好的方法對(duì)效率的提高有時(shí)候是成幾何級(jí)數(shù)上升的，藥物分析學(xué)也有自身的特點(diǎn)，不妨先學(xué)習(xí)一下方法再來(lái)學(xué)習(xí)知識(shí)。
藥物分析化學(xué)科學(xué)研究的思路和方法
藥物分析化學(xué)的研究對(duì)象
藥物分析化學(xué)(pharmaceutical analytical chemistry)是分析化學(xué)在藥學(xué)中的應(yīng)用。
藥物分析化學(xué)是研究藥物化學(xué)組成的分析方法及有關(guān)理論的一門(mén)科學(xué)，是分析化學(xué)的一個(gè)重要分支。它的任務(wù)主要有三方面：鑒定藥物的化學(xué)組成(或成分)、測(cè)定藥物各組分的相對(duì)含量及確定藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。因?yàn)樗幬锓治龌瘜W(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生觀察判斷問(wèn)題的能力和精密地進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的技能,在藥學(xué)教育中，各門(mén)專業(yè)課都要應(yīng)用藥物分析化學(xué)的理論和方法，以解決該門(mén)學(xué)科中的某些問(wèn)題。例如，藥物化學(xué)中的原料、中間體及成品分析，理化性質(zhì)與化學(xué)結(jié)構(gòu)關(guān)系的探索；藥劑學(xué)中制劑的穩(wěn)定性及生物利用度的測(cè)定；天然藥物化學(xué)中天然藥物有效成分的分離、定性鑒別及化學(xué)結(jié)構(gòu)測(cè)定；藥理學(xué)中藥物分子的理化性質(zhì)與藥理作用、藥效的關(guān)系及藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究等，無(wú)不與藥物分析化學(xué)研究有著密切的關(guān)系。
按照不同的分類方法，可將藥物分析化學(xué)方法歸屬于不同的類別。按分析任務(wù)(或目的)分類，分為定性分析、定量分析與結(jié)構(gòu)分析；按照分析對(duì)象分類，分為無(wú)機(jī)分析和有機(jī)分析；按照分析方法的原理分類，分為化學(xué)分析和儀器分析。
(一)結(jié)構(gòu)分析、定性分析與定量分析
藥物結(jié)構(gòu)分析的任務(wù)是研究藥物的分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)；定性分析的任務(wù)是鑒定試樣由哪些元素、離子、基團(tuán)或化合物組成以及藥物的真?zhèn)?；測(cè)定試樣中某組分的含量，則是定量分析的任務(wù)，在試樣的成分已知時(shí)，可以直接進(jìn)行定量分析，否則，需先進(jìn)行定性分析，而后進(jìn)行定量分析。對(duì)于新發(fā)現(xiàn)的化合物，需首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，以確定分子結(jié)構(gòu)。
(二)無(wú)機(jī)分析與有機(jī)分析
無(wú)機(jī)分析的對(duì)象是無(wú)機(jī)藥物，由于組成無(wú)機(jī)藥物的元素多種多樣，因此在無(wú)機(jī)分析中要求鑒定試樣是由哪些元素、離子、原子團(tuán)或化合物組成，以及各組分的相對(duì)含量。這些內(nèi)容分屬于無(wú)機(jī)定性及無(wú)機(jī)定量分析。有機(jī)分析的對(duì)象是有機(jī)藥物，雖然組成有機(jī)藥物的元素并不多(碳、氫、氧、氮、硫等)，但化學(xué)結(jié)構(gòu)卻很復(fù)雜，不僅需要鑒定組成元素，更重要的是進(jìn)行官能團(tuán)分析及結(jié)構(gòu)分析。同理，也可分為有機(jī)藥物的定性與定量分析。
(三)化學(xué)分析與儀器分析
