淺析環(huán)境監(jiān)測和藥品檢驗之間的異同
一、分析目的
從大方向說,環(huán)境監(jiān)測和藥品檢驗的最終目的是相同的,都是以人為本,保護人類健康。具體來說,環(huán)境監(jiān)測是為了保護人類賴以生存的環(huán)境綠色清潔,藥品檢驗是為了保護病人的用藥安全有效。
二、分析方法
都采用物理分析(如電導(dǎo)率儀,密度計,旋光儀,折光儀,噪聲儀),化學(xué)分析(如滴定,顯色反應(yīng),沉淀反應(yīng),pH)和儀器分析(如光譜儀,色譜儀,色質(zhì)聯(lián)用儀)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,具有突出定性定量優(yōu)點的儀器分析所占的比例越來越大。
三、分析對象
環(huán)境監(jiān)測的分析對象主要是水、氣、土壤、固廢中的污染物。無機污染物和有機污染物的比例?來源:三廢
藥品檢驗的分析對象是藥品,95%以上的藥品為有機化合物。
四、分析儀器
目前,色譜儀成為兩種行業(yè)的主打儀器。區(qū)別在于,環(huán)境監(jiān)測行業(yè)90%的有機污染物色譜分析用的是氣相色譜儀(氣質(zhì)聯(lián)用儀),藥品檢驗行業(yè)剛好相反,90%以上的化學(xué)藥品色譜分析用的是液相色譜儀。究其原因,在環(huán)境監(jiān)測行業(yè),苯系物等揮發(fā)性有機物的含量測定用氣相色譜儀簡便快速有效,而在藥品檢驗行業(yè),化學(xué)藥品多為不揮發(fā)性的高沸點的有機化合物,用液相色譜分析更加方便有效。在環(huán)境中也存在一些不揮發(fā)性的高沸點有機污染物,如酞酸酯類,多環(huán)芳烴類,微囊藻毒素類,氨基甲酸酯類等等,它們的檢測需要用液相或液質(zhì)的方法。這是兩個行業(yè)、兩門學(xué)科的交叉之所在,也是環(huán)境監(jiān)測未來十年的研究熱點。離子色譜是液相色譜的一個分支,在環(huán)境監(jiān)測行業(yè)中主要用于分析降水和飲用水中的陰離子。在藥品檢驗行業(yè),氣相色譜儀主要用來測原料藥中的有機溶劑殘留量,液質(zhì)聯(lián)用儀用于打假時的定性,氣質(zhì)聯(lián)用主要用于中藥的雜質(zhì)分析。離子色譜首次出現(xiàn)在2010版藥典附錄中,是藥品檢驗中的新武器。
光譜儀在兩個行業(yè)中的應(yīng)用僅次于色譜儀。在環(huán)境監(jiān)測中,紫外光譜用于某些化合物的定性定量,紅外光譜用于測油,測氣,最常用的是原子吸收光譜儀,用于測定各種金屬的含量,元素分析。電感耦合等離子體質(zhì)譜儀以其靈敏度高,一次性分析多個元素的突出優(yōu)點得到拓展性應(yīng)用。在化學(xué)藥品檢驗中,最常用的是紫外光譜和紅外光譜,前者用于簡單成分的定性定量,后者用于原料藥的真?zhèn)舞b別,原子吸收光譜應(yīng)用較少,僅用于水中鎘、一次性注射器中鎘的分析比對,維生素C原料藥的銅,鐵檢查,葡萄糖酸鈣片的溶出度測定。2010版藥典中增添了不少中藥品種需要做具體的重金屬雜質(zhì)檢查項目,原先是用目視比色法做一個重金屬總量的判別??梢灶A(yù)見,原子吸收光譜儀和電感耦合等離子體質(zhì)譜儀將成為藥檢行業(yè)的新寵。
五、分析標準
