药物分析课件：糖类药物分析

药物分析糖类药物分析本课程全面介绍糖类药物的基本特性与分析方法，帮助学生掌握糖类药物分析的核心技能通过系统学习《中国药典版》中的相关标准，了解糖类药2020物质量控制的规范要求与科学依据课程大纲糖类药物基础知识介绍糖类药物的定义、分类、结构特点及临床应用，建立基础认知框架糖类药物的物理化学性质分析糖类药物的溶解性、旋光性、熔点特征等物理性质及其化学反应特性糖类药物的分类与结构系统讲解单糖、寡糖、多糖及糖苷类药物的结构特点与构效关系分析方法与技术详细介绍光谱、色谱、质谱等现代分析技术在糖类药物分析中的应用质量控制与标准糖类药物概述亿

83517.3%市场规模增长率年中国糖类药物市场规模多糖类药物年均增长率202425+应用领域临床治疗领域覆盖面糖类药物是指含有糖基本结构的药物，其基本骨架由碳、氢、氧组成，具有广泛的临床应用价值这类药物在抗菌、抗病毒、免疫调节、抗肿瘤等多个领域展现出独特的治疗效果糖类药物的基本结构多糖结构由多个单糖通过糖苷键连接形成的长链或分支状大分子寡糖结构由个单糖单元连接构成的中间体2-10单糖结构基本结构单元，不能水解为更简单的糖糖类化合物按照碳原子数进行命名，常见的有己糖个碳、戊糖个碳等在空间构型上，和构型的区别主要在于糖苷键的连接方65αβ向，这种微小的差异却能导致药物性质的显著变化单糖类药物葡萄糖（右旋糖）最主要的能量来源，静脉补液的基础组分，分子式₆₁₂₆，具有构型，按顺时C HO D-针方向旋转偏振光用于低血糖、脱水及营养不良等症状的治疗果糖（左旋糖）甜度最高的单糖，肝脏代谢不依赖胰岛素，分子式₆₁₂₆，按逆时针方向旋转偏C HO振光临床用于肝脏疾病或糖尿病患者的能量补充甘露糖与半乳糖甘露糖为葡萄糖的位差向异构体，参与糖蛋白合成；半乳糖是乳糖水解产物，为脑C-2组织发育提供重要营养物质，参与多种生理过程核糖及衍生物寡糖类药物蔗糖及衍生物麦芽糖由葡萄糖和果糖通过α-D-β-D-α,β-1,2由两分子葡萄糖通过糖苷键连接，α-1,4糖苷键连接，临床上主要用作矫味剂和药用具有温和的渗透压，在口服补液盐中应用辅料乳糖环糊精由葡萄糖和半乳糖组成，是重要的药用辅环状寡糖，具有特殊的疏水性内腔结构，可料，尤其在片剂制备中用作填充剂和稀释剂通过包合作用改善药物溶解度和稳定性多糖类药物淀粉及其衍生物包括可溶性淀粉、羟丙基淀粉等，主要用作血浆增容剂、口服制剂崩解剂和粘合剂淀粉分子由直链淀粉和支链淀粉组成，具有良好的生物相容性纤维素及其衍生物如羧甲基纤维素钠、羟丙甲纤维素等，在制剂中用作崩解剂、粘合剂和控释材料这些半合成衍生物可根据取代度调节其溶解性和粘度甲壳素与壳聚糖甲壳素脱乙酰化得到壳聚糖，具有止血、促进伤口愈合和抗菌作用壳聚糖还常用于药物控释系统和基因递送载体的研发透明质酸与肝素糖苷类药物苷键形成原理糖分子的半缩醛羟基与另一分子的羟基反应，脱水形成糖苷键，连接糖基与配基心苷类药物由强心苷元和糖基组成，如洋地黄毒苷，用于心力衰竭治疗，通过抑制⁺⁺酶发挥作用Na-K-ATP黄酮苷类药物如芦丁、槲皮素苷等，具有抗氧化、抗炎和保护血管作用，广泛存在于中药材中皂苷类药物如人参皂苷、甘草酸等，具有表面活性、溶血性和生物活性，在中药中占有重要地位糖类药物的物理性质溶解性特征结晶性与旋光性糖类药物的溶解性与其结构密切相关低分子量的单糖和二糖通单糖和低分子量寡糖易形成结晶态，而大多数多糖则呈无定形常具有良好的水溶性，这是因为分子中含有大量羟基能形成氢态结晶状态对糖类药物的稳定性和溶出度有重要影响旋光性键高分子量的多糖水溶性各异，取决于分子结构和取代基团类是糖类药物的重要特性，源于分子中的手性碳原子型旋光度测定是鉴别和纯度检查的重要方法，通过测量药物溶液对例如，淀粉在冷水中不溶，但热水中可形成胶体分散系统；而纤偏振光旋转角度的大小和方向来判断例如，葡萄糖的比旋D-维素衍生物如羧甲基纤维素钠则具有良好的水溶性大多数糖类光度为°，而果糖为°+

