近日，武漢大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種嗅覺仿生定水管裝置，可用于多種固體藥物制劑的水分含量測(cè)定，有望成為卡爾·費(fèi)休氏法的替代方法。
 
在藥品的質(zhì)量檢測(cè)中，水分含量是一個(gè)重要的參數(shù)。藥品中的水分含量不僅影響藥品的穩(wěn)定性、理化性狀及藥效作用等，還影響藥品保存過程中霉變、水解、氧化等問題。藥品質(zhì)量直接關(guān)系疾病的治療效果以及人體的健康安全，因此水分含量定量分析是藥品檢測(cè)的基本項(xiàng)目，測(cè)定方法也被各國(guó)藥典收載。
 
我國(guó)2015版藥典收載的藥品水分測(cè)定法有卡爾·費(fèi)休氏法(容量滴定法和庫侖滴定法)、烘干法、減壓干燥法和甲苯法。其中卡爾·費(fèi)休氏法是較為經(jīng)典的水分測(cè)定方法，其原理是碘和二氧化硫在吡啶和甲醇溶液中可以與水進(jìn)行定量反應(yīng)?？?middot;費(fèi)休氏法檢測(cè)速度快，靈敏度高，操作簡(jiǎn)單，而且適用范圍很廣，但是卡爾費(fèi)休試劑中的二氧化硫與吡啶具有很強(qiáng)的毒性和揮發(fā)性，在測(cè)定過程中有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此尋找安全且同樣精確的水分含量測(cè)定方法成為一個(gè)重要的研究課題。
 
據(jù)研究人員介紹，他們是在鑭系發(fā)光MOF的理論及應(yīng)用研究中萌生出將其應(yīng)用于固體藥物水分含量測(cè)試的想法。MOF即金屬有機(jī)框架材料，是由有機(jī)配體和金屬離子或團(tuán)簇在在溫和的反應(yīng)條件下通過配位鍵或氫鍵等超分子自組裝形成的具有特殊結(jié)構(gòu)的框架材料。發(fā)光是MOF的特定性能之一，在光學(xué)傳感領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。
 
研究團(tuán)隊(duì)通過低溫溶劑熱法制備了一種新型的鑭系MOF——Eu-MOF。在利用熒光光譜對(duì)Eu-MOF的水響應(yīng)性能進(jìn)行研究的時(shí)候，研究人員發(fā)現(xiàn)，Eu-MOF對(duì)有機(jī)溶劑中的水含量非常敏感，實(shí)驗(yàn)中隨著乙醇溶液內(nèi)水分含量的變化，熒光光譜的熒光峰會(huì)出現(xiàn)明顯的變化。因此研究人員認(rèn)為Eu-MOF可用于固體藥物水分含量測(cè)試，隨后的研究也進(jìn)一步驗(yàn)證這一想法的可實(shí)現(xiàn)性。
 
為了將Eu-MOF優(yōu)異的水響應(yīng)性能在藥品水分測(cè)定中發(fā)揮出來，研究人員不僅將Eu-MOF與濾紙結(jié)合，制作出紙基微傳感器，還設(shè)計(jì)出了嗅覺仿生定水管裝置，將紙基微傳感器加入到嗅覺仿生裝置中，實(shí)現(xiàn)固體藥品水分含量的快速測(cè)定。而且研究人員還將傳感器與計(jì)算機(jī)邏輯運(yùn)算語言結(jié)合在一起，構(gòu)建出智能檢測(cè)系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)可視化檢測(cè)的數(shù)據(jù)化。
 
這一檢測(cè)裝置由于包含了嗅覺仿生檢測(cè)轉(zhuǎn)化為視覺熒光信號(hào)的過程，被稱為“光學(xué)鼻”。在驗(yàn)證階段，光學(xué)鼻表現(xiàn)出令人滿意的準(zhǔn)確度和重現(xiàn)，證明光學(xué)鼻可以應(yīng)用于固體藥品水分含量測(cè)定，檢測(cè)效果不輸卡爾·費(fèi)休氏法，而且對(duì)操作人員沒有危害，安全性更高。同時(shí)光學(xué)鼻不需要大型儀器，可以有效減少藥品質(zhì)量控制的成本，這讓光學(xué)鼻擁有廣闊的應(yīng)用前景。也許在不久之后，光學(xué)鼻就將投入市場(chǎng)，為儀器行業(yè)帶來新的活力。