我國的環(huán)境監(jiān)測行業(yè)開展較晚,我國70年代成立環(huán)境保護局,2008年成立環(huán)保部,政府對環(huán)境問題越來越重視。目前用的標準是國家環(huán)??偩志帉懙摹端蛷U水監(jiān)測分析方法》第四版和《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》第四版,不定期出版,間隔8到15年不等。各種國家標準、行業(yè)標準單行本,美國EPA標準也是我們工作中參照的標準。在標準的編排上,題目的格式舉例:“水質(zhì)無機陰離子的測定離子色譜法”,目次包括前言、范圍、定義、方法原理、試劑、儀器與設(shè)備、樣品的采集與保存、分析步驟、結(jié)果表示、精密度和準確度、說明、附錄等,寫得比較詳細。
我國的藥品檢驗行業(yè)從上世紀50年代開始,中華人民共和國藥典共出版了9個版本,分別是1953,1963,1977,1985,1990,1995,2000,2005年版,2010版。自1985年后每隔5年出一版,期間頒布增訂本。藥典原分兩部,一部為中藥,二部為化學(xué)藥,自2005年版起新增了第三部:生物藥。在2010版藥典中,電導(dǎo)率、離子色譜等方法首次寫進藥典附錄。美國藥典一年一版,英國藥典兩年一版。在標準的編排上,主要分凡例、個論和附錄。前面是凡例,把一些通用的注意事項、概念解釋清楚,比如恒重,比如熱水指多少度的水,后面是附錄,把制劑通則和分析方法作一概括性的介紹。中間的內(nèi)容為個論,按藥名的筆劃來排序,先原料藥后制劑。題目格式舉例:“阿司匹林”。具體內(nèi)容為鑒別、檢查、含量測定。假如是片劑或膠囊劑,增加崩解時限/溶出度的檢查和重量差異/含量均勻度檢查。注射劑增加不溶性微粒,可見異物,pH,無菌和熱原/細菌內(nèi)毒素的檢查。每個項目的具體操作寫得比較籠統(tǒng)。
兩種標準都遭到了科學(xué)技術(shù)日新月異的挑戰(zhàn),就是說,計劃跟不上變化,標準跟不上新儀器新技術(shù)。還要考慮到不同地區(qū)的經(jīng)濟能力。如何制訂標準,即能跟上時代的步伐,行之有效,又能兼顧各地區(qū)不均衡的發(fā)展,這是擺在我們面前的一個重要問題。
六、標準品和質(zhì)控項目
標準品來源不同。環(huán)境監(jiān)測用的標準品(以有機污染物為例)多為分裝在安瓿瓶中的液體,國家環(huán)境保護總局標準樣品研究所提供,濃度為10-1000mg/L不等,采用的溶劑在標簽上標注。藥品檢驗用的標準品多為固體,分裝在棕色玻璃瓶中,10-200mg/瓶。這樣做的目的也是為了適應(yīng)不同行業(yè)的需要。環(huán)境監(jiān)測的目的是為了測量某種物質(zhì)是否超標,藥品檢驗不僅要測定主藥的含量是否在規(guī)定的范圍內(nèi),還要鑒別藥品的真?zhèn)?,檢查雜質(zhì)含量是否超標,所以,標準品必須是固體,可以用來做溴化鉀壓片,得到標準的紅外圖譜,也可以用不同溶劑溶解,進行光譜和色譜的分析。從某種程度上說,環(huán)境監(jiān)測所做的種種實驗都相當(dāng)于藥品檢驗中的雜質(zhì)檢查。
七、樣品的采集和前處理
