动力学分光光度法同时测定药物和人尿中诺氟沙星和利福平

'中国科学B辑:化学2008年第38卷第4期:347~356《中国科学》杂志社www.scichina.comchem.scichina.comSCIENCEINCHINAPRESS化学计量学-动力学分光光度法同时测定药物和人尿中诺氟沙星和利福平①①②*王勇,倪永年①南昌大学化学系,南昌330031;②南昌大学教育部食品科学重点实验室,南昌330047*联系人,E-mail:ynni@ncu.edu.cn收稿日期:2008-03-06;接受日期:2008-03-19国家自然科学基金(批准号:20562009)、江西省自然科学基金(批准号:0620041)、江西省研究生创新专项资金(批准号:YC07A026)和长江学者及创新团队(批准号:IRT0540)资助项目摘要利用动力学分光光度法实现了对诺氟沙星和利福平的同时测定.方法基于在氢氧化关键词钠介质中,诺氟沙星或利福平将紫红色的高锰酸钾溶液还原成绿色的锰酸钾时存在动力学速化学计量学率差差异.实验采集波长范围400~750nm(间隔1nm)及时间范围0~480s(间隔5s)内的光谱-动力学动力学数据,可观察到高锰酸钾和锰酸钾的光谱重叠,具有526、608和433nm三个最大吸收分光光度法诺氟沙星波长.实验表明,在最佳的实验条件下,诺氟沙星和利福平在该三波长处的线性范围分别为利福平−1−1−1−10.15~1.8mg·L和0.5~6.0mg·L,诺氟沙星的检出限为0.061mg·L(526nm)、0.054mg·L药物−1−1−1(608nm)和0.079mg·L(433nm),利福平的检出限为0.119mg·L(526nm)、0.258mg·L人尿−1(608nm)和0.283mg·L(433nm).随后,采用卡尔曼滤波(KF)、主成分回归法(PCR)、偏最小二乘法1(PLS1)、偏最小二乘法2(PLS2)和径向基函数-人工神经网络(RBF-ANN)处理一组诺氟沙星和利福平的校正组溶液在三个最大吸收波长处的二维动力学数据和在t=480s时的二维光谱数据;进而采用平行因子分析法(PARAFAC)和Turker3法处理三维光谱-动力学数据.所得的模型对未知样的预报结果表明,在608nm下利用动力学数据的PLS1和在400~750nm波长范围内利用光谱-动力学三维数据的Turker3的预报结果较好.将本文提出的方法用于药物和人尿中的诺氟沙星和利福平的同时测定,与高效液相色谱法(HPLC)的结果无显著性差异.[8][9]1引言光法等.用于利福平的分析方法也有分光光度法、[10,11][12]诺氟沙星为第三代喹诺酮类药物[1,2].利福平(甲高效液相色谱法和化学发光法等.动力学分哌利福霉素)为治疗结核病的第一线药物,是目前治光光度法由于分析速度快速且操作简单在药物分析疗结核病最有效的药物之一[3].单用利福平时结核杆中已有较广泛的应用.本文采用速差动力学分光光菌易产生耐药性,故一般需与其它药物合用,既可增度法结合化学计量学方法来实现诺氟沙星和利福平强疗效,又可延缓耐药性产生,诺氟沙星与利福平的联的同时测定,该反应基于在碱性介质中,紫红色的高用已见报道.目前,用于诺氟沙星的分析方法有荧光锰酸钾氧化诺氟沙星或利福平生成绿色的锰酸钾,[4][5,6][7]法、分光光度法、高效液相色谱法和化学发且它们的反应速率存在差异.本实验采集该反应体347 王勇等:化学计量学-动力学分光光度法同时测定药物和人尿中诺氟沙星和利福平系的光谱-动力学三维数据,用化学计量学方法处理简化为:测量数据并建立校正模型,并用于药物和人尿中动RjAMM=εMbacjt,,λj,λj,0力学的诺氟沙星和利福平的同时测定.PRjj()+−cbMj,0mjjεεMMjj,,λλn(1−exp(−kjt))2速差动力学方法理论基础PRjj=−cbmMj,0[(jjεεMMjj,,λλn)(1exp(−−kjt))假设s个待测组分Mj(j=1,2,…,s)与试剂R(这Rj里为高锰酸钾)反应,生成同一种吸光产物P和j种非+aεM]j,λ吸光产物Qj,反应方程式如下:=cKMM,(7)jj,0,,λtkjMj+njR⎯⎯→mjP+Qj(j=1,2,…,s)(1)式中式中kj为待测组分Mj的反应速率常数,nj和mj是反PRjjRjKbMjt,,λ=−−[(mnjjεεMMjj,,λλλ)(1exp(−kjt))+aεMj,].