崔佳麗,趙高瓊,梅 晶,張光遠,李斌杰,蔡華丹,蘇 敏,王京昆,劉紅斌#
(1.云南省藥物研究所藥物安全性評價中心,云南 昆明 650111; 2.云南白藥集團創(chuàng)新研發(fā)中心,云南 昆明 650111; 3.云南省中藥和民族藥新藥創(chuàng)制企業(yè)重點實驗室藥物安全性評價中心,云南 昆明 650111; 4.解放軍總醫(yī)院第五醫(yī)學(xué)中心藥學(xué)部,北京 100039)
生物堿為含氮的有機堿性化合物,其分子中大多含氮雜環(huán),如吡啶、吲哚、喹啉及嘌呤等,也有部分為胺類化合物,其廣泛存在于生物體內(nèi),具有高效的藥理作用和毒性作用[1-4]。生物堿具有抗惡性腫瘤[5]、抗腫瘤[6]、鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛[7]、抗炎[4]、抗菌[8-9]、抗病毒[10]以及抗心律失常和治療高血壓病等心血管疾病[3-4]的作用。但是,生物堿治療窗窄,具有較強毒性,應(yīng)用不當會導(dǎo)致嚴重的毒性反應(yīng)。故臨床應(yīng)用生物堿及相關(guān)藥物時,應(yīng)監(jiān)測生物堿的血藥濃度;發(fā)生生物堿中毒事故時,需對攝入生物堿進行檢測。目前,國內(nèi)外尚未見文獻報道同時監(jiān)測人血中有毒生物堿雪上一枝蒿乙素、介芬胺、藜蘆胺、雪上一枝蒿甲素、雷公藤吉堿、滇烏堿、烏頭堿及黃草烏堿甲的方法,本研究擬建立應(yīng)用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(high performance liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry,HPLC-MS/MS)法測定人血漿中上述8種有毒生物堿的方法,報告如下。
Agilent 1200SL型液相色譜-API3200型三重四級桿質(zhì)譜儀(美國Agilent公司),Analyte 1.5質(zhì)譜工作站;DV215CD型電子天平(美國OHAUS公司);Allegra 64R型高速冷凍臺式離心機(美國Backman公司);XW-80 A型旋渦混合器(上海精科實業(yè)有限公司);MD 200型氮氣吹掃儀(杭州奧盛儀器有限公司);ElixTM+Milli-Qsynthesis超純水機(美國Millipore公司)。
雪上一枝蒿乙素(含量>98%,批號N-019-150906,分子量437.57,北京盛世康普化工技術(shù)研究院提供);藜蘆胺(含量98.90%,批號SBJ150701,分子量409.61,南京森貝伽生物科技有限公司提供);介芬胺(含量98.90%,批號SBJ150625,分子量425.60,南京森貝伽生物科技有限公司提供);雪上一枝蒿甲素(含量100%,批號110895-200404,分子量343.50,中國藥品生物制品檢定所提供);雷公藤吉堿(含量≥97%,批號150903,分子量857.81,北京盛世康普化工技術(shù)研究院提供);滇烏堿(含量≥98%,批號151227,分子量659.76,北京盛世康普化工技術(shù)研究院提供);烏頭堿(含量>98%,批號W-006-151225,分子量645.74,北京萬佳首化生物科技有限公司提供);黃草烏堿甲(含量99%,批號20151225,分子量643.76,云南省藥物研究所天然藥物化學(xué)研究室自制);內(nèi)標非那西汀(含量98%,分子量179.22,批號76747319,上海邁瑞爾化學(xué)技術(shù)有限公司提供);甲醇(色譜純,美國Merck公司提供);乙腈(色譜純,美國Merck公司提供);異丙醇(色譜純,美國Merck公司提供);醋酸銨(色譜純,上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供);氨水[分析純,重慶川東化工(集團)有限公司提供];乙酸乙酯(分析純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司提供);超純水。人空白血漿源自云南省昆明市血液中心。
