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超高效液相色谱-串联质谱在中西医药品检测与分析中的应用

2020-02-14邓护军

精细石油化工进展 2020年6期
关键词:血浆药物分析

邓 博,邓护军,杨 飞,门 靖

西安万隆制药股份有限公司,西安 710119

超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测分析技术具有高效分离度和超高灵敏度的优势,可显著提高数据分析与检测的可靠性与耐用性,增强目标化合物的分析效率与准确度,是分析检测领域内的一种综合性的分析手段[3-4]。近年来,UPLC-MS/MS分析技术在医药[5-6]、化工[7]、生物工程[8-9]、保健食品[10]、特种材料[11]等众多领域应用广泛,尤其是化工与医药产品的检测与残留分析凭借UPLC-MS/MS获得了大幅度的提升与改进。

本文将重点综述UPLC-MS/MS在中西医药品检测与分析中的应用研究现状,从人体化学药品、动物体内化学药品、以及中医药分析与检测三方面归纳UPLC-MS/MS最新应用研究进展。

1 UPLC-MS/MS应用于人体化学药品的检测

1.1 UPLC-MS/MS检测抗菌药物

泊沙康唑是一种三唑类广谱抗真菌药物,具有高效、广谱、低毒等特点[11]。检测该药物在人体血浆中的浓度对监测药物吸收、指导临床用药安全尤为重要[12-13]。金鸿宾等[14]建立了一种特异性强、灵敏度高的UPLC-MS/MS法测定血浆中泊沙康唑浓度方法。其采用蛋白沉淀前处理方法进行试验,结果显示血浆中泊沙康唑线性范围为0.1~10.0 μg/mL,定量下限为0.1 μg/mL,提取回收率96.44%~98.75%,该方法对于泊沙康唑药物浓度监测提供了参考价值[15]。

诺氟沙星是一种高效的第三代喹诺酮类抗菌药,对细菌具有显著的抑制作用,是肠炎痢疾等疾病的常规治疗药物[16]。但其副作用明显,尤其具有一定得延缓未成年人骨骼形成,影响机体正常发育,故未成年人禁止服用该药物[17]。检测人体内血浆中诺氟沙星的浓度十分重要。蔡娟等[18]运用UPLC-MS/MS测定了人体血浆中诺氟沙星的浓度。使用甲醇作为沉淀剂来预处理血浆样本,结果表明诺氟沙星与峰面积比值呈现良好的线性关系。批内精密度RSD均≤3.35%,批间精密度RSD均≤5.12%。该测试方法简便实用。

1.2 UPLC-MS/MS检测降糖药物

瑞格列奈属于一种新型的非磺酰脲类、短效口服促胰岛素分泌降糖药。临床治疗用于饮食控制、体重减轻及运动锻炼不能很好控制高血糖的成人2型糖尿病[19-20]。于洋等[21]建立了UPLC-MS/MS测定血浆中瑞格列奈浓度的方法,并开展了人体药动学研究。选择马来酸依那普利做内标,对健康志愿者采取单剂量口服瑞格列奈片的用药条件,检测服用后的血浆浓度。结果表明瑞格列奈在0.1~50 μg/mL范围内线性良好,定量下限为0.1 μg/mL。其建立的分析方法灵敏、准确,适用于瑞格列奈的人体药动学研究,为临床药物的相互作用和患者用药实践两个方面提供了方法学指导。

1.3 UPLC-MS/MS检测HIV感染药物

艾滋病(AIDS)是当前威胁全球健康的重要疾病之一,是通过感染艾滋病病毒(HIV)引起的,这种病毒可进攻人体免疫系统中关键的CD4T淋巴细胞[22]。有研究揭示人体头发中药物水平与高效抗逆转录病毒治疗效果呈正相关性[23-24]。楚刘喜等[25]开发了一种利用UPLC-MS/MS可成功检测头发中洛匹那韦、利托那韦、齐多夫定、依法韦仑等4种抗HIV感染药物含量的方法,该检测方法灵敏性和选择性均良好,为适应抗HIV感染的药物研究作出铺垫。