应的计量系数.如果Mj的浓度远小于R的浓度,即cMj0cR,则反应为假一级,组分Mj的速率方程可表如果s种组分的吸光度具有加合性,式(7)可表示为:s示为:Acλ,Mt=∑j,0KMjt,,λ,(8)dcj=1Mjt,−=kcjM,(2)dtj,t式中Aλ,t为波长λ和时间t时所有待测组分的吸光度.式中cM为Mj在t时刻时的浓度.对式(2)积分得:如果配制m个标准样品,那么在p个波长和k个j,t时间点时的吸光度用矩阵形式表示:ccMM=exp(−kjt),(3)j,,tj0Am×p×k=式中,cM为Mj的初始浓度.根据Mj与R和P的比j,0⎡⎤()AA??()()AA?AA?111pp11112111pk例关系,R和P在t时刻的浓度分别为:⎢⎥()AA??()()AA?AA?⎢⎥212Pp12122212pkccnRRj,,tj=−0jcMj,0(1−exp(−kjt)),(4)⎢⎥@@@⎢⎥cP=mjcMj,0(1−exp(−kjt)),(5)⎢⎥⎣⎦()AAmm1112??pmm()AAp?()AAmm1?pkmpk××jt,式中cR和cP分别为R和P在t时刻的浓度.如果=Cm×sKs×(p×k).(9)j,tj,t在研究的波长范围内R和P的光谱重叠且吸光度具在给定的时间点,式(9)可将光谱形式简化为:有加合性,那么在任一波长λ和任一时间t下的Mj的⎡⎤AA1112?A1p吸光度AM随时间变化的表达式可以表示为:⎢⎥AA?Aj,,λt⎢⎥21222pAm×p=⎢⎥=Cm×sKs×p.(10)RPjj@@@AAAM=+MM⎢⎥jt,,λjt,,λλjt,,RP⎢⎥⎣⎦AAmm12?Ampmp×=+εεjjbcbcMMjj,,λλRjt,Pjt,类似地,在给定的波长下,式(9)可将反应动力学形式Rj=−εMj,λbc[(RMjj,0ncjj,01−exp(−kt))]简化为:Pj+−εMj,λbmc[jjMj,0(1exp(−kt))]⎡AA1112?A1k⎤RPR⎢⎥=+εεjjbccbm()−nεjAA2122?A2kMMjj,,λλRMjj,0,0jjMj,λAm×k=⎢⎥=Cm×sKs×k.(11)⎢@@@⎥(1exp(×−−ktj)),(6)⎢⎥⎣AAmm12?Amk⎦mk×RjRjPjPj式中AMj,,λt,εMj,λ,AMj,,λt和εMj,λ分别为R和P在波根据式(9),(10)和(11)就能在动力学机理未知的长λ和时间t时的吸光度和摩尔吸光系数,b为比色皿情况下建立多元校正模型,从而能够同时测定未知的厚度.令caRM=c(a是比例系数),那么式(6)可样品中待测物质的浓度.j,0j,0348 中国科学B辑:化学2008年第38卷第4期3化学计量学方法原理体系的信号强度与纯组分的信号强度间具有较好的加合性.3.1卡尔曼滤波卡尔曼滤波(KF)是20世纪60年代初提出的用于3.2主成分回归、偏最小二乘法1和偏最小二乘线性参数估计的最佳递推滤波[13].在分析测试中的法2[14][15]应用是通过对一系列带有误差的实际测量数据进行主成分回归(PCR)和偏最小二乘法(PLS)是所谓的滤波处理,而最终得到各变量的最佳估计值.基于因子分析的多元统计方法,它们假设波谱信号设待测样品中有n种待测物质,它们对波谱信号强度与待测组分之间存在线性关系,且可以通过一强度各有自己的贡献.根据波谱信号强度加合性原组校正样品来确立校正模型,然后未知样品中各组则及测量噪音的客观存在,总的信号强度能表示为:分浓度可通过未知样品的波谱经过确立的模型解析A(k)=h1(k)x1(k)+h2(k)x2(k)+…+hn(k)xn(k)+v(k)得到.这两种方法的应用比较灵活,由于它们能够抗n干扰且能够在一定程度上消除噪音,所以不需要对=∑hkxkvkii()()()+,(12)样品中各组分有非常清楚的了解就能解析混合物中i=1式中,xi为混合体系中第i种组分的浓度,A(k)为第k各组分.