2.1.1 對照品溶液的制備:分別取雪上一枝蒿乙素、介芬胺、藜蘆胺、雪上一枝蒿甲素、雷公藤吉堿、滇烏堿、烏頭堿和黃草烏堿甲標準品適量,置于10 ml容量瓶中,精密稱定,除烏頭堿加二氯甲烷-異丙醇(V∶V=1∶1)溶解后定容至刻度外,其他對照品均加甲醇溶解后定容至刻度,搖勻,即得質(zhì)量濃度約為0.2 mg/ml的對照品儲備液,2~8 ℃保存。將此儲備液稀釋為相應(yīng)質(zhì)量濃度的混合對照品工作液,內(nèi)標非那西汀工作液質(zhì)量濃度為2.59 μg/ml。
2.1.2 樣品預(yù)處理:移取內(nèi)標工作液10 μl,常溫(10~30 ℃)條件下以氮氣吹干后移取100 μl未知濃度血漿樣品,渦旋混合2 min,加入25%氨水40 μl,漩渦混勻后以乙酸乙酯1 ml漩渦混合提取3 min,6 000 r/min離心10 min,取出上清液600 μl,常溫條件下以氮氣吹干,殘渣加甲醇150 μl復(fù)溶,離心取上清液。
2.1.3 色譜條件:色譜柱為Agilent ZORBAX Extend C18色譜柱(4.6 mm×50 mm,3.5 μm);流動相為乙腈-10 mmol/L醋酸銨(氨水調(diào)pH為8.8),梯度洗脫(0.00~0.20 min,10.0%~10.0%乙腈;0.20~2.00 min,10.0%~90.0%乙腈;2.00~5.00 min,90.0%~90.0%乙腈;5.00~5.10 min,90.0%~10.0%乙腈;5.10~7.50 min,10.0%~10.0%乙腈);流速為0.4 ml/min。
2.1.4 質(zhì)譜離子化方式:電噴霧離子化(electrospray ionization,ESI),正離子模式。(1)多反應(yīng)監(jiān)測(multiple reaction monitor,MRM)定量。雪上一枝蒿乙素定量離子對[M+H]+,m/z=438.20/420.10;介芬胺定量離子對[M+H]+,m/z=426.20/114.10;藜蘆胺定量離子對[M+H]+,m/z=410.20/295.20;雪上一枝蒿甲素定量離子對[M+H]+,m/z=344.30/105.00,雷公藤吉堿定量離子對[M+H]+,m/z=858.60/206.20;滇烏堿定量離子對[M+H]+,m/z=660.30/600.30;烏頭堿定量離子對[M+H]+,m/z=646.30/586.30;黃草烏堿甲定量離子對[M+H]+,m/z=644.20/584.10;內(nèi)標內(nèi)標非那西汀定量離子對[M+H]+,m/z=180.2/110.0。(2)離子源參數(shù)。氣簾氣20.00 psi,噴霧電壓5 500.00 V,霧化溫度500.0 ℃,霧化氣50.0 psi,輔助氣50.0 psi,碰撞氣適中,接口加熱開啟;雪上一枝蒿乙素、介芬胺、藜蘆胺、雪上一枝蒿甲素、雷公藤吉堿、滇烏堿、烏頭堿和黃草烏堿甲質(zhì)譜檢測電壓,去簇電壓分別為65、75、65、85、85、70、75和80 V,射入電壓分別為9、10、9、9、10、9、10和9 V,碰撞室射入電壓為30、15、15、16、30、25、29、20 V,碰撞電壓分別為50、50、40、70、55、50、50和40 V,碰撞室射出電壓分別為6、3、5、3、5、8、5.5和7 V;內(nèi)標內(nèi)標非那西汀質(zhì)譜檢測電壓,去簇電壓為40 V,射入電壓為5 V,碰撞室射入電壓為180 V,碰撞電壓為23 V,碰撞室射出電壓為12 V。