52.7D--92药物在有机溶剂中溶解度较低糖类药物的吸湿性也是一个重要的物理特性，这与其多羟基结构有关高吸湿性会影响药物的贮藏稳定性，因此在制剂设计和储存条件确定时需特别考虑糖类药物的化学性质氧化还原反应还原糖能还原斐林试剂和托伦试剂，是鉴别糖类的重要依据水解反应聚糖在酸、碱或酶催化下水解形成低分子产物酯化与醚化反应3通过羟基修饰形成衍生物，改变理化性质糖类药物的氧化还原反应主要发生在醛基或半缩醛羟基上例如，葡萄糖在碱性条件下可被氧化为葡萄糖酸，这是许多糖类定性反应的基础还原糖如葡萄糖可以还原⁺为⁺，形成砖红色沉淀，这也是斐林试验的原理Cu²Cu水解反应是多糖类药物的重要化学特性，如淀粉在酸催化下可水解为葡萄糖，蔗糖可水解为葡萄糖和果糖酯化与醚化反应是制备糖类衍生物的常用方法，如羧甲基纤维素钠、羟丙基淀粉等，这些衍生物通常具有改善的溶解性、稳定性和生物相容性糖基化反应在生物体内普遍存在，也是一些糖类药物合成的重要途径葡萄糖药物分析肝素类药物分析结构与活性关系分析方法肝素是由葡萄糖胺和葡萄糖醛酸艾杜糖醛酸交替连接抗凝活性测定是肝素类药物质控的核心指标，主要采用凝血酶时D-D-/L-的直链硫酸化多糖，平均分子量约低分子肝素是肝素间法和抗活性法分子量分布测定通常使用凝胶渗透色谱15000Xa解聚产物，分子量在之间，抗凝活性更加稳定，法，常与多角度激光光散射检测器联用，可获得更准确的分子量4000-6000出血风险更低信息硫酸化程度是决定肝素抗凝活性的关键因素，特别是位和硫酸化程度分析采用元素分析法或比色法测定硫含量特异性杂N-O-位的硫酸化对活性影响显著肝素结构中的特殊五糖序列是与抗质如过硫酸化肝素、硫酸软骨素等需使用正交分析方法监测，包凝血酶结合的活性区域括谱、毛细管电泳等技术III NMR透明质酸药物分析分子量测定透明质酸的分子量范围广泛（从几万到几百万），是影响其生物学功能的关键因素常用凝胶渗透色谱多角度激光光散射联用技术（）测定-GPC-MALS分子量及其分布毛细管黏度法也可用于相对分子量的快速评估黏度与纯度测定旋转黏度计法是测定透明质酸黏度的标准方法，黏度值直接反映产品质量蛋白质残留使用法或法检测，核酸残留采用紫外吸收BCA Bradford法或特异性染料法测定这些杂质会影响产品的安全性和稳定性含量与降解分析透明质酸含量测定主要采用比色法（如咔唑硫酸法）和法在-HPLC生物体内和储存过程中，透明质酸易受自由基和酶的作用而降解，主要降解产物为低分子量片段和寡糖，需通过等方法监测这些SEC-HPLC变化环糊精及其衍生物分析结构差异取代度测定包合物分析环糊精含个葡萄糖单元，环糊精衍生物（如羟丙基包合物形成是环糊精应用的核α-6-β-内腔直径约；环环糊精）的取代度直接影响其心差示扫描量热法、射线

4.7-

5.3Åβ-X糊精含个葡萄糖单元，内腔溶解性和包合能力常用核磁衍射和核磁共振等技术可用于7直径约；环糊精共振氢谱法或气相色谱法测定确认包合物的形成及研究包合

6.0-

6.5Åγ-含个葡萄糖单元，内腔直径平均取代度，高效液相色谱法机制溶解度相图法和平衡透8约这种结构差异测定取代基分布模式析法可测定包合常数和化学计

7.5-

8.3Å决定了它们对不同分子的包合量比能力杂质与稳定性环糊精中常见杂质包括线性糊精、未反应单体等高效液相色谱法和毛细管电泳法可有效分离检测这些杂质环糊精在水溶液中较稳定，但在强酸强碱条件下会水解，应建立适当的稳定性指示性方法糖类药物鉴别试验莫利希反应Molisch糖类的通用鉴别反应，原理是糖类在浓硫酸作用下脱水形成糠醛衍生物，与萘酚反应生成紫α-红色络合物适用于各种糖类药物的初步鉴别，灵敏度高但特异性较低斐林试液反应Fehling特异性检测还原糖的经典方法，原理是还原糖在碱性条件下将⁺还原为⁺，形成红色氧化Cu²Cu亚铜沉淀常用于葡萄糖、果糖等还原糖的鉴别，非还原糖如蔗糖需经酸水解后才呈阳性碘碘化钾显色反应-主要用于淀粉及其衍生物的鉴别，淀粉与碘形成蓝色复合物，直链淀粉显蓝色，支链淀粉显紫红色环糊精与碘的反应也各不相同，可用于区分、、环糊精αβγ-其他特异性反应硫酸萘酚反应用于检测酮糖，呈紫红色；塞利旺诺夫反应特异性检测酮糖，果糖呈深红色；-α-苦味酸碱性显色反应用于检测还原糖，形成红棕色沉淀；巴弗德反应用于区分己糖和戊糖糖类药物的提取与分离提取方法选择初步分离技术水提法适用于水溶性多糖，如多数植物酸碱沉淀和盐析法可分离不同溶解度的多糖；醇提法适用于低分子量糖和某些多糖组分，是粗提的常用方法糖苷质量评价体系精细纯化方法建立提取工艺与产品质量关系，优化工大孔吸附树脂可分离糖和非糖成分，膜艺参数确保批次间一致性分离技术可基于分子量进行分级分离糖类药物的提取与分离是保证产品质量的关键环节在提取方法选择时需考虑目标成分的溶解性、稳定性以及样品基质的复杂程度例如，中药多糖通常采用热水提取或碱提法，而分子量较小的寡糖和糖苷则可采用有机溶剂提取糖类药物的纯化技术离子交换层析基于糖类分子的电荷特性进行分离，如纤维素适用于分离硫酸化多糖和酸性多DEAE糖可根据离子强度梯度或梯度洗脱，能有效去除蛋白质和核酸等杂质pH凝胶过滤色谱根据分子大小分离不同分子量的糖类物质，如系列、系列等Sephadex GBio-Gel P凝胶填料可用于分级分离多糖组分，也适合脱盐和去除小分子杂质亲和色谱利用凝集素或抗体等特异性配体与糖结构的相互作用进行分离亲和色谱可特ConA异性分离含甘露糖和葡萄糖残基的糖蛋白，纯化效率高α-D-α-D-4超临界流体萃取利用超临界二氧化碳萃取某些糖类衍生物，具有溶剂残留少、分离效率高的优点适用于热敏性糖类药物的纯化，特别是在天然产物中分离糖苷类化合物分子量测定方法黏度法色谱与光散射法黏度法是测定多糖相对分子量的经典方法，基于高分子溶液黏度凝胶渗透色谱是目前最常用的分子量测定方法，可同时获GPC与分子量之间的关系通过测定不同浓度溶液的相对黏度，绘制得平均分子量和分子量分布信息通常与示差折光检测器GPC曲线并外推得到特性黏度，然后利用方程联用，但需要分子量已知的标准品校准对于结构复杂的[η]Mark-Houwink RID计算分子量，其中和为与特定多糖溶剂体系相多糖，可能产生较大误差[η]=K·M^a Ka-关的常数静态光散射法是测定绝对分子量的方法，无需标准品校SLS此方法操作简便，但需要已知常数，且只能获正多角度激光光散射检测器与联用，可同时测定Mark-Houwink MALSGPC得平均分子量，无法反映分子量分布情况对于新型多糖，需先分子量和分子构象质谱法适用于低分子量糖类的精确分子量测通过其他方法测定标准品的分子量，建立校准曲线定，但对大分子多糖应用受限旋光度分析法旋光原理比旋光度计算变旋光现象高级旋光技术手性分子对偏振光平面旋转的现象，，为旋转角新制备的糖溶液旋光度随时间变化，旋光色散和圆二色谱提供更多构型[α]D^t=α/L·cα是糖类结构鉴定的重要依据度，为光程，为浓度反映环状与直链结构的平衡过程信息，用于复杂糖结构解析L c旋光度分析是糖类药物质量控制的基础方法之一不同的糖类具有特征性的比旋光度值，这与其立体构型密切相关例如，葡萄糖的比旋光度为°，D-+