这两种方法共同点在于它们都需要对波谱个测量点下,体系的信号强度,hi(k)为第k个测量点信号矩阵进行主成分分解,不同之处在于PLS方法还[16]下,第i组分的系数,v(k)为该时间点下的测量噪音,需要对浓度矩阵进行分解.写成矩阵形式为:它们的原理如下:A(m)=H(m×n)X(n)+V(m),(13)PCR是建立在主成分分析基础上的多参数拟合A(m)为各测量点下,信号强度组成的m维向量,和多组分分析方法.它将波谱信号矩阵A进行主成分H(m×n)为系数矩阵,V(m)为m维观测噪音向量,X=分析,用非线性迭代偏最小二乘法将其分解成两个T规模较小的矩阵的乘积:(x1,x2,…,xn).T卡尔曼滤波用递推方法处理问题,先由前一次Am×k=Tm×rPr×n,(19)第k−1时间点下的吸光度值进行计算,得到多组分其中T表示A的主成分,称得分矩阵,它包含了矩阵TA中几乎所有的有效信息,下标r为因子数;P为载浓度的估计值Xkˆ(1−),再由第k时间点下的测量值荷矩阵,在分解过程中已进行了归一化,且各行正交.A(k)对其进行校正,即可获得浓度的新估计值:Xˆ()k利用这些主成分进行回归可克服矩阵数据间的相关=Xkˆ(1−)+校正值.按此递推运算直到第m个测量点.性.对T矩阵和浓度矩阵C进行回归:具体递推式如下:Cm×n=Tm×rGr×n.(20)最小二乘运算后可得系数矩阵:Xˆ()k=Xkˆ(1−)+K(k)Z(k),(14)T−1TG=(TT)TC.(21)Z(k)=A(k)−H(k)Xkˆ(1−),(15)T求出G和P后,可由下式计算出未知样各组分的浓TT−1K(k)=P(k−1)H(k)[H(k)P(k−1)H(k)+R(k)],(16)度:P(k,k−1)=P(k−1),(17)cT=tTG=aT未知未知未知PG.(22)P(k)=[1−K(k)H(k)]P(k,k−1),(18)偏最小二乘法(PLS)同时利用波谱信号矩阵和浓度矩式中,K(k)为卡尔曼增益向量,I为单位矩阵,P(k,k−1)阵中的信息,即对A和C同时进行主成分分解,并对为预报误差协方差矩阵,P(k)为滤波估计协方差矩阵,它们的主因子进行回归,进一步提高了方法的可靠Z(k)称为新息量.性.从原理来看,Kalman滤波法是利用纯组分的系C=UQT,(23)m×nm×rr×n数作为对混合体系校正的基础,它要求在一定时间其中U和Q分别为浓度矩阵C的得分矩阵和载荷矩范围内各时间点下,各组分的信号强度与浓度间的阵.经偏最小二乘法运算后所得的矩阵T和U之间可关系应符合线性关系.因此它的理论基础要求混合建立回归关系:349 王勇等:化学计量学-动力学分光光度法同时测定药物和人尿中诺氟沙星和利福平Um×r=Tm×rBr×r.(24)rstTTxijk=∑∑∑abczifjgkhfgh+eijk,(28)通过NIPALS方法,可计算出P,Q和系数对角矩阵fgh===111B.对于未知试样,则可由下式求得:式中eijk表示残差项.所得的载荷矩阵均具有列正交TTTTTc未知=a未知(UA)BQ,(25)性,即有:[17]其中,PLS含有两种版本:偏最小二乘法1(PLS1)TTTAA=Ir,BB=Is和CC=It,(29)和偏最小二乘法2(PLS2).尽管它们之间的差异是很式中,Ir、Is和It分别表示维数为r、s和t的单位矩阵,微小的,但对结果的影响却是很大.PLS2是同时对各r、s和t通常小于X的对应维数.矩阵Z中的元素表组分进行预报.所以采用的因子数并不完全适合于示各个因子的大小和它们之间交互作用的程度(由各个组分.而在PLS1中,各组分具有单独的得分矩2zfgh作为评估因子).Turker3法可用扩展的矩阵形式阵和载荷矩阵,即具有最佳的因子数.来表示:3.3径向基函数-人工神经网络C·径向基函数-人工神经网络(RBF-ANN)是三层反X=A·Z·B+E.(30)[18]馈前进网络.它包括输入层,隐含层和输出层.