根據(jù)國家食品藥品監(jiān)督管理總局《藥物非臨床藥代動力學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則》[11]進行方法學(xué)驗證。
2.3.1 特異性考察:本試驗所建立的HPLC-MS/MS條件下,血漿樣品特異性考察結(jié)果見圖1。可見,雪上一枝蒿乙素、介芬胺、藜蘆胺、雪上一枝蒿甲素、雷公藤吉堿、滇烏堿、烏頭堿及黃草烏堿甲等8種檢測目標物和內(nèi)標非那西汀在血漿中的特異性良好,無明顯干擾峰,8種檢測目標物和內(nèi)標非那西汀的保留時間分別為3.19、3.73、3.74、3.79、3.86、3.88、3.94、4.18和3.26 min,表明血漿中內(nèi)源性物質(zhì)不影響8種檢測目標物及內(nèi)標非那西汀的檢測。
2.3.2 線性范圍及定量限:取人空白血漿,加入不同質(zhì)量濃度的雪上一枝蒿乙素、介芬胺、藜蘆胺、雪上一枝蒿甲素、雷公藤吉堿、滇烏堿、烏頭堿和黃草烏堿甲混合標準溶液,按前文所述方法處理后測定。以檢測目標物峰面積和內(nèi)標峰面積的比值為縱坐標Y,以檢測目標物質(zhì)量濃度為橫坐標X,采用加權(quán)最小二乘法擬合(權(quán)重1/X2),獲得各檢測目標物于空白人血漿中的回歸方程、相關(guān)系數(shù)、最低定量限(S/N≥10)及最低檢測限(S/N≥3),結(jié)果見表1,表明各檢測目標物于血漿中在定量范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
表1 人血漿樣品中檢測目標物線性回歸方程Tab 1 Equation of linear regression of detection targets in human plasma
2.3.3 殘留率:以線性最高質(zhì)量濃度點樣品-空白血漿樣品順序交叉進樣,計算空白血漿樣品中殘留峰面積與定量下限樣品峰面積的比值,即殘留率。結(jié)果顯示,檢測目標物雪上一枝蒿乙素殘留率為0.66%~1.21%,介芬胺殘留率為0.70%~2.87%,藜蘆胺殘留率為0.00%~2.43%,雪上一枝蒿甲素殘留率為0.90%~1.80%,雷公藤吉堿殘留率為0.55%~0.55%,滇烏堿殘留率為0.36%~0.72%,烏頭堿殘留率為0.36%~1.06%,黃草烏堿甲殘留率為0.26%~0.54%,內(nèi)標非那西汀殘留率為0.11%~0.19%,表明殘留率不影響樣品的檢測。
2.3.4 精密度和準確度試驗:處理檢測目標物最低定量限及3個質(zhì)量濃度血漿質(zhì)控樣本3批,每批每個質(zhì)量濃度6份,計算日內(nèi)、日間精密度與準確度,結(jié)果見表2。結(jié)果表明方法精密度和準確度均滿足生物樣品定量分析要求。
2.3.5 提取回收率及基質(zhì)效應(yīng):分別處理3個質(zhì)量濃度的血漿質(zhì)控樣品,每個質(zhì)量濃度6份,與對應(yīng)質(zhì)量濃度標準溶液比較,計算提取回收率。處理低、中和高3個質(zhì)量濃度的血漿質(zhì)控基質(zhì)樣品,每個質(zhì)量濃度6份,與對應(yīng)質(zhì)量濃度標準溶液比較,計算歸一化基質(zhì)效應(yīng),基質(zhì)效應(yīng)=(基質(zhì)效應(yīng)樣品峰面積/標準溶液峰面積)×100%;歸一化基質(zhì)效應(yīng)=(目標物基質(zhì)效應(yīng)/內(nèi)標基質(zhì)效應(yīng))×100%,結(jié)果見表3。結(jié)果表明,該方法的提取回收率較高,回收率及基質(zhì)效應(yīng)對不同質(zhì)量濃度質(zhì)控樣品的分析檢測影響一致,故可忽略基質(zhì)效應(yīng)對分析檢測的影響,提取回收率及基質(zhì)效應(yīng)符合生物樣本分析檢測要求。
