组成图示
示意图生成中
传感器类型
电化学生物传感器
检测对象
左旋甲状腺素(l-thyroxine, l-T4)、右旋甲状腺素(d-thyroxine, d-T4)、左旋三碘甲状腺原氨酸(l-triiodothyronine, l-T3);样品基质为甲状腺激素原料药、片剂/注射液制剂及标准溶液
检测原理
SIA 系统通过蠕动泵和选择阀将样品与缓冲液依次引入反应线圈,并分别输送至三个传感器。l-T4 和 l-T3 与碳糊电极中固定化的 anti-l-T4 或 anti-l-T3 抗体发生特异性抗原—抗体结合,改变电极界面电子转移状态;在 pH 7.4 磷酸盐缓冲液中,l-T4 于 450 mV、l-T3 于 650 mV(vs Ag/AgCl)进行恒电位安培检测,峰高随浓度线性增加。d-T4 由固定化 L-AAOD 催化识别,在 pH 7.0 磷酸盐缓冲液中 650 mV 产生安培电流,峰高随 d-T4 浓度线性增加。系统按预设时序切换三个检测通道,实现同一样品中三种甲状腺激素的在线同时测定。本方法未使用额外信号放大策略。
检测灵敏度
l-T4: LOD: 8.52 ng l−1;线性范围: 10–780 ng ml−1;斜率: 0.57 pA/(ng ml−1);r = 0.9998
d-T4: LOD: 20 nmol l−1;线性范围: 50–500 nmol l−1;斜率: 33.6 nA/(nmol l−1);r = 0.9996
l-T3: LOD: 12 ng ml−1;线性范围: 15–380 ng ml−1;斜率: 0.47 pA/(ng ml−1);r = 0.9999
效应效果
系统使用 2 周 RSD<0.1%,稳定性好;对 l-T4、d-T4、l-T3 具手性选择性,PVP 及 Na+、K+、Ca2+ 无干扰。原料药回收率:l-T4 99.98±0.02%、d-T4 99.92±0.02%、l-T3 99.93±0.03%(n=10)。Eltroxin/Synthroid 中 l-T4 99.49–99.92%、d-T4 0.08–0.24%;较 USP 法 l-T4 99.90±1.02% 对 99.55±1.48%、d-T4 0.07±0.02% 对 0.18±0.04%,RSD 更低。通量 20 样品/h,消耗约 270 µL,适合在线纯度监控。
传感器的构成
- 碳糊电极:石墨粉(graphite powder)与石蜡油(paraffin oil)按 1:4 (w/w) 混合,填充于塑料移液器尖端,直径 3 mm,作为导电基底与换能器
- 固定化介质:石蜡油碳糊作为抗体和酶的固定化基质,维持识别元件在电极表面的分散与稳定
- 免疫识别元件:抗 l-T4 或抗 l-T3 抗体/抗血清(anti-l-T4/anti-l-T3),稀释至 1:30 于 0.01 mol/L PBS pH 7.4 含 0.1% sodium azide,最终占碳糊 0.9% (w/w),特异性识别 l-T4 或 l-T3
- 酶识别元件:L-氨基酸氧化酶(L-AAOD, EC 1.4.3.2, Type I),1 mg/mL 于 0.1 mol/L 磷酸盐缓冲液 pH 7.0,固定于碳糊中用于 d-T4 的酶促识别
- 信号标记物:无外加标记物,采用直接安培检测,在固定电位下读取氧化还原电流
- 参比/对电极:Ag/AgCl 参比电极和玻璃碳对电极,用于恒电位安培测量
- 流动分析模块:Gilson Minipuls 蠕动泵、10 通阀、Tygon 管与反应线圈组成 SIA 系统,0.1 mol/L NaCl 为载体,实现样品顺序引入
中文摘要
为满足甲状腺激素原料药及制剂中活性成分的高纯度与手性纯度要求,本文提出一种顺序注射分析(SIA)系统,将两个安培免疫传感器和一个安培生物传感器作为在线检测器,用于同时测定左旋甲状腺素(l-T4)、右旋甲状腺素(d-T4)和左旋三碘甲状腺原氨酸(l-T3)。l-T4 和 l-T3 分别由固定化抗 l-T4 和抗 l-T3 抗体的碳糊免疫传感器在 pH 7.4 磷酸盐缓冲液中检测;d-T4 由固定化 L-氨基酸氧化酶(L-AAOD)的碳糊生物传感器在 pH 7.0 磷酸盐缓冲液中检测。系统采用恒电位安培法读取信号,可在合成过程控制中在线分析,通量约 20 个样品/小时,具有可靠、快速、低成本的优势,适用于甲状腺药物原料的纯度与手性纯度检验。
英文摘要
Requirements of high purity and enantiopurity for the raw materials of active substances used for the pharmaceutical formulations involved utilization of high reliable analytical techniques for the analysis of the active compound. Sequential injection analysis system with electrochemical sensors as detectors proved to be a very good alternative for the chromatographic methods, as it is more reliable, not expensive, and faster. Drugs containing only l-thyroxine (l-T(4)) or both l-T(4) and l-triiodothyronine (l-T(3)) are formulated for the dysfunctions of thyroid. A sequential injection analysis system that can use two amperometric immunosensors (for the assay of l-T(3) and l-T(4)) and an amperometric biosensor (for the assay of d-thyroxine, d-T(4)) as detectors is proposed for the purity and enantiopurity tests of the raw materials used for the formulation of the drugs for thyroid. The system proved to be very reliable. The three compounds can be determined on-line in synthesis process control with a frequency of 20 samples per hour.