与可以看到在核心矩阵Z的周围用乘号“·”与三个载荷BP处理数据相比,它使用一种不同的方法来处理数矩阵关联.据;在RBF的隐含层中的转移函数被叫做核函数或基3.5平行因子分析法函数,在隐含单元中的每一个节点都含有一个核函数.RBF网络中的核函数(常常也叫高斯函数)在输入三维数据矩阵还可直接分解为三个两维载荷矩空间定义了一个椭圆面.通过指定了宽度b和中心点[19]阵的乘积,这便是平行因子模型(PARAFAC):c的核函数,RBF网络将这个输入空间划为超球面.就rxijk=∑abcifjfkf+eijk,(31)高斯核函数而言,一个隐含单元的输出值被定义为:f=1⎡2⎤式中e为残差项.在该方法中,三维数据阵X被⎛⎞||xc−jijkn×p×qoutputj=oj(x)=exp⎢−⎜⎟⎥,(26)⎢⎜⎟bj⎥分解为三个两维载荷矩阵An×r、Bp×s和Cq×t,它们分别⎣⎝⎠⎦为X的行数、列数和层数.在PARAFAC模型解析中,式中,⏐x−cj⏐为输入向量x和cj间的欧氏距离,cj是高三个载荷矩阵A,B和C并不一定需要正交,而它的解斯核函数的质心.参数bj代表高斯函数的宽度,所有却是唯一的.与前述的Turker3模型不同,PARAFAC隐含单元的质心cj和宽度bj一起定义为活性空间,高中的三个载荷因子矩阵的因子数是相同的,避免了斯函数所给出的值比给定的阈值要大.隐含层各接因子数较难确定的情况,而且由于维数减小,可较大点处的oj(x)被传输到输出层接点处.输出值yi由核函程度简化原始测量数据.与Turker3相比较,数线性组合而成:PARAFAC模型具有较明显的优点,在波谱分析和其n[20,21]yi=∑woxiji(),(27)它方面都有较广泛的应用.i=1PARAFAC算法也可用扩展矩阵的形式表示:式中,wij是与隐含层i和输出层j有关的权重,oi(x)可C通过式(26)得到.·X=A·I·B+E,(32)3.4Turker3法式中,I为一个三维单位阵,实际上PARAFAC模型是[19]Turker3模型是将三维数据阵X(阶数为n×p×q)Turker3模型在Z=I和r=s=t时的特殊情况.可采用分解成为三个两维的载荷矩阵An×r、Bp×s、Cq×t和一个交替最小二乘法(ALS)[22]来完成PARAFAC运算.三维的核心矩阵Zr×s×t:350 中国科学B辑:化学2008年第38卷第4期4实验部分5结果与讨论4.1试剂和仪器5.1吸收光谱和动力学曲线−160mg·L的诺氟沙星和利福平标准溶液在400~750nm波长范围下,利福平和诺氟沙星(Sigma),按常规方法配制,测定时按需要进行稀释;在碱性介质中与高锰酸钾反应的光谱图见图1.可以−1−1看到,526nm处的吸光度逐渐下降,而608和433nm4mol·L的氢氧化钠溶液;0.01mol·L的高锰酸钾[23]处的吸光度逐渐上升.显然526nm是高锰酸钾的最溶液(上海试剂一厂),溶液实际浓度通过滴定法来确定;0.01mol·L−1的高锰酸钾溶液,按文献[24]配大吸收波长而608和433nm是锰酸钾的最大吸收波制,溶液实际浓度按ε=1530±25L·mol−1·cm−1来长.由于在608和433nm下的高锰酸钾的吸收较弱,608nm确定.所用试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水.因此在这两个波长下,监测锰酸钾的吸光度随时间Agilent8453紫外可见分光光度计(带有恒温搅的变化干扰较少.同时,我们也观察到随着反应的进拌功能);ZC-10型水浴恒温槽(宁波天恒仪器厂);电行,溶液的颜色由紫红色变为蓝色,再变为绿色,这[25]动振荡机(盐城龙冈医疗器械厂);SA-720pH计也证明锰酸钾的生成,文献已有报道.同时,我们(Orion);微量进样器;秒表.也可以看到在高锰酸钾消耗的过程中等吸收点(575Agilent1100型高效液相色谱仪(配有在线真空nm)的存在也意味着高锰酸钾在反应中转化成锰酸钾.脱气装置、四元泵、自动进样器、二极管阵列检测器),基于以上讨论,我们有理由认为此反应机理为利福平或诺氟沙星在碱性介质中与高锰酸钾反应生成锰Chemstation化学工作站,ZORBAXEclipseXDB-C18酸钾和利福平或诺氟沙星的氧化产物.