化學(xué)分析法是以藥物的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。被分析的藥物稱為試樣(或樣品)，與試樣起反應(yīng)的物質(zhì)稱為試劑。試劑與試樣所發(fā)生的化學(xué)變化稱為分析化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)定性分析反應(yīng)的現(xiàn)象和特征鑒定藥物的化學(xué)組成；根據(jù)定量分析反應(yīng)中試樣和試劑的用量，可測(cè)定藥物組成中各組分的相對(duì)含量。前者屬于化學(xué)定性分析，后者為化學(xué)定量分析。化學(xué)定量分析又分為重量分析與滴定分析(或容量分析)。重量分析和滴定分析是化學(xué)定量分析法的兩個(gè)組成部分，由于這兩種方法早用于定量分析，故稱這些方法為經(jīng)典分析方法。化學(xué)分析法所用儀器簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確，因而應(yīng)用范圍廣泛。但也有一定的局限性，例如對(duì)于試樣中痕量或微量雜質(zhì)的定性或定量分析往往不夠靈敏，常常不能滿足快速分析的要求，而需用儀器分析方法來(lái)解決。
儀器分析根據(jù)被測(cè)藥物的某種物理性質(zhì)(如相對(duì)密度、相對(duì)溫度、折射率、旋光度、及光譜特征等)與組分的關(guān)系，不經(jīng)化學(xué)反應(yīng)直接進(jìn)行定性或定量分析的方法，叫做物理分析(physical analysis)，如光譜分析等。根據(jù)被測(cè)藥物在化學(xué)變化中的某種物理性質(zhì)與組分之間的關(guān)系，進(jìn)行定性或定量分析的方法叫做物理化學(xué)分析(physical-chemical analysis)，如電位分析法等。由于進(jìn)行物理和物理化學(xué)分析時(shí)，大都需要精密儀器，故這類分析方法又稱為儀器分析法(instrumental analysis)。儀器分析是靈敏、快速、準(zhǔn)確的分析方法，儀器分析法主要包括電化學(xué)分析、光學(xué)分析、質(zhì)譜分析、色譜分析、放射化學(xué)分析及流動(dòng)注射分析等，發(fā)展很快，應(yīng)用很廣。@
目前藥物分析化學(xué)研究焦點(diǎn)：復(fù)雜介質(zhì)中的微量（痕量）藥物成分分析
其主要特點(diǎn)：1.復(fù)雜介質(zhì)。即所研究的藥物成分不是處于純凈狀態(tài)，而是處在復(fù)雜的混合體系中。比如各種藥物制劑（包括復(fù)方制劑）、天然藥物（包括中成藥）、生化藥物和體液中的藥物等。2.所研究藥物成分的量是微量（痕量）的。
在藥物分析化學(xué)中，根據(jù)試樣用量的多少，分析方法可分為常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析。各種方法所需試樣量列于表l-1。
表1-1各種分析方法的取樣量。
方 法 試樣重量 試液體積
常量分析 ＞0.1g ＞10ml
半微量分析 0.1~ 0.01g 10~1m1
微量分析 l0~ 0.1mg 1~ 0.01m1
超微量分析 ＜0.1mg ＜0.01ml
在無(wú)機(jī)定性分析中，多采用半微量分析方法；在藥物定量化學(xué)分析中，一般采用常量分析方法。進(jìn)行微量分析及超微量分析時(shí)，多需采用儀器分析方法。還需指出，根據(jù)試樣被測(cè)組分的百分含量，可粗略地分為常量組分(＞1％)、微量組分(0．01~1％)及痕量組分(＜0．01％)。這些組分的分析又分別稱為常量組分分析、微量組分分析及痕量(組分)分析。這種分類法與按取樣量分類法的角度不同，兩種概念不可混淆；采用哪種取樣量的分析方法，應(yīng)考慮組分的含量，但兩者并不存在直接對(duì)應(yīng)關(guān)系。
痕量組分的含量還常用ppm(parts permillion；10-6 W／W或v／v．百萬(wàn)分率)、ppb(parts perbillion；10-9 W／W 或V／V；十億分率)及ppt(parts pertrillion；10-12 W／W或V／V；萬(wàn)億分率)表示。它們是百分含量的一種表示方法，與重量單位ug(10-6g)、ng (10-9g)及pg(10-12g)不同。
隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷發(fā)展，分析樣品正變得越來(lái)越復(fù)雜，分析任務(wù)也變得越來(lái)越艱巨。進(jìn)入21世紀(jì)，人們將逐漸告別單一組成的分析，越采越多地面臨復(fù)雜樣品的分離分析，“組成一結(jié)構(gòu)一功能”將是人們關(guān)心的焦點(diǎn)，復(fù)雜樣品將是擺在人們面前的分析難題．
