提供了无需耐酸性测试,快速表征片剂的包衣厚度、均匀性和光降解预测;快速评价片内与片间、批次内与批次间差异的过程分析技术,促进了制药领域在线过程分析与控制的发展。
4 体内恶性细胞检测 AkshayaKumar首次探索LIBS技术检测癌症,通过Ca/Cu浓度比及Na/K浓度比,成功区分正常与恶性肿瘤细胞。同时采用电感耦合等离子体发射光谱法验证了LIBS技术测试结果的可靠性。LIBS技术将成为一种具有潜力的快速诊断体内
癌症的新型技术。
5 组织分类 有人采用LIBS技术与化学计量学技术相结合,成功识别鸡的六种组织(脑,肺,脾,肝,肾,骨骼肌)。
 
前景展望
 
随着激光技术、探测光学技术及成像技术的不断创新,近几年LIBS技术有了飞速的发展。美国劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)的科学家团队研发出J200激光光谱元素分析仪,开创了激光光谱元素分析技术的新的里程碑。系统凝聚了该科研团队30多年激光化学分析基础理论研究成果。系统其独有的样品高度调整技术和3D样品台,提高了分析的精度;系统还可与ICP-MS联用,实现了两种技术的优势互补。

 
J200激光光谱元素分析仪支持创建标样数据库及校正曲线,实现单一样品或部分样品自动化批量分析,用户无需知道繁杂的谱线数据处理过程,系统自动分析直接给出分析结果,这在LIBS系统中是独一无二的。 J200将在快速医学诊断、法医、制剂过程分析与监控、药品真伪识别等领域均具有广阔的应用前景。
 
目前,J200激光质谱联用元素分析仪已广泛用于国际高端和国家级实验室,如美国劳伦斯伯克利国家实验室、美国大克拉曼多犯罪实验室 、巴西圣保罗大学、 美国西北太平洋国家实验室等众多知名机构。
 
作为快速评价产品质量属性的元素检测技术,LIBS技术已经被应用到许多领域,并展示了该技术的巨大优势。随着LIBS技术的不断完善,这项快速评价产品质量属性的新兴技术将影响诸多领域的科学研究与生产实践,在中药材、医学诊断、法医鉴定等医药领域具有广泛的应用前景。
 
 说明: 以上内容主要摘录自 201 3年刘晓娜 等发表在《 世界中医药  》上的文章
 

上一篇:J200在刑侦事故中油漆样品鉴别分析的应用

下一篇:激光光谱元素分析仪对污染鱼体内重金属分布与含量分析