我们也可以色谱柱(4.6×250mm,5μm),AgilentZorbax高压保护看出高锰酸钾和锰酸钾光谱有重叠,且诺氟沙星和柱(C18,12.5mm×4.6mm,5μm),以上均为美国利福平的最大吸收波长相同,光谱形状也较为相似.Agilent公司产品.柱温为室温,进样量为20μL,流−1这就意味着利用光谱差别较难解析诺氟沙星和利福速为1mL·min,采用线性梯度洗脱,流动相由水和平的重叠波谱.甲醇组成,梯度洗脱程序如下:0~30min,甲醇的体积百分比由25%增至65%;30~35min,甲醇的体积百分比由65%减至55%;35~60min,甲醇的体积百分比由55%增至100%.检测波长为280nm,诺氟沙星和利福平的保留时间分别为14.79和13.55min.4.2实验步骤用微量进样器准确移取一定量的诺氟沙星和利福平的标准溶液于1cm比色皿中,然后依次加入−10.35mL4mol·L的氢氧化钠溶液和一定量的二次蒸馏水,使比色皿中溶液总体积为2.21mL,插入微型搅拌器进行搅拌,迅速开启秒表t=0s,将比色皿置于恒温70℃的比色皿架中保温2min后,迅速加入−10.29mL0.01mol·L高锰酸钾溶液使总体积为2.50图1温度为70℃时的吸收光谱−3−1−3−1mL,并开始计时,仪器自动扣除空白.扫描波长范围a.高锰酸钾(1.16×10mol·L);b.高锰酸钾(1.16×10mol·L)+−1−1氢氧化钠(0.56mol·L),t=480s;c.诺氟沙星(1.2mg·L)+b,t=为400~750nm,波长间隔为1nm,反应时间为480s,−1480s;d.利福平(5.0mg·L)+b,t=480s;e.c+d的理论加合光时间间隔Δt为5s.采集扣除试剂空白后的吸光度数谱,t=480s;f.c+d的实验加合光谱,t=480s;g.锰酸钾据,用MATLAB6.5软件对数据进行处理.−3−1−1(1.16×10mol·L)+氢氧化钠(0.56mol·L)351 王勇等:化学计量学-动力学分光光度法同时测定药物和人尿中诺氟沙星和利福平因此,本文采用动力学方法来解析它们.以这三个最大吸收波长(526、608和433nm)为测量波长,采集480s时的数据分别作加诺氟沙星和利福平的反应动力学曲线(图2).在这三个波长处,诺氟沙星和利福平的动力学速率常数可根据假一级动力学模型A=[26]a0exp(-kt),用单纯形搜索法进行模拟得到.结果显示,诺氟沙星在526、608和433nm下的速率常数分别为0.0008,0.0082和0.0014,而利福平在526、608和433nm下的速率常数分别为0.0011,0.0161,0.0020.显然,诺氟沙星和利福平在这三个最大吸收波长下的动力学的速率常数有差异,同时还可以看到三个波长处利福平和诺氟沙星速率常数之间的比值分别为1.38、1.96和1.43.由于比值较小,常规的动力学方法,如对数外推法和比例方程法,很难同时解析这两种化合物.因此,本文用化学计量学方法来处理实验所得的动力学数据,从而达到同时测定诺氟沙星和利福平的目的.尽管反应过程中光谱差别较小,然而光谱差别却不能忽视,将此差别结合动力学差别预期将会使同时测定利福平和诺氟沙星的准确度有所提高.因此,本文将用5种化学计量学方法(KF、PCR、PLS1、PLS2和RBF-ANN)分别来处理反应过程所测量的二维动力学数据,即在三个最大吸收波长(526、608和433nm)下的动力学数据,和t=480s时的二维光谱数据(400~750nm),并且用两种化学计量学方法(PARAFAC和Turker3)来处理400~750nm范围内所测量的三维光谱-动力学数据,从而达到同时测定诺氟沙星和利福平的目的.