復(fù)雜樣品是指組分種類多、含量差別大、已知信息少，幾乎為一黑箱的復(fù)雜混合物。這樣的樣品在生物、環(huán)境、材料中占大多數(shù)．例如中藥提取物或環(huán)境污染物，來(lái)源于自然界，常常含有從無(wú)機(jī)到有機(jī)、從離子性、強(qiáng)極性到非極性、從小分子到大分子、從位置異構(gòu)體到對(duì)映體、從常量到痕量的上百種成分，而且這些成分大都是未知的，即使是曾被發(fā)現(xiàn)的成分，也很難獲得純品或?qū)φ掌?，與大量未知物混于一體，無(wú)異于未知化合物。
復(fù)雜樣品的分析，首先需要弄清組成這一樣品體系的各種組成及其比例關(guān)系，了解組成這一體系的基本組分分布，在此基礎(chǔ)上，還需對(duì)每一組成進(jìn)行詳細(xì)了解，如結(jié)構(gòu)確定，為終闡明組成一結(jié)構(gòu)一功能提供依據(jù)(或根據(jù)組成一功能關(guān)系，先確定有效組成，再確定這些有效組成的結(jié)構(gòu))．因此，對(duì)復(fù)雜樣品的分離分析，可按三個(gè)層次進(jìn)行研究：(1)利用高效色譜進(jìn)行復(fù)雜混合物的系統(tǒng)分離分析，獲得基本組成色譜峰及其比例關(guān)系：(2)混合物組成成分的結(jié)構(gòu)鑒定，這包括離線各種光譜、質(zhì)譜的綜合鑒定及色譜和各種技術(shù)的在線聯(lián)用，尤其是聯(lián)用技術(shù)不僅可以進(jìn)行快速鑒定，而且由于減少了處理步驟，避免了處理過(guò)程造成的組分損失，因此具有更高的定量可靠性，對(duì)含量少的組分也可以進(jìn)行定性(這些含量少的組分是比較難于得到純品的)；(3)盡管高效色譜和各種光譜、質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)可以極大地促進(jìn)復(fù)雜混合物的分析，但應(yīng)該看到聯(lián)用技術(shù)一般要求色譜能分離獲得純色譜峰，才能較好地獲得其光譜、質(zhì)譜，進(jìn)行較好的分析．由于樣品組分復(fù)雜，在實(shí)際分離中即使采用多柱系統(tǒng)在優(yōu)化條件下，仍會(huì)有大量的不同程度重疊峰，因此，利用先進(jìn)的算法和計(jì)算機(jī)，結(jié)合色譜和各種光譜、質(zhì)譜規(guī)律，進(jìn)行多維分析信號(hào)與信息的綜合處理，解決重疊峰的解析和定性、定量，終完成復(fù)雜樣品的分析任務(wù)。
藥物分析化學(xué)科學(xué)研究的思路和方法
藥物分析化學(xué)的研究對(duì)象
藥物分析化學(xué)(pharmaceutical analytical chemistry)是分析化學(xué)在藥學(xué)中的應(yīng)用。
藥物分析化學(xué)是研究藥物化學(xué)組成的分析方法及有關(guān)理論的一門(mén)科學(xué)，是分析化學(xué)的一個(gè)重要分支。它的任務(wù)主要有三方面：鑒定藥物的化學(xué)組成(或成分)、測(cè)定藥物各組分的相對(duì)含量及確定藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。因?yàn)樗幬锓治龌瘜W(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生觀察判斷問(wèn)題的能力和精密地進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的技能,在藥學(xué)教育中，各門(mén)專業(yè)課都要應(yīng)用藥物分析化學(xué)的理論和方法，以解決該門(mén)學(xué)科中的某些問(wèn)題。例如，藥物化學(xué)中的原料、中間體及成品分析，理化性質(zhì)與化學(xué)結(jié)構(gòu)關(guān)系的探索；藥劑學(xué)中制劑的穩(wěn)定性及生物利用度的測(cè)定；天然藥物化學(xué)中天然藥物有效成分的分離、定性鑒別及化學(xué)結(jié)構(gòu)測(cè)定；藥理學(xué)中藥物分子的理化性質(zhì)與藥理作用、藥效的關(guān)系及藥物代謝動(dòng)力學(xué)研究等，無(wú)不與藥物分析化學(xué)研究有著密切的關(guān)系。
按照不同的分類方法，可將藥物分析化學(xué)方法歸屬于不同的類別。按分析任務(wù)(或目的)分類，分為定性分析、定量分析與結(jié)構(gòu)分析；按照分析對(duì)象分類，分為無(wú)機(jī)分析和有機(jī)分析；按照分析方法的原理分類，分為化學(xué)分析和儀器分析。