52.7而果糖为°变旋光现象是许多单糖的重要特性，如葡萄糖的初始比旋光度约为°，平衡后降至°，这一现象反映了环状结构向平D--92α-D-+112+

52.7衡混合物的转变过程红外光谱分析核磁共振波谱分析核磁共振波谱分析是糖类药物结构解析的强大工具可提供氢原子的化学环境信息，对于糖类分析，最具特征性的是糖苷键的异头氢¹H-NMR信号构型在，构型在羟基氢的信号在，但受温度和浓度影响大，可通过₂交换消α-δ

4.9-

5.5ppmβ-δ

4.3-

4.8ppmδ

4.0-

5.5ppm DO除在构型分析中优势明显，不受氢谱中羟基氢干扰碳谱中异头碳信号构型在，构型在二维¹³C-NMRα-δ92-95ppmβ-δ96-98ppm技术极大提升了结构解析能力揭示氢原子间的相互耦合，建立碳氢直接关联，可检测到跨糖苷键的长程相关，对NMR COSYHSQC-HMBC确定连接位置至关重要对于复杂多糖，通常需要先通过部分水解或酶解简化结构，再结合多种技术进行系统分析NMR质谱分析技术电喷雾离子化与串联质谱ESI-MS MALDI-MS是分析寡糖和糖苷类药物的首选技术，能提供分子量和特别适用于大分子多糖及糖蛋白的分析，对样品纯ESI-MS MALDI-MS结构碎片信息在正离子模式下，糖类常以⁺、度要求较低基质选择对分析结果影响显著，常用二羟基[M+Na]2,5-⁺或₄⁺形式出现；在负离子模式下，酸性糖苯甲酸作为糖类分析的基质可提供较准[M+K][M+NH]DHB MALDI-TOF（如唾液酸含有糖）以⁻形式出现确的分子量信息，但对结构解析能力有限[M-H]适合分析热敏性糖类，分子量上限可达万道尔顿，串联质谱通过对特定离子进行碰撞诱导解离，产生结ESI-MS10MS/MS并可与液相色谱联用，实现复杂混合物的在线分析对于复杂多构特征性碎片，能够区分单糖组成、键接位置和构型信息对于糖，需结合酶解和化学降解方法进行片段分析硫酸化多糖，石墨化炭黑作为预分离材料可提高检测灵敏GC度色谱分析技术一薄层色谱高效液相色谱TLC HPLC是糖类药物定性分析的快速便捷方法常用硅胶作为固定相，展开剂为正是糖类药物分析的主要方法，分离模式多样对于单糖和低分子寡糖，常TLC GHPLC丁醇乙酸水或乙酸乙酯甲醇水显色剂通常采用蒽采用氨基柱或铅型阳离子交换柱；对于多糖分子量分布，采用模式；--4:1:5--77:13:10NH2SEC酮硫酸或茴香醛硫酸试剂，与糖类呈现特征性颜色薄层扫描可实现半定量对于衍生化糖类，可使用反相色谱柱检测器选择是分析的关键，--C18HPLC分析常用、或荧光检测器RID ELSD气相色谱毛细管电泳技术GC适用于挥发性糖类或可衍生化为挥发性衍生物的糖类分析常用衍生化方法毛细管电泳具有高效率、高分辨率和样品用量少的优点对于带电荷的糖GC CE包括三甲基硅烷化、乙酰化或甲氧胺双重衍生化毛细管柱具有类如硫酸化多糖，可直接采用毛细管区带电泳模式；对于中性糖类，可采用硼TMS-TMS更高的分离效率，能够区分单糖的异构体，甚至是和构型火焰离子化检酸络合或胶束电动毛细管色谱模式检测通常采用间接法或激光诱D-L-MEKC UV测器是最常用的检测器导荧光法FID LIF色谱分析技术二亲水相互作用色谱HILIC是分析极性糖类化合物的有效方法，结合了正相和反相色谱的优点固定HILIC相通常为极性基团修饰的硅胶，如氨基、酰胺、二醇或磺酰基等移动相为含高比例有机溶剂的水相混合液，糖类化合物主要通过氢键和静电相互作用与固定相柱前衍生化技术结合大多数糖类缺乏吸收或荧光基团，柱前衍生化可显著提高检测灵敏度常用试UV剂包括苯基甲基吡唑啉酮、氨基苯甲酸和氨基吡1--3--5-PMP2-ABA2-多糖分子量分布测定啶等这些衍生物可在反相条件下良好分离，并具有低至皮摩尔级的检测限AP联用系统是测定多糖分子量及其分布的标准方法通过多角度光散SEC-MALS射检测器可获得绝对分子量，无需标准品校准对于混合物或非均一多糖，可结合分级洗脱技术提高分辨率超高效液相色谱采用小粒径填料，疏水作用色谱FFF UHPLC大幅提高了分离效率和分析速度疏水作用色谱主要用于分离具有不同疏水性的糖衍生物，如蛋白质上的糖HIC基修饰或糖肽使用弱疏水性填料和高盐浓度起始条件，随着盐浓度降低，样品按疏水性递增顺序洗脱此技术对糖蛋白的分离特别有效，可保持蛋白质构象和活性检测器的选择与应用示差折光检测器RID基于样品溶液与参比溶液折光率差异的通用检测器，适用于几乎所有糖类分析优点是响应与质量浓度呈线性关系，不需要样品具有特定官能团；缺点是灵敏度较低约，受温500ng度、流速波动影响大，且不适用于梯度洗脱条件蒸发光散射检测器ELSD样品经雾化、蒸发后形成固体微粒，通过散射光强度测定浓度适用于非挥发性糖类，可与梯度洗脱兼容，灵敏度约优于缺点是响应与浓度关系为非线性，需在每个浓度50ng RID点建立校准曲线，且对挥发性添加剂敏感电化学检测器基于糖类在高条件下氧化产生电流的原理脉冲安培检测器是专为糖类分析设计的pH PAD高灵敏度检测器约，尤其适合与离子色谱联用分析单糖和寡糖缺点是需要强碱洗脱剂，5ng检测条件优化较为复杂质谱检测器联用是现代糖类分析的强大工具，提供结构信息和高灵敏度和LC-MS1-10ng ESIAPCI接口适用于寡糖和糖苷分析，但可能需要加入铵盐等离子化助剂挑战在于复杂基质中的离子抑制效应以及糖类结构异构体的区分单糖含量测定费林试剂法蒽酮硫酸法法-DNS基于还原糖在碱性条件下还原⁺为⁺的糖类在浓硫酸作用下脱水形成糠醛衍生物，与二硝基水杨酸在碱性条件下被还原糖还Cu²Cu3,5-反应，形成砖红色₂沉淀通过滴定法蒽酮反应生成蓝绿色化合物，在处测原为氨基硝基水杨酸，呈现红棕色，Cu O625nm3--5-确定终点，或通过分光光度法测定处定吸光度适用于总糖含量测定，灵敏度高在处测定吸光度此方法适用于多种530nm540nm吸光度方法简便但特异性不高，易受样品中约缺点是反应条件苛刻，重现还原糖，操作简便，常用于酶活性测定和食品10μg/mL其他还原性物质干扰性受温度控制影响分析线性范围在