此外,从图2还可以看出在526、608和433nm下的吸光度加合性都较差;另外,未加诺氟沙星和利福平(即试剂空白)时,氢氧化钠与高锰酸钾也会发生反应,因此,在这三个波长(526、608和433nm)处,可用加药物和未加药物的吸光度差值⎪ΔA⎪来优化实验条件.5.2实验条件的选择−4−1图2诺氟沙星、利福平和它们的混合物在526(a)、608(b)实验中考察了2.0~11.6×10mol·L的高锰酸−1和433nm(c)处的动力学曲线钾、0.08~0.64mol·L的氢氧化钠和30~75℃范围内实验条件同图1温度对诺氟沙星和利福平测定的影响,结果表明,当−4−1高锰酸钾浓度为8.4×10mol·L,氢氧化钠浓度为的⎪ΔA⎪几乎不再增大.在不影响灵敏度的情况下,0.48mol·L−1,温度为65℃时,526、608和433nm处−4−1本文选择高锰酸钾浓度为11.6×10mol·L,氢氧化352 中国科学B辑:化学2008年第38卷第4期−1钠浓度为0.56mol·L,而反应温度为70℃.5.3诺氟沙星和利福平单组分的线性范围及工作曲线在实验选定的最佳条件下,分别记录不同浓度的诺氟沙星和利福平在三个最大吸收波长(526、608和433nm)下的动力学数据,取t=480s时不同浓度的诺氟沙星和利福平吸光度数据作回归方程,参数见表1.5.4诺氟沙星和利福平合成样品的同时测定在本实验中,根据多元校正方法的思想,采用正4交设计L9(3)来安排实验,在适宜线性范围内选取3图3诺氟沙星和利福平混合校正组和预报组溶液的浓度个浓度水平并分别再选择各单组分的一个浓度水平组成图(以便增加各单组分在校正组的权重),配制成11组混校正组为实心圆,预报组为空心圆合校正组溶液,组成见图3.将所得混合溶液按实验方法进行测定,采集吸光度-时间数据,经计算后建一解.这种情况与文献[28]报道一致.同时,可以看立各种化学计量学模型,如:KF、PCR、PLS1、PLS2、到利用433nm的动力学数据解析诺氟沙星和利福平RBF-ANN、PARAFAC和Turker3.利用这些模型对预的结果要好于526nm的动力学数据,却差于608nm报组(组成如图3)进行浓度预报,并计算相对偏差,的动力学数据.这主要是因为433nm下的利福平和[18]以此来判断该模型是否能对实际样品进行计算.诺氟沙星的速率常数比值要小于608nm的速率常数表2列出了各种化学计量学方法对诺氟沙星和比值,而大于526nm的速率常数比值.比较处理二维利福平的预报结果.可以看出,PCR方法所给出的数据的化学计量学方法和处理三维数据的化学计量%RPES和%RPET要好于KF方法,而差于PLS方法.这学方法时,可以看到所有利用动力学二维数据的化[27]与通常的经验一致.与预期的结果一致,PLS1方学计量学方法劣于Turker3预报结果,而好于利用光法比PLS2方法的预报结果好,这主要是因为PLS1在谱二维数据的化学计量学方法.因为光谱域中所得校正计算方面优于PLS2.当用PARAFAC和Turker3方到的差异较动力学的差异小,而两方面差别的结合法在400~750nm波长范围内解析三维光谱-动力学数却又能比较显著地改善测定两种药物的准确度.如据时,Turker3明显好于PARAFAC.这主要是因为诺果我们用Horwitz喇叭曲线作为选择化学计量学方法[29]−1氟沙星和利福平的光谱相似,在光谱域给出的选择的标准.此标准规定待测物质为1mg·L时,各性较少,因而PARAFAC解析时不能得到稳定的唯实验室间的百分标准偏差为16%,而我们将这一表1诺氟沙星和利福平在三个最大吸收波长处的回归方程参数(t=480s)线性范围工作曲线截距工作曲线斜率截距标准偏差斜率标准偏差检测限样品次数−1相关系数−3−1−3−3−1/mg·L/×10/L·mg/×10/×10/mg·L诺氟沙星526nm70.15~1.80.9995−58.40.7510.910.10.061608nm70.15~1.80.9996−19.90.496.35.80.054433nm70.15~1.80.9992−27.20.499.28.50.079利福平526nm70.5~6.00.99980.70.205.71.60.119608nm70.5~6.00.99938.80.127.02.00.258433nm70.5~6.00.999170.30.117.42.00.283353 