(一)結(jié)構(gòu)分析、定性分析與定量分析
藥物結(jié)構(gòu)分析的任務(wù)是研究藥物的分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)；定性分析的任務(wù)是鑒定試樣由哪些元素、離子、基團(tuán)或化合物組成以及藥物的真?zhèn)?；測(cè)定試樣中某組分的含量，則是定量分析的任務(wù)，在試樣的成分已知時(shí)，可以直接進(jìn)行定量分析，否則，需先進(jìn)行定性分析，而后進(jìn)行定量分析。對(duì)于新發(fā)現(xiàn)的化合物，需首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，以確定分子結(jié)構(gòu)。
(二)無(wú)機(jī)分析與有機(jī)分析
無(wú)機(jī)分析的對(duì)象是無(wú)機(jī)藥物，由于組成無(wú)機(jī)藥物的元素多種多樣，因此在無(wú)機(jī)分析中要求鑒定試樣是由哪些元素、離子、原子團(tuán)或化合物組成，以及各組分的相對(duì)含量。這些內(nèi)容分屬于無(wú)機(jī)定性及無(wú)機(jī)定量分析。有機(jī)分析的對(duì)象是有機(jī)藥物，雖然組成有機(jī)藥物的元素并不多(碳、氫、氧、氮、硫等)，但化學(xué)結(jié)構(gòu)卻很復(fù)雜，不僅需要鑒定組成元素，更重要的是進(jìn)行官能團(tuán)分析及結(jié)構(gòu)分析。同理，也可分為有機(jī)藥物的定性與定量分析。
(三)化學(xué)分析與儀器分析
化學(xué)分析法是以藥物的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。被分析的藥物稱為試樣(或樣品)，與試樣起反應(yīng)的物質(zhì)稱為試劑。試劑與試樣所發(fā)生的化學(xué)變化稱為分析化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)定性分析反應(yīng)的現(xiàn)象和特征鑒定藥物的化學(xué)組成；根據(jù)定量分析反應(yīng)中試樣和試劑的用量，可測(cè)定藥物組成中各組分的相對(duì)含量。前者屬于化學(xué)定性分析，后者為化學(xué)定量分析。化學(xué)定量分析又分為重量分析與滴定分析(或容量分析)。重量分析和滴定分析是化學(xué)定量分析法的兩個(gè)組成部分，由于這兩種方法早用于定量分析，故稱這些方法為經(jīng)典分析方法。化學(xué)分析法所用儀器簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確，因而應(yīng)用范圍廣泛。但也有一定的局限性，例如對(duì)于試樣中痕量或微量雜質(zhì)的定性或定量分析往往不夠靈敏，常常不能滿足快速分析的要求，而需用儀器分析方法來(lái)解決。
儀器分析根據(jù)被測(cè)藥物的某種物理性質(zhì)(如相對(duì)密度、相對(duì)溫度、折射率、旋光度、及光譜特征等)與組分的關(guān)系，不經(jīng)化學(xué)反應(yīng)直接進(jìn)行定性或定量分析的方法，叫做物理分析(physical analysis)，如光譜分析等。根據(jù)被測(cè)藥物在化學(xué)變化中的某種物理性質(zhì)與組分之間的關(guān)系，進(jìn)行定性或定量分析的方法叫做物理化學(xué)分析(physical-chemical analysis)，如電位分析法等。由于進(jìn)行物理和物理化學(xué)分析時(shí)，大都需要精密儀器，故這類分析方法又稱為儀器分析法(instrumental analysis)。儀器分析是靈敏、快速、準(zhǔn)確的分析方法，儀器分析法主要包括電化學(xué)分析、光學(xué)分析、質(zhì)譜分析、色譜分析、放射化學(xué)分析及流動(dòng)注射分析等，發(fā)展很快，應(yīng)用很廣。@
目前藥物分析化學(xué)研究焦點(diǎn)：復(fù)雜介質(zhì)中的微量（痕量）藥物成分分析
其主要特點(diǎn)：1.復(fù)雜介質(zhì)。即所研究的藥物成分不是處于純凈狀態(tài)，而是處在復(fù)雜的混合體系中。比如各種藥物制劑（包括復(fù)方制劑）、天然藥物（包括中成藥）、生化藥物和體液中的藥物等。2.所研究藥物成分的量是微量（痕量）的。