1.4 UPLC-MS/MS检测非靶向小分子代谢物

非靶向代谢组学一般是凭借分析检测手段,无偏向性的检测细胞、组织、器官所有小分子的代谢物的微观动态变化,并可针对性的分析过程中的差异代谢物,揭示其变化的生理机制[26-27]。冯静等[28]建立了UPLC-MS/MS测定血浆中非靶向代谢组学的方法。首先对血浆样品进行提取、复溶处理,采用Waters Acquity Hss T3色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.8 μm),梯度洗脱,优化实验后结果表明血浆中相对分子质量在100~1000之间的小分子代谢物检出量为9 973个。该方法对于非靶向小分子代谢物的检测范围广、准确度高,是人血浆中非靶向代谢组学研究的可靠检测方法。

1.5 UPLC-MS/MS检测小肽类禁用药物

肽类激素结构上是由氨基酸通过肽键联接而成,其分泌器官是丘脑下部及脑垂体,可通过刺激肾上腺皮质生长、红细胞生成等途径,来促进机体的生长、发育。若大量摄入会降低自身内分泌水平,不利于身体健康,严重的情况可导致心血管疾病、糖尿病等[29]。

常巍等[30]建立了UPLC-MS/MS测定人体尿液中34种小肽类禁用药品的测定方法。尿样经Oasis WCX 固相萃取小柱前处理,洗脱液经氮干燥、复溶,使用电喷雾离子源以正离子动态多反应监测模式进行扫描。该测试方法对于34种小肽类禁用物质拥有良好的选择性、高稳健度良,特异性、灵敏度均可满足世界反兴奋剂机构(WADA)技术文件要求,目前北京兴奋剂检测实验室已引进该中该技术。

1.6 UPLC-MS/MS检测非甾体类抗炎药物

尼美舒利属于一种非甾体类抗炎药,可用于慢性关节炎疼痛、手术和急性创伤后的疼痛、原发性痛经的症状治疗[31-32]。杜萍等[33]建立了UPLC-MS/MS测定血浆中尼美舒利浓度的方法。方法用Waters XBridge C18(2.1 mm×50.0 mm, 3.5 μm)色谱柱,流速为0.45 mL/min,进样时间为5 min。测试显示人血浆中尼美舒利在1~2 000 ng/mL内线性关系良好,精密度和准确度均在±15%的范围内。该方法可高效、可靠地检测与分析人血浆中尼美舒利的浓度。

1.7 UPLC-MS/MS检测毒性除草剂

百草枯属于一种快速的灭生性除草剂,该物质毒性极高、对人体健康危害重大,且无特效解毒药[34]。马婧等[35-36]建立了UPLC-MS/MS测定血清中百草枯的检测方法,并探讨了其在大鼠体内毒代谢动力学试验研究。测试表明动力学参数药峰浓度 为(46.50±5.11)mg/L,达峰时间为0.167 h,半衰期T1/2为(63.2±16.2)h。该检测方法灵敏度高、结果可靠。

2 UPLC-MS/MS应用于动物体内化学药品的检测

2.1 UPLC-MS/MS检测头孢类药物

贝亦江等[37]开发了一种UPLC-MS/MS检测鱼肉中头孢类抗生素的残留方法。实验首先采用乙腈提取鱼肉基质,经固相萃取小柱净化。再采用Accucore C18 RP-MS色谱柱(2.1 mm×100 mm,2.7 μm),流动相:乙腈、乙酸水溶液,流速:0.4 mL/min,柱温:30 ℃。外标法检测表明:头孢类药物在0~75 μg/kg范围内线性良好,检测方法稳定可靠。

2.2 UPLC-MS/MS检测同化激素类药物

同化激素 ,也被称为蛋白同化激素,是一种可增强细胞生长与分化能力,促使肌肉扩增,大多数的同化激素是通过睾酮的活动而产生效用的[38]。目前,猪肉中常常添加该类物质来达到快速生长的目的,若猪肉中此类物质含量超标,人体长期应用可引起水钠潴留、有时引起肝内毛细胆管胆汁郁积而发生黄疸、肾炎、心力衰竭和肝功能不良者慎用[39]。张家华等[40]建立了一种安全、高效的UPLC-MS/MS检测猪肉中睾酮、甲睾酮、黄体酮等多种同化激素的残留方法。猪肉样品的预处理方法:在试管中精确称取2 g匀浆好的肌肉,加入适量的乙酸乙酯,经超声提取、离心,该提取液降温至-20 ℃下放置1.5 h,体系上清液经水浴旋转蒸馏,加定量的30%乙腈溶解即可。在实验浓度范围内,11种目标分析物的基质匹配标准曲线线性良好,该方法灵敏度高,特异性强。