王勇等:化学计量学-动力学分光光度法同时测定药物和人尿中诺氟沙星和利福平表2不同的化学计量学方法对来自诺氟沙星和利福平合成样品所测的不同数据源的预报结果比较%RPES不同的数据源和不同的化学计量学方法%RPET诺氟沙星利福平动力学数据526nmd)KF10.9(90.1)121.1(144.4)113.8a)PCR(5)46.4(46.9)46.9(160.0)46.8b)PLS1(1,1)23.1(95.3)47.2(154.2)45.1a)PLS2(4)48.5(44.5)47.8(162.3)47.8c)RBF-ANN(5,200)6.8(96.6)13.8(92.3)13.1608nmKF24.7(108.8)8.6(96.4)11.7a)PCR(2)11.4(93.2)9.2(99.2)9.5b)PLS1(3,2)7.1(103.7)9.2(99.2)8.9a)PLS2(2)11.4(93.2)9.2(99.2)9.5c)RBF-ANN(5,480)5.9(96.5)11.5(110.1)11.1433nm26.2(112.4)15.7(83.5)17.3KFa)PCR(2)12.3(94.4)14.3(90.0)14.1b)PLS1(3,3)5.5(103.7)13.5(105.1)12.8a)PLS2(3)14.3(86.5)13.8(102.4)13.9c)RBF-ANN(4,350)6.8(96.6)13.8(92.3)13.1光谱数据(400~750nm)KF282.7(273.7)498.2(−193.4)477.9a)PCR(5)17.9(117.9)41.1(70.9)39.1b)PLS1(5,5)22.8(92.2)38.2(104.5)36.7a)PLS2(5)23.3(105.5)38.3(106.1)36.8c)RBF-ANN(2,100)27.3(86.5)33.9(139.2)33.5三维光谱-动力学数据a)Turker3(3,2,4)8.0(98.1)8.1(100.7)8.1a)PARAFAC(3)20.0(107.5)31.6(99.2)30.5a)括号中的值为PCR、PLS2、Turker3和PARAFAC所选的因子数;b)括号中的值分别为诺氟沙星和利福平所选的因子数;c)括号中值分别为隐含节点数和伸展系数;d)括号中的值为平均回收率结果的标准降为10%.以此为标准,可以看出只有在2−−+2+2+SO4(90)、Cl(90)、NH4(90)、Mg(90)、Ca(90)、2−608nm下PCR、PLS1和PLS2方法和在400~750nmCO3(30)、柠檬酸(15)、二甲硝咪唑(6)、淀粉(6)、抗范围内利用光谱-动力学三维数据的Turker3方法适坏血酸(2)、葡萄糖(2).合两种药物的预报.鉴于在608nm下PLS1和6实际样品测定Turker3方法的预报结果最好,所以选择此两种方法来解析实际样品中的诺氟沙星和利福平.6.1实际样品预处理5.5干扰实验药物预处理:准确称取药品5片,将内容物研细,以吸光度变化超过±10%时的外来物质视为干扰.精密称取相当于一片药片的质量,溶解在50mL乙醇在实验条件下,考察了在1.0mg·L−1诺氟沙星和1.0中并在振荡器上振荡15min,离心5min(转速6000−1r·min−1),过滤并用二次蒸馏水定容于50mL的容量mg·L利福平混合溶液中加入不同的共存物质对测定该两种药物混合物的干扰情况.结果表明,以下成瓶中.