對于環(huán)境監(jiān)測樣品,氣體樣品的采集可以是吸附管吸附(甲苯等),濾膜吸附(硫酸鹽化速率),濾筒吸附(硫酸霧)分進口、出口采集,多孔玻璃吸收管吸收(鹽酸霧,鉻酸霧等)分時間段采集,也有針筒樣,塑袋直接采氣。大氣自動采樣裝置。水樣的采集大氣降水有專門的采樣裝置,飲用水的采集有專門的監(jiān)測點位,廢水?對于土壤樣品?樣品的采集是分析的第一步也是非常關(guān)鍵的一步,絕對不能重分析輕采集。樣品的采集具體由現(xiàn)場監(jiān)測室完成,也有企業(yè)委托送樣、監(jiān)察支隊送樣。藥品檢驗的樣品一般是抽樣和送樣,抽樣一般是抽成品,連包裝一起抽,由藥監(jiān)局稽查支隊完成。送樣可以是委托單位的中間體,原料藥和其他樣品。
樣品前處理的好壞直接影響分析結(jié)果,是另一個關(guān)鍵點,來不得半點馬虎。否則做出來的數(shù)據(jù)無法令人信服。在環(huán)境監(jiān)測中,液相色譜常用的前處理步驟為固相萃取,液液萃取,ASE快速溶劑萃取,GPC大分子凈化。氣相色譜用蘇瑪罐預(yù)濃縮,離子色譜用的是超聲溶解定容,過樹脂柱,過濾。
八、分析步驟
樣品前處理后的樣品開始進入分析階段,此階段這兩個行業(yè)基本一致。以液相色譜法為例,都是先進標準品溶液,后進樣品溶液。但是環(huán)境監(jiān)測行業(yè)要求較嚴格,要求準確定量。要求做標準曲線。要求做質(zhì)控樣(原子吸收法和離子色譜法)核對。
在藥品檢驗的含量測定項下,標準品配制兩份,樣品亦配制兩份,由于樣品溶液的濃度是事先可以根據(jù)標示量(包裝標簽上主藥的含量)和稀釋倍數(shù)(標準中有詳細規(guī)定)估算的(對于片劑來說,標示量25mg表示1片含主藥的量為25mg),標準品溶液的濃度盡量與樣品溶液的濃度一致,這樣,就可以用外標法來做含量計算了。整個分析過程不用分析者考慮標準曲線范圍,可以這么說,藥典發(fā)展到今天,成為比較成熟的操作法典,分析者基本就是高級操作工,所做的事情就是按部就班地照藥典做,只有很偶然的機會能抓住藥典的紕漏,做一下方法的改進實驗。假如是雜質(zhì)檢查,采取的都是與規(guī)定的限度溶液做對照的辦法。如目視比色法,目視比濁法,薄層色譜法,紫外光譜法,原子吸收光譜法,色譜法。按標準配制1份標準限度對照溶液,1份樣品溶液,兩者對比,樣品溶液的顏色,濁度,斑點顏色,吸光度,峰面積未超過限度對照溶液就算符合規(guī)定。
在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,由于樣品的實際濃度是未知的無法估算的,分析工作者既是操作工,又是研究員,要做待測成分的標準曲線確定最佳測定范圍,要根據(jù)樣品的實際濃度重新調(diào)整工作方案。比如濃度太大,需要稀釋后測定,濃度太小,需要富集濃縮后測定?但是有一點是一致的,就是也有一個規(guī)定限度。配一個限度對照的標準溶液,
九、結(jié)果表示
環(huán)境監(jiān)測中,最后的報數(shù)單位是絕對值,比如mg/m3,ug/m3(氣體),mg/L,ug/L(液體),mg/kg,ug/kg(固體)。藥品檢驗中,最后的報數(shù)單位一般是相對值,比如含量測定占標示量的百分之多少(%),雜質(zhì)檢查%,(固體為g/g,液體為g/ml),也有報絕對值的,比如醫(yī)院制劑,液體每1ml含主藥的mg數(shù),國家標準片劑每片含主藥的mg,g數(shù)。
十、報告書編制
環(huán)境監(jiān)測報告重在報數(shù),編寫環(huán)境質(zhì)量報告書。藥品檢驗報告重在結(jié)論:是否符合規(guī)定。
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