0.1-

2.0mg/mL高碘酸氧化法是测定醛糖的特异性方法，基于醛糖消耗高碘酸的量与其结构有精确关系方法特异性强，但操作较为复杂，需严格控制反应条件苯酚硫酸法也是常用的总糖测定方法，其操作流程包括样品与苯酚溶液混合，快速加入浓硫酸，冷却后在测定吸光度-5%490nm多糖纯度检测蛋白质残留检测核酸残留检测有机溶剂残留分析重金属与内毒素检测蛋白质是多糖提取物中常见杂核酸通过双链特异性染料如多糖纯化过程中使用的有机溶重金属限量通常采用原子吸收质，检测方法包括考马斯亮蓝进行荧光检测，剂如乙醇、丙酮需严格控制光谱法或电感耦合等离子体质PicoGreen®法法、或通过紫外吸收测残留量检测采用顶空气相色谱法测定，检出限可达G-250Bradford260nm ppb法和法定双链的摩尔消光系数谱法，配合火焰离子化检测器级细菌内毒素采用鲎试剂法BCA LowryDNA法快速简便，检测高，检测灵敏度可达级嘧或质谱检测器《中国药典》法检测，对于注射用多Bradford ngLAL下限约；法稳定啶二嗪显版规定了各类有机溶剂糖尤为重要《中国药典》规2μg/mL BCA-diphenylamine2020性好，抗干扰能力强，线性范色法也可用于含量测定的残留限量，如乙醇不得超过定注射用级别内毒素限度为DNA围广；药用多糖核酸残留通常需控制，丙酮不得超过或更低20-2000μg/mL5000ppm

0.5EU/mg法灵敏但步骤繁琐药在以下Lowry10μg/g500ppm用级多糖蛋白残留通常限制在以下

0.5%中药多糖分析技术硫酸化多糖分析硫酸基含量测定巴氏甲苯胺蓝分光光度法，基于染料多糖复合物的形成-硫酸化位置分析结合甲基化分析和核磁共振技术确定硫酸基连接位点抗凝活性评价通过凝血酶时间、活化部分凝血活酶时间测定TT APTT硫酸化多糖是一类重要的药用多糖，包括肝素、硫酸软骨素、硫酸角质素等硫酸基含量是其质量控制的核心指标，除了巴氏甲苯胺蓝法外，还可通过元素分析仪直接测定硫含量，或通过离子色谱法测定水解后释放的硫酸根离子硫酸基的含量和位置直接影响多糖的生物活性硫酸化位置分析技术复杂，需结合多种方法核磁共振中，硫酸化碳原子的化学位移通常向低场移动，是判断硫酸化位置的重要依据抗5-8ppm凝活性与结构的关系研究显示，硫酸化度、取代位置、分子量和单糖序列都会影响活性质量控制关键指标设定应基于结构活性关系，至少包括硫-酸基含量、分子量分布和特定生物活性，对于肝素类药物还需控制过硫酸化、低分子杂质等相关风险糖醇类药物分析结构与性质分析方法糖醇是糖类还原后的产物，羰基转变为羟基，失去还原性常见含量测定方法包括高效液相色谱法、气相色谱法和离子色谱法糖醇包括山梨醇₆₁₄₆、甘露醇₆₁₄₆、木分析通常采用氨基柱或铅型阳离子交换柱，配合或C HOC HOHPLC RID糖醇₅₁₂₅等这类化合物通常以白色结晶粉末形态存检测器气相色谱法需将糖醇衍生化为三甲基硅烷化物或C HOELSD在，易溶于水，难溶于有机溶剂糖醇类具有良好的化学稳定乙酰化物，提高挥发性性，在酸、碱和高温条件下较为稳定糖醇类的鉴别可通过红外光谱、熔点和比旋光度组合确认杂质糖醇类药物主要用于降低眼内压、利尿、预防龋齿和作为非热源控制主要针对相关糖、氧化杂质和金属离子《中国药典》性甜味剂在制剂中也常作为赋形剂使用，尤其适用于糖尿病患版对山梨醇注射液规定含量为，重金属