−1++人尿中预处理:取人尿0.5mL,加入一定量的诺分的允许量为(以mg·L计):K(90)、Na(90)、354 中国科学B辑:化学2008年第38卷第4期a)表3在608nm下的PLS1、Turker3和HPLC方法解析药物中的诺氟沙星和利福平的测定结果PLS1检出量Turker3检出量HPLC检出量c)d)化合物−1b)−1b)−1b)RSEPLS1/%RSETurker3/%/mg·g/mg·g/mg·g诺氟沙星49.8(0.1)54.1(0.3)50.2(0.3)−0.87.8利福平74.9(0.2)76.6(0.4)75.4(0.3)−0.71.6a)复方乳酸诺氟沙星可溶性粉,安徽华澳生物技术有限公司;b)5次平均值±标准偏差;c)PLS1和HPLC方法之间的相对标准误差;d)Turker3和HPLC方法之间的相对标准误差表4在608nm下的PLS1、Turker3、和HPLC方法解析人尿样品中的诺氟沙星和利福平的测定结果−1−1a)b)加入量/mg·L检出量/mg·L回收率/%化学计量学方法诺氟沙星利福平诺氟沙星利福平诺氟沙星利福平PLS110.751.800.76(0.02)1.73(0.04)1019620.501.000.47(0.01)1.05(0.01)94105Turker310.751.800.77(0.03)1.85(0.01)10210320.501.000.48(0.01)1.04(0.01)96104HPLC10.751.800.75(0.01)1.82(0.02)10010120.501.000.48(0.03)0.98(0.01)9698a)5次平均值±标准偏差;b)回收率(%)=100×c检出量/c加入量−1氟沙星和利福平,5mL0.2mol·L的碳酸钠溶液和推荐的方法能够较好地应用于同时测定实际样品.10mL氯丁烷.在振荡器上振荡15min,离心20min7结论−1(转速3000r·min),萃取出氯丁烷层的溶液并蒸发本文采用速差动力学分光光度法结合化学计量至干.残留液用二次蒸馏水定容至10mL.学方法对诺氟沙星和利福平同时进行测定.基于在6.2实际样品中诺氟沙星和利福平的同时测定碱性介质中,紫红色的高锰酸钾氧化诺氟沙星和利准确移取一定量的经处理的样品溶液,按4.2节福平生成绿色的锰酸钾,该动力学反应有可能应用的步骤进行测定,采集动力学数据,分别采用PLS1其他具有还原性的药物的测定.反应中对二维动力和Turker3两种校正模型处理608nm处的动力学数学数据和三维光谱-动力学数据同时进行记录有利于据和在400~750nm范围内的光谱-动力学数据并对样实验条件的优化及结果的改善.本工作同时指出化品中各组分浓度进行预报.另准确移取20μL的该溶学计量学是解析复杂体系动力学实验数据的有效手液进行HPLC测定,以此作对照,测定结果见表3和段,特别是一些能处理非线性数据的化学计量学方4.可以看到两种化学计量学方法的测定结果与法,如PLS1和Turker3.本文推荐的方法被用于药物HPLC测定结果无显著性差异.在人尿中诺氟沙星和和人尿中的诺氟沙星和利福平的同时测定,结果与利福平的回收率在90%~115%之间.总的来说,本文HPLC法无显著性差异.参考文献1SmithJT.Awakeningtheslumberingpotentialofthe4-quinoloneantibacterials.PharmJ,1984,233(15):299—3052GroheK.Antibioticsthenewgeneration.ChemBr,1992,28(1):34—363HilmanAG,RallT,NierA,TaylorP.ThePharmacologicalBasisofTherapeutics.NewYork:McGraw-Hill,19964VichezJL,BallesterosO,TaoufikiJ,Sanchez-PalenciaG,NavalonA.Determiantionoftheantibacterialnorfloxacininhumanurineandserumsamplesbysolid-phasespectrofluorimetry.AnalChimActa,2001,444(2):179—286[DOI]5EI-WalilyAF,RazakOA,BelalAF,BakryRS.Determinationofnorfloxacinspectrophotometricallyusing2,4-dinitrofluorobenzen.355 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