在藥物分析化學(xué)中，根據(jù)試樣用量的多少，分析方法可分為常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析。各種方法所需試樣量列于表l-1。
表1-1各種分析方法的取樣量。
方 法 試樣重量 試液體積
常量分析 ＞0.1g ＞10ml
半微量分析 0.1~ 0.01g 10~1m1
微量分析 l0~ 0.1mg 1~ 0.01m1
超微量分析 ＜0.1mg ＜0.01ml
在無(wú)機(jī)定性分析中，多采用半微量分析方法；在藥物定量化學(xué)分析中，一般采用常量分析方法。進(jìn)行微量分析及超微量分析時(shí)，多需采用儀器分析方法。還需指出，根據(jù)試樣被測(cè)組分的百分含量，可粗略地分為常量組分(＞1％)、微量組分(0．01~1％)及痕量組分(＜0．01％)。這些組分的分析又分別稱為常量組分分析、微量組分分析及痕量(組分)分析。這種分類法與按取樣量分類法的角度不同，兩種概念不可混淆；采用哪種取樣量的分析方法，應(yīng)考慮組分的含量，但兩者并不存在直接對(duì)應(yīng)關(guān)系。
痕量組分的含量還常用ppm(parts permillion；10-6 W／W或v／v．百萬(wàn)分率)、ppb(parts perbillion；10-9 W／W 或V／V；十億分率)及ppt(parts pertrillion；10-12 W／W或V／V；萬(wàn)億分率)表示。它們是百分含量的一種表示方法，與重量單位ug(10-6g)、ng (10-9g)及pg(10-12g)不同。
隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷發(fā)展，分析樣品正變得越來(lái)越復(fù)雜，分析任務(wù)也變得越來(lái)越艱巨。進(jìn)入21世紀(jì)，人們將逐漸告別單一組成的分析，越采越多地面臨復(fù)雜樣品的分離分析，“組成一結(jié)構(gòu)一功能”將是人們關(guān)心的焦點(diǎn)，復(fù)雜樣品將是擺在人們面前的分析難題．
復(fù)雜樣品是指組分種類多、含量差別大、已知信息少，幾乎為一黑箱的復(fù)雜混合物。這樣的樣品在生物、環(huán)境、材料中占大多數(shù)．例如中藥提取物或環(huán)境污染物，來(lái)源于自然界，常常含有從無(wú)機(jī)到有機(jī)、從離子性、強(qiáng)極性到非極性、從小分子到大分子、從位置異構(gòu)體到對(duì)映體、從常量到痕量的上百種成分，而且這些成分大都是未知的，即使是曾被發(fā)現(xiàn)的成分，也很難獲得純品或?qū)φ掌?，與大量未知物混于一體，無(wú)異于未知化合物。
復(fù)雜樣品的分析，首先需要弄清組成這一樣品體系的各種組成及其比例關(guān)系，了解組成這一體系的基本組分分布，在此基礎(chǔ)上，還需對(duì)每一組成進(jìn)行詳細(xì)了解，如結(jié)構(gòu)確定，為終闡明組成一結(jié)構(gòu)一功能提供依據(jù)(或根據(jù)組成一功能關(guān)系，先確定有效組成，再確定這些有效組成的結(jié)構(gòu))．因此，對(duì)復(fù)雜樣品的分離分析，可按三個(gè)層次進(jìn)行研究：(1)利用高效色譜進(jìn)行復(fù)雜混合物的系統(tǒng)分離分析，獲得基本組成色譜峰及其比例關(guān)系：(2)混合物組成成分的結(jié)構(gòu)鑒定，這包括離線各種光譜、質(zhì)譜的綜合鑒定及色譜和各種技術(shù)的在線聯(lián)用，尤其是聯(lián)用技術(shù)不僅可以進(jìn)行快速鑒定，而且由于減少了處理步驟，避免了處理過(guò)程造成的組分損失，因此具有更高的定量可靠性，對(duì)含量少的組分也可以進(jìn)行定性(這些含量少的組分是比較難于得到純品的)；(3)盡管高效色譜和各種光譜、質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)可以極大地促進(jìn)復(fù)雜混合物的分析，但應(yīng)該看到聯(lián)用技術(shù)一般要求色譜能分離獲得純色譜峰，才能較好地獲得其光譜、質(zhì)譜，進(jìn)行較好的分析．由于樣品組分復(fù)雜，在實(shí)際分離中即使采用多柱系統(tǒng)在優(yōu)化條件下，仍會(huì)有大量的不同程度重疊峰，因此，利用先進(jìn)的算法和計(jì)算機(jī)，結(jié)合色譜和各種光譜、質(zhì)譜規(guī)律，進(jìn)行多維分析信號(hào)與信息的綜合處理，解決重疊峰的解析和定性、定量，終完成復(fù)雜樣品的分析任務(wù)。