2.3 UPLC-MS/MS检测广谱杀虫剂

氟虫腈属于高效、广谱的苯基吡唑类杀虫剂,其作用机制在于阻碍昆虫γ-氨基丁酸控制的氯化物代谢,对害虫有很高的杀虫活性,对作物无药害,同时灭害效果持效期长[41]。徐俊等[42]建立了一种UPLC-MS/MS测定畜禽毛发中氟虫腈及代谢物残留量的方法。动物毛发经1%十二烷基硫酸钠或5%吐温80进行预处理,经乙腈水混合溶液提取、超声、分散净化,检测结果说明氟虫腈及其代谢物在毛发中线性关系良好,相对标准偏差均小于6.8%,检出限和定量限分别为0.2和0.5 μg/kg。

3 UPLC-MS/MS应用于传统中医药的分析与检测

3.1 UPLC-MS/MS检测雷公藤有效成分

雷公藤属于卫矛科雷公藤属植物,药用部分为其根、叶及花,具有杀虫、消炎、解毒之功效,在炎症性疾病或自身免疫性疾病中展现出优异的临床价值[43-44]。胡峻等[45]建立了UPLC-MS/MS测定中药材雷公藤5种有效成分的方法,实验显示有效成分在各自线性范围内呈现出良好的线性关系(r>0.997 8),加样回收率在96.72%~103.2%,相对标准偏差(RSD)为1.0%~2.4%。测试结果同时揭示了不同来源的雷公藤药材中成分含量差异明显,须加强该药材的产品指标控制以保证临床药用安全。

3.2 UPLC-MS/MS检测当归芍药散有效成分

当归芍药散,出自《金匮要略》,具有养血调肝,健脾利湿之功效。主治妇人妊娠或经期,肝脾两虚,腹中拘急,绵绵作痛等症状[46-47]。宋祯彦等[48]使用UPLC-MS/MS测定当归芍药散提取物及含药血清中3种活性成分含量。以甲醇-水体积比为1∶1溶液溶解,经离心、净化提取物样品后,稀释血清样品,过膜后,使用该方法测定。表明当归芍药散中阿魏酸、芍药苷和茯苓酸在一定范围内呈现良好的线性关系。此研究方法具有操作简便、偏差小。

3.3 UPLC-MS/MS检测白苏子中黄曲霉毒素

魏俊德等[49-50]建立了UPLC-MS/MS测定中药白苏子中黄曲霉毒素G2、G1、B2、B1的方法。试验样品首先经有机溶剂提取和免疫亲和柱净化,采用Agilent C18(2.1 mm×100 mm,1.8 μm)为色谱柱,流动相为甲醇-[4 mmol/L醋酸铵-0.1%甲酸]水溶液(pH 3.0),流速0.3 mL/min,质谱条件为电喷雾离子源,正离子模式检测,测试表明黄曲霉毒素G2、G1、B2、B1的定量分析离子m/z分别为331/313、329/243、315/287、313/241,该方法具备灵敏、快速、准确之特点,专属性强。

3.4 UPLC-MS/MS鉴定与分析清热凉血方的成分

银屑病即牛皮癣,属于一种病程长、易复发、治愈率低的一种慢性炎症性皮肤病。中医对其治疗具有独特的治疗机理和临床疗效,可大大缓解人体症状[51-52]。北京中医药大学刘文静[53]凭借UPLC-MS/MS检测技术鉴定了清热凉血方的成分,同时对其含量进行测试。研究发现清热凉血方的成分主要包括落新妇苷、梓醇、绿原酸和对香豆酸,测试条件下各个物质的响应度高、分离度好,为清热凉血方中4种成分的药代动力学研究提供指导。

4 展望

UPLC-MS/MS检测分析技术拥有高效的分离度、灵敏度以及良好的可靠性与耐用性,可增强目标化合物的分析效率与准确度,在化工与医药领域受到很大的青睐。UPLC-MS/MS在人体化学药品、动物体内化学药品、以及中医药分析与检测三方面获得了广泛的认可与应用,为医药产品检测与分析、临床药物应用、药物警戒提供了新的指导思路。运用UPLC-MS/MS检测化学品残留、中成药、中药材是今后的发展方向。相信UPLC-MS/MS检测技术发展会越来越好。

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