202095.0%~

105.0%者使用的药物配方由于分子结构中不含还原性基团，糖醇不参不得过百万分之五，细菌内毒素不得过长链糖醇

0.5EU/mL与美拉德反应，在高温制备过程中可保持稳定需控制羟值和碘值等相关参数糖原质量控制分子量特性支链度分析糖原是一种高度支化的多糖，分子量支链度是糖原质量控制的关键指标，范围通常在10⁶-10⁸之间分子量分通常用α-1,6糖苷键的百分比表示布测定主要采用技术，测定方法包括甲基化分析、过碘酸氧SEC-MALS无需外标校准糖原的生物学功能与化法和特异性酶法药用级糖原的支其分子量密切相关，分子量过低会影链度应控制在范围内，批次8-12%响其储能效率，过高则会影响溶解性间差异不应超过±，以确保产品性1%和代谢速率能一致性纯度与稳定性纯度检测包括蛋白质、核酸残留、脂类和无机盐含量测定稳定性考察主要关注糖原在不同、温度条件下的降解行为酸性条件下易水解，形成低分子量片段；碱性条pH件较稳定；高温会导致支链结构变化药用辅料级糖原需满足无热原、低内毒素等特殊要求糖原作为能量储存多糖，在医药领域用作血浆增容剂和药物载体高质量糖原的制备通常来源于动物肝脏或纯化的微生物发酵产物提取过程中需严格控制酶降解，防止分子量和结构的变化《中国药典》未收载糖原质量标准，通常参考欧洲药典或美国药典相关要求，结合企业内控标准执行葡聚糖分析葡聚糖是由葡萄糖通过糖苷键连接的主链，并含有、或支链的多糖其分子量测定方法主要采用α-D-α-1,6α-1,2α-1,3α-1,4SEC-技术，可同时获得重均分子量、数均分子量及多分散性指数标准方法中，应选择适合多糖范围的色谱柱组合，流动相通常为含MALS₃的水溶液，用于抑制聚电解质效应

0.1mol/L NaNO糖苷键含量分析是表征葡聚糖结构的关键，通常采用核磁共振和甲基化分析法分支度对葡聚糖的物理性质和生物学功能有重要影响，α-1,6临床应用中的质量要求包括分子量分布范围、分支度、粘度、旋光度等指标注射用葡聚糖如右旋糖酐需符合严格的安全性指标，包括热原检查、细菌内毒素和异抗原测定高分子量葡聚糖如葡聚糖主要用作血浆增容剂，而低分子量葡聚糖如葡聚糖则用于改善微循环7540壳聚糖分析淀粉及其衍生物分析直支链比例测定直链淀粉支链淀粉比例是淀粉特性的关键指标，通过碘碘化钾显色法、凝胶色谱法-或酶法测定衍生物特性分析羟丙基淀粉取代度通过气相色谱法测定，预胶化淀粉通过冷水溶解性和糊化特性评价交联淀粉表征交联度通过膨胀力、黏度特性和热稳定性综合评价，常用仪测定糊化黏度曲线RVA功能性评价改性淀粉的溶解性、流变性、成膜性和药物释放调控能力等功能评价方法淀粉是由直链淀粉约和支链淀粉约组成的混合物，不同来源淀粉的直支链比例20-30%70-80%差异显著，影响其应用特性玉米淀粉直链淀粉含量约为，而高直链品种可达以上碘碘25%70%-化钾显色法是最简便的测定方法，直链淀粉呈蓝色，支链淀粉呈紫红色620-680nm520-550nm纤维素衍生物分析4000-

