色谱-质谱联用在药物代谢动力学研究中的应用
2014-08-15张开莲
易 啸 张开莲
(泸州医学院药学院 四川 泸州 646000)
药物代谢动力学(Phar macokinetic)是定量研究药物在生物体内吸收、分布、代谢和排泄规律,并运用数学原理和方法阐述血药浓度随时间变化的规律的一门学科。随着新型分析技术的发展,药代动力学分析手段日趋多样化。其中,色谱-质谱联用已成为较为先进且应用广泛的分析手段,主要包括气相色谱串联质谱和液相色谱串联质谱法。本文主要介绍目色谱-质谱联用技术在药物代谢动力学方面的应用。
1 高效液相色谱串联质谱法
液质联用(LC-MS)又叫液相色谱-质谱联用技术,它以液相色谱作为分离系统,质谱为检测系统。样品在质谱部分和流动相分离,被离子化后,经质谱的质量分析器将离子碎片按质量数分开,经检测器得到质谱图。液质联用体现了色谱和质谱优势的互补,在药动学研究中到了广泛的应用,主要有以下优点:
1.1 提高了对目标物的分析灵敏度和专属性:以质谱仪作为检测系统,特定选择离子作为信号记录对象,使其对目标物的响应更高,有更低的检出限,而特定检测离子选择条件,使得其对该目标物的检测专属性更强,因此在药动学研究中备受青睐,成为体内药物分析研究中不可或缺的有效工具[1]。洪馨等[2]在国[作者简介:易啸,男,1986年,学士学位,助理工程师,主要从事色谱检测方面工作。]内首次采用了LC-MS联用技术对血浆中的双氢青蒿素进行了测定,其日内、日间精密度均小于10%,回收率在98.14%~101.19%之间,方法灵敏度高,可用于双氢青蒿素的药代动力学及生物利用度的研究。杨波等[3],采用液质连用法,测定人血浆中的艾芬地尔,其工作曲线的线性范围为0.25~50g/L,日内、日间精密度分别小于2.7%和6.5%,平均回收率为101.3%~105.0%,检测限为0.08g/L。该方法灵敏度高,特异性好,可以用于临床试验的血浆样品的检测。第四军医大学的乔逸[4]等,利用LC-MS/MS测定美多拉宗的血药浓度,其高灵敏度得到很好验证。
1.2 极大提高了分析效率。质谱仪对碎片离子的筛选,使得一部分极性相当的物质可以被轻易的区别开来,使得分析人员在分离极性相似的物质的时候,可以相同色谱条件条件,在分离度不佳的情况下分析出在高效液相色谱仪中无法祛除干扰的样品,极大提高了分析效率,同时,随着仪器的不断改进,实现了高度自动化,减轻了分析人员的工作量,提高了工作效率。
从上述结果可以看出,液质联用,既保留了液相色谱分离好、分析时间短、被测组分不受沸点影响,适用范围广的特点,更加突出了质谱灵敏度高,抗干扰能力强的特点,将是未来大有前途的一种分析方法。但由于该法方仪器价格昂贵,保养费用高,使得该法的推广受到一定的限制,但随着科技的发展,液质联用法,必将成为药代动力学领域最广泛采用的分析手段。
2 气相色谱串联质谱法
气相色谱串联质谱法,简称气质联用法,是将气相色谱(GC)与质谱检测器串联起来的分析方法。其原理是将样品气化后,以载气(通常为氦气)为载体进入色谱柱进行分离后,进入质谱仪,由质谱仪将被测组分电离后进入特定电场,检测其离子碎片。气质联用法,有以下优点。
2.1 分离效果好,可用于组分复杂血液样品的分析:气质联用,继承了气相色谱分离效果好的特点,更兼顾了质谱仪专属性强的特点,可以在血液中干扰物质多的情况下进行多组分的分析。金永春[5]等,利用气质联用对人体血液样本中10种常见毒品进行了分离分析,有着良好的效果,气质联用对于复杂样品的多组分分析,有得天独厚的优势。
2.2 较高的灵敏度及专属性:早在1985年李 锐[6]等,利用气质联用法,对青蒿酯钠在体内的代谢进行研究,对该药物用药提供了实际指导意义。蔡葵花[7]等,采用气质联用法,测定血中吗啡的浓度,标准曲线在1.0~60ng/ml之间呈良好的线性关系,日间日内RSD<9.0%,回收率达96%。并进行了8例肿瘤病人口服30 mg吗啡控释片、普通片的药代动力学的研究。为该药的临床研究提供了依据。
2.3 可用于未知物质的分析:气质联用仪通过对电离后的离子碎片的比对分析,可以进入相应谱库进行检索,按离子碎片组成比较进行相似度比较,从而找出与当前分析物质离子碎片相似的已知物质名称,为未知物的鉴定提供参考依据。当前,一些知名大品牌仪器商的谱库中,已包含5000多种常见化合物,可以满足日常分析的需求。
但是,气质联用法,也有其先天不足,如分析温度高,只使用于沸点较低,热稳定性较好的物质的分析,对于不易挥发,不易气化的物质不适用的缺点,而且,分析仪器价格较为昂贵,也是其广泛使用的一大障碍。
综上,随着色谱分析技术的发展,药代动力学可采用的方法更加丰富。各种方法互有优势与缺点,可相互补充。气相色谱质谱法和液相色谱质谱法,都有灵敏度高,抗干扰强,专属性好的优点。液质联用由于不受被测组分沸点的影响,适用范围较气质联用更广。气质联用,虽然受被测组分沸点、热稳定性影响,应用收到局限,但较液质法而言,有分离更好,可以对未知组分进行鉴别的功能。因此,在日常科研活动中,可以采取多种手段相互补充的方式进行研究,对药代动力学的推进,有积极的影响。
[1] 张广洲等液相色谱-质谱联用技术在体内药物分析中的应用进展[J],齐鲁药事,2006年,第25卷 第4期:236-237
[2] 洪馨等,高效液相色谱-质谱联用技术测定人血浆中双氢青蒿素的含量[J],分析测试学报,2005,24(1):46~48
[3] 杨波等,液相色谱电喷雾串联质谱法测定人血浆中的艾芬地尔[J],色谱,2008年5月,322-326
[4] 乔逸等,LC-MS/MS法测定美托拉宗血药浓度及其药物动力学研究[J],中国药师2011年,第14卷第5期:606-609
[5] 金永春等,人血中10种常见毒品的GC-MS同时检测方法研究[J],分析测试学报,2007,26:151-155
[6] 李锐等,应用气-质联用等法对青蒿酯钠体内命运的研究[J],药学学报,1985,20(7):485-490
[7] 蔡葵花等,气质联用(GC/MS)研究吗啡控释片的药代动力学[J],《药物分析杂志》,1996年02期:89-91