1000000.6-

1.5黏度范围取代度羟丙甲纤维素通用规格的黏度范围羧甲基纤维素钠典型取代度范围mPa·s45-55结晶度微晶纤维素的典型结晶度百分比纤维素衍生物是重要的药用辅料，其质量控制涉及多项关键指标羟丙甲纤维素的黏度测定是其HPMC质量控制的核心，通常采用旋转黏度计在水溶液中测定不同牌号的黏度差异可达数百倍，直2%HPMC接影响其在控释制剂中的应用性能黏度值应控制在标示值的范围内80-120%羧甲基纤维素钠取代度分析通常采用酸洗滴定法，测定羧基含量后换算为取代度取代度直CMC-Na-接影响溶解性、黏度和盐敏感性微晶纤维素的粒度与结晶度是其关键质量属性，粒度通常采用激MCC光粒度仪测定，结晶度采用射线衍射法评价高结晶度有利于提高片剂的硬度和崩解性能纤维素酯化X度表征可通过红外光谱、元素分析或水解后测定取代基含量质量标准需根据不同品种特点和应用需求制定，保证批间一致性糖蛋白与糖肽分析糖基化位点鉴定结合质谱与蛋白质组学分析确定糖链连接位置糖链释放与分析2酶切或化学水解释放糖链，后续分析糖链结构结构表征分析糖链组成、连接方式、分支模式和末端修饰异质性控制评估和控制糖基化模式批次间一致性糖蛋白与糖肽是重要的生物药物，糖链部分对其活性、稳定性和免疫原性有显著影响糖链释放主要采用两种方法糖链通常使用酶切释放；糖链N-PNGase FO-则通常采用消除反应释放的糖链可通过荧光标记、等提高检测灵敏度，然后采用、或进行分析β-2-AB2-AAHILIC-HPLC CELC-MS糖基化位点鉴定是理解糖蛋白结构的基础，通常通过酶切消化后的糖肽质谱分析实现糖链结构表征需要综合运用多种技术，包括质谱、和特异性外切糖苷酶NMR顺序消化等方法糖基化模式的异质性是生物药物质量控制的挑战，需建立关键质量属性并确定可接受范围生物活性与糖基化关系研究对于建立放行标准和CQA生产工艺控制至关重要，例如，依立替康中，糖基化程度与其抗肿瘤活性密切相关糖苷类化合物分析苷键稳定性与构型分析糖链分析与含量测定苷键是糖苷类化合物的关键结构，其稳定性考察对质量控制至关皂苷类药物中糖链鉴定需先通过酸水解或酶解释放糖基，再采用重要真苷与伪苷的区分主要基于构型差异，真苷在位呈气相色谱或高效液相色谱分析心苷类药物的糖基分析通常结合C-1α或构型，而伪苷则呈烯醇式结构质谱技术，能同时获得糖基类型、连接顺序和构型信息β苷键稳定性受影响显著，一般在酸性条件下易水解，碱性条黄酮苷类药物含量测定主要采用法，检测波长通常为pH HPLC-UV件下较稳定稳定性检测方法包括加速试验高温、变化和或对于紫外吸收不明显的糖pH250-280nm340-370nm实时稳定性研究核磁共振波谱是区分真苷与伪苷的有力工具，苷，可采用或检测器对照品选择是准确定量的关ELSD CAD真苷在中显示特征的异头氢信号键，应优先采用与目标成分一致的对照品，或通过校正因子换¹H-NMR算环糊精包合物分析包合率测定包合率是环糊精包合物的关键质量指标，反映药物被包合的程度测定方法主要包括直接法和间接法直接法通过测定包合物中药物含量计算，常用或分光光HPLC UV度法；间接法通过测定未被包合的游离药物量，再与总量相减获得包合量高效包合物的包合率通常应达到以上85%稳定常数测定包合物稳定常数反映环糊精与药物分子结合力的强弱，是评价包合体系稳定性的重要参数测定方法包括相溶解度法、光谱法和热分析法等相溶解度法是应用最广泛的方法，通过测定不同环糊精浓度下药物溶解度的变化绘制相图，从斜率计算稳定常数环糊精包合物的稳定常数通常在范围β-100-10000L/mol溶出度与相互作用分析溶出度改善是环糊精应用的主要目的之一溶出度测试通常采用药典规定的溶出度装置，比较包合前后药物的溶出曲线药物环糊精相互作用分析可通过-核磁共振、圆二色谱、射线衍生和分子模拟等方法进行，以揭示包合方式和X构型质量控制关键参数包括包合率、含量均一性、溶出度和稳定性等，应根据药物特性和给药途径确定合适的标准糖类药物杂质研究合成路径相关杂质降解产物鉴定从原料、中间体带入或反应条件导致的副产物，1通过强制降解研究，确定可能的降解途径和产物需全面考察工艺杂质谱结构2杂质控制策略结构相似杂质分离基于风险评估确定杂质限度，建立系统的杂质控针对同分异构体等难分离杂质，开发高选择性分3制体系离方法糖类药物杂质研究是质量控制的重要环节合成路径相关杂质包括起始物料残留、中间体和副反应产物，需通过工艺分析确定关键控制点例如，肝素钠中可能含有过硫酸化或硫酸软骨素等杂质，这些杂质可能导致严重不良反应降解产物鉴定通过强制降解试验酸、碱、氧化、光照、热进行，常见的糖类降解途径包括水解、异构化、氧化和糖苷键断裂等结构相似杂质的分离是技术难点，通常需要开发高选择性色谱方法，如特异性手性色谱柱或多维色谱技术杂质控制标准应基于毒理学评估和工艺能力确定，遵循和指导ICH Q3A Q3B原则，对已知杂质和未知杂质分别设定限度糖类药物稳定性考察1加速试验在强化条件下°±°±进行，通常持续个月，用于快速评估产品40C2C/75%RH5%RH6稳定性并支持临时有效期的确定结果偏差超过显著变化限度时，需辅以中间条件试验°±°±30C2C/65%RH5%RH2长期稳定性研究在规定储存条件下通常°±°±进行，持续时间至少覆盖拟定有效25C2C/60%RH5%RH期采样时间点通常为、、、、、、、月应包括理化指标、含量测定和036912182436降解产物等关键质量参数影响因素研究研究温度、湿度、光照等因素对产品稳定性的影响糖类药物对湿度特别敏感，易发生水解或变构；氧化性糖类在光照下可能产生自由基反应；高温条件下可能发生焦化或美拉德反应这些研究有助于确定关键储存条件4降解动力学与有效期通过建立降解动力学模型，预测产品在不同条件下的稳定性行为常用零级、一级或混合级动力学方程描述降解过程有效期推算通常基于置信限，采用线性回归或非线性模型外90%推，确保产品在整个有效期内符合质量标准糖类注射剂分析葡萄糖注射液葡萄糖注射液是临床常用的输液，其质量控制焦点包括含量测定通常采用法，规定含量为、值、相关物质羟甲基糠醛不得过和渗透压摩尔浓度与HPLC

95.0%-

105.0%pH

3.5-

6.55-

0.05%标示浓度相符需特别控制溶液澄明度和色度，避免高温灭菌过程中的焦化反应右旋糖酐注射液右旋糖酐是重要的血浆增容剂，分子量测定是其关键质量指标通常采用凝胶渗透色谱法测定重均分子量和数均分子量及其比值，以评价分子量分布《中国药典》规定右旋糖酐的平Mw Mn40均分子量为，右旋糖酐的平均分子量为35000-450007065000-85000羟乙基淀粉注射液羟乙基淀粉注射液的安全性指标包括摩尔取代度、取代比和分子量分布三个关键参数高值和高比与肾损伤风险相关，需严格控制现代产品通常为型HES MS C2/C6MSC2/C6HES130/

0.4分子量万，为，安全性优于早期高分子量产品13MS

0.4所有糖类注射剂都需严格控制无菌与热原，无菌检查采用直接接种法或薄膜过滤法，热原检查采用家兔体温法或鲎试剂法法可见异物检查包括可见颗粒检查和不溶性微粒检查，是保证注射剂安全性的重要指标LAL糖类药物制剂分析口服固体制剂分析复方制剂分析糖类药物口服固体制剂如片剂、胶囊中复方制剂中糖类成分分离测定需特别注含量测定通常采用提取后分析样意干扰问题多组分分离可采用梯度洗HPLC品处理需考虑糖类水溶性高的特点，常脱或二维色谱技术对于中药复方HPLC采用水或水醇混合溶剂提取辅料干扰制剂，常需先进行大孔树脂分离或液液-是主要挑战，可通过优化色谱条件或采萃取，去除干扰成分后再进行分析定用专属性高的检测器如、等量方法宜采用外标法，并验证加样回收ELSD CAD解决率稳定性与溶出度研究制剂稳定性研究需关注糖类药物与辅料的相容性，尤其是美拉德反应可能性溶出度测试对评价口服制剂质量至关重要，测试条件应模拟生理环境，常采用药典规定的装置和方法溶出度与生物利用度的相关性研究可用于建立体外体内相关性模型-IVIVC糖类药物制剂分析方法的验证应符合指南要求，重点验证特异性、准确度、精密ICH Q2R1度和线性范围制剂中辅料干扰的排除方法包括色谱条件优化、样品前处理技术和特异性检测器的选择生物利用度评价指标包括、和等药动学参数，对于改良释放制AUC CmaxTmax剂尤为重要糖类药物原料验收标准外观与感官检查色泽、气味、形态等初步判断理化指标检测溶解性、旋光度、值等基本特性pH含量与纯度分析主成分含量及杂质控制微生物限度检查菌落总数、特定微生物限度糖类药物原料验收是质量控制的第一关，需建立科学合理的验收标准外观与感官检查虽然简单，但能快速发现异常情况，如葡萄糖原料应为白色结晶性粉末，有甜味；多糖类原料通常为白色至微黄色粉末，无特殊气味感官特性显著异常可能提示质量问题理化指标确定依据包括药典标准和既往批次数据分析关键指标常包括水分、旋光度、熔点、值、黏度pH等，这些指标与原料性能紧密相关微生物限度要求应基于产品用途确定，注射用原料需符合更严格的标准抽样方法应遵循统计学原理，确保代表性，通常采用公式确定抽样数量，并建立科学的留样管理制度√n+1检验方法验证是确保结果可靠性的基础，应包括特异性、准确度、精密度和稳定性指示性验证等内容新型糖类药物开发趋势低分子肝素生物相似药透明质酸衍生物多糖蛋白结合疫苗低分子肝素生物相似药研发是当前热点，关键技术挑透明质酸衍生物通过化学修饰提高稳定性和功能性，多糖共价结合蛋白疫苗通过将荚膜多糖与载体蛋白共战包括解聚工艺控制、分子量分布一致性和硫酸化模如交联改善机械强度，巯基化增强粘附性，酯化或酰价连接，增强免疫原性质量控制关键点包括多糖纯式相似性开发过程中需建立完善的质量可比性研究胺化改变亲疏水性这些修饰物的分析难点在于表征度、蛋白纯度、结合率和游离多糖含量分析方法需体系，采用正交分析方法如、、修饰度和修饰位点，通常需结合、质谱和特异关注结构完整性、分子大小分布和抗原表位保留情SEC-MALS NMRNMR等全面表征结构特征，并开展系统的生物学性酶解分析材料性能与修饰度之间存在明显的构效况肺炎球菌、脑膜炎球菌等结合疫苗已成功开发，CE-MS评价确认活性等效性关系，是质量控制的关键代表着多糖药物的重要应用方向糖靶向药物递送系统利用特定糖分子如半乳糖、甘露糖与细胞表面受体的特异性结合，实现定向递送这类系统的分析重点在于靶向配体的连接方式、密度和稳定性糖基疫苗设计正成为肿瘤免疫治疗的前沿领域，通过识别肿瘤特异性糖抗原诱导免疫应答，分析难点在于确保糖结构的精确定义和批次一致性糖类药物的绿色分析环境友好型提取技术低耗高效分析方法绿色提取是糖类药物分析的重要发展方向超声辅助提取可显著微量分析技术的应用是减少试剂消耗的有效途径毛细管电泳样缩短提取时间和减少溶剂用量，通常能将传统小时的提取品用量仅为的，且分离效率更高超4-6HPLC1/100-1/1000时间缩短至分钟微波辅助提取利用微波能快速加热样高效液相色谱采用次微米填料，可减少流动相消耗30-60UHPLC品内部水分子，促进目标成分释放，效率比传统加热高，同时缩短分析时间2-370-80%倍可重复使用的分离材料如磁性纳米吸附剂可循环使用次以50酶辅助提取技术利用特异性酶如纤维素酶、果胶酶降解植物细上，大幅减少固相萃取材料消耗无溶剂分析技术如近红外光谱胞壁，提高多糖提取率，同时减少有机溶剂使用超临界₂和拉曼光谱可实现无损、快速分析，完全消除有机溶剂使CO NIR萃取对于某些糖苷类化合物提取具有优势，可完全避免有机溶剂用高效低耗的质量控制策略应基于风险评估原则，合理设计检残留问题测频次和检测项目，避免过度检测造成的资源浪费药典方法与现代技术比较分析项目中国药典版方法现代分析技术优缺点比较2020还原糖含量斐林试剂滴定法法药典法简便但精度低；HPLC-ELSD现代技术精确但成本高多糖分子量黏度法法药典法间接测定；现代SEC-MALS技术可获得绝对分子量单糖组成薄层色谱法法药典法定性；现代技术HPAEC-PAD可精确定量杂质分析特定杂质单检测指纹图谱技术药典法针对已知杂质；现代技术可整体控制中国药典版收载的糖类药物分析方法具有权威性和普适性，但部分方法相对传统与和相比，2020USP EP中国药典在某些检测项目如肝素分子量测定、糖蛋白糖链分析等方面的方法学有待进一步协调各药典间方法学差异导致的合规挑战是药企面临的实际问题传统方法优势在于操作简便、设备要求低，适合基层质检；现代技术则具有高效率、高灵敏度和高特异性优势，但对人员素质和设备条件要求较高新技术应用前景广阔，但也面临标准化、验证和人员培训等挑战在实际工作中，应根据具体需求和条件选择适当方法，对于关键质量指标宜采用现代技术，以确保质量控制的科学性和可靠性糖类药物质量分析案例一肝素钠注射液抗凝活性波动某批肝素钠注射液抗凝活性测定结果为，低于标准规定调查85IU/mg90-110IU/mg发现原料肝素的硫酸化度较低，且分子量分布异常通过优化硫酸化工艺参数和增加分子量控制环节，解决了抗凝活性波动问题葡萄糖注射液变色一批葡萄糖注射液出现浅黄色，不符合无色澄明的要求调查显示是灭菌过程温度过高，5%导致焦糖化反应羟甲基糠醛含量显著升高，达标准通过优化灭菌参5-

0.08%≤

0.05%数并增加灭菌过程监控，防止类似问题再次发生3透明质酸钠粘度不合格医用透明质酸钠粘度测试结果为，显著低于标准要求调600mPa·s1000-1500mPa·s查发现储存温度过高导致酶解降解分子量分析显示产品发生部分降解，平均分子量下降约改进储存条件并增加抗氧化剂后解决了问题40%4壳聚糖溶解性异常一批医用壳聚糖在醋酸溶液中溶解性差，形成不透明胶体调查发现脱乙酰度仅为1%规格为且分子量异常高原因是脱乙酰化反应时间不足和温度控制不当72%80%-90%完善工艺参数监控后，产品质量显著改善糖类药物质量分析案例二多糖分子量测定方法比对复方制剂中糖类成分测定挑战某研究比对了黏度法、法和法测定右旋糖某中药注射剂含有多种糖类成分，常规法无法完全分离SEC-RI SEC-MALS HPLC酐分子量的差异结果显示黏度法测得分子量为研究开发了二维液相色谱方法，第一维采用阴离子交换色谱分离±，法为±，不同类型糖类，第二维采用模式进一步分离同类糖组分620004500SEC-RI580003800SEC-HILIC法为±分析表明方法准确该方法成功分离并定量了样品中种糖类成分，分离度均大于MALS670002200SEC-MALS12度和精密度最高，但成本也最高；黏度法简便但依赖标准品；，线性范围覆盖

1.

50.05-100μg/mL法受标准曲线影响，对高分子量样品测定偏低SEC-RI此外，某复方口服液中糖苷类成分与其他成分干扰严重，通过优针对不同需求可选择不同方法常规检测可用黏度法，研发和关化样品前处理采用大孔吸附树脂分级洗脱，结合超高效D101键批次分析宜用法此外，不同方法间存在系统性液相色谱串联质谱技术，实现了痕量糖苷类成分的准确定量，SEC-MALS-差异，需建立换算关系确保结果可比性检测限低至这些方法改进对复杂制剂中糖类成分分1ng/mL析具有重要参考价值糖类药物分析方法验证专属性评价专属性是分析方法的基础性能，用于确保待测物与潜在干扰物如杂质、降解产物、辅料等能够有效区分对于糖类药物，常采用特意添加可能的干扰物，观察是否影响目标物测定的方法评价专属性对于结构复杂的多糖，可结合多检测器如、、联用提高专属性UV RIELSD线性范围与准确度线性范围评估通常需要至少个浓度水平，覆盖的预期测定范围对于多糖分析，由于标准品580-120%限制，可能需要采用自制对照品建立相对定量方法准确度验证通过加样回收率试验评估，应在低、中、高三个浓度水平各进行至少三次重复实验，回收率通常应在范围内

98.0-

102.0%精密度与检测限精密度评价包括重复性同一条件下、中间精密度不同天、不同仪器或不同分析者和重现性不同实验室对于糖类药物含量测定方法，相对标准偏差通常要求不超过检测限和定量限的确定可RSD

2.0%采用信噪比法和或基于校准曲线的标准偏差法S/N=3S/N=10稳定性指示性与耐用性稳定性指示性方法是确保在样品降解条件下仍能准确测定目标物的关键验证需通过强制降解试验，确认方法能分离主成分与降解产物耐用性评价通过小范围改变分析条件如流动相比例±、值±、2%pH

0.2色谱柱温度±℃等，评估方法对操作条件变化的适应能力5总结与展望传统基础化学反应鉴别、滴定法含量测定等经典方法奠定了糖类药物分析的基础现代技术色谱质谱联用、多维谱学和生物学评价方法丰富了分析手段-未来趋势人工智能辅助分析、微流控芯片技术和实时监测系统将引领新方向糖类药物分析经历了从简单化学反应到现代仪器分析的发展历程，伴随着药物分子复杂性的增加，分析技术也在不断创新当前，分析方法标准化与国际协调是重要发展方向，尤其在生物类似药评价标准制定方面需加强合作高通量分析技术如组学方法已开始应用于复杂糖类药物研究展望未来，新技术在糖类药物分析中的应用前景广阔人工智能算法可辅助解析复杂谱图；微型化、自动化分析系统将提高效率并减少试剂消耗；非靶向分析与多变量统计方法将更全面地评价产品质量特性质量控制体系也将从终产品检测转向全生命周期质量管理，贯彻质量源于设计理念本课程所介绍的理论与方法是构建系统糖类药物分析能力的基础，希望同学们能够灵活应用，不断探索创新。