2.3.6 穩(wěn)定性考察:8種生物堿血漿質(zhì)控樣品于待考察條件下的穩(wěn)定性考察結(jié)果顯示,處理后血漿質(zhì)控樣品于常溫放置5 d后,雪上一枝蒿乙素、介芬胺、藜蘆胺、雪上一枝蒿甲素、雷公藤吉堿、滇烏堿、烏頭堿及黃草烏堿甲測定濃度與理論濃度的RSD為6.42%~13.15%,測定濃度與理論濃度的RE為-11.29%~9.48%。未處理血漿質(zhì)控樣品于常溫存放6 h測定濃度的RSD為3.88%~9.74%,測定濃度與理論濃度的RE為-5.69%~6.60%;-80 ℃存放5 d及-80 ℃存放5 d內(nèi)反復(fù)凍融3次后,測定濃度的RSD為4.09%~14.01%,測定濃度與理論濃度的RE為-12.70%~10.10%。除烏頭堿外,其他7種生物堿于-80 ℃存放173 d及-80 ℃存放173 d內(nèi)反復(fù)凍融3次后,測定濃度的RSD為4.42%~12.75%,測定濃度與理論濃度的RE為-9.51%~14.37%;烏頭堿于-80 ℃存放173 d及-80 ℃存放173 d內(nèi)反復(fù)凍融3次后,測定濃度與理論濃度的RE分別為(-39.13±4.46)%、(-39.03±2.31)%。結(jié)果表明,除烏頭堿外,其他7種生物堿血漿質(zhì)控樣品于上述穩(wěn)定性考察條件下均穩(wěn)定,符合生物樣品測定要求;烏頭堿于-80 ℃存放173 d及-80 ℃存放173 d內(nèi)反復(fù)凍融3次不穩(wěn)定,為避免對其分析檢測的準確性造成影響,烏頭堿血漿樣品不宜長期存儲。
因檢測目標物均為生物堿類化合物,故血漿樣品前處理過程中先采用氨水堿化,分別對加入濃氨水10 μl、25%氨水20 μl和25%氨水40 μl進行考察。結(jié)果顯示,加入濃氨水10 μl堿化后,雪上一枝蒿甲素、介芬胺、滇烏堿和黃草烏堿甲回收率均為60%~70%,推測為濃氨水沉淀蛋白造成檢測目標物被裹挾沉淀;與加入25%氨水20 μl堿化比較,加入25%氨水40 μl堿化后,雪上一枝蒿乙素、滇烏堿的回收率提高約10%,黃草烏堿甲的回收率提高約20%。分別對提取溶劑正己烷-二氯甲烷-異丙醇(V∶V∶V=20∶10∶1)、二氯甲烷-乙酸乙酯(V∶V=1∶5)、二氯甲烷-乙酸乙酯(V∶V=1∶10)、二氯甲烷-乙酸乙酯(V∶V=2∶5)和乙酸乙酯進行考慮,結(jié)果顯示,各生物堿應(yīng)用乙酸乙酯提取的回收率最優(yōu)。另外,采用2倍乙腈沉淀前處理法時各生物堿的回收率與建立方法相近,但乙酸乙酯提取法檢測限約為乙腈沉淀法的1/2,為優(yōu)化檢測方法的靈敏度,選用25%氨水堿化、乙酸乙酯提取法。
A.空白血漿樣品;B.空白血漿加入8種檢測目標物與內(nèi)標非那西汀(2.59 μg/ml);C.雪上一枝蒿乙素;D.介芬胺;E.藜蘆胺;F.雪上一枝蒿甲素;G.雷公藤吉堿;H.滇烏堿;I.烏頭堿;J.黃草烏堿甲;K.內(nèi)標非那西汀A.blank plasma sample;B.detection targets and phenacetin(2.59 μg/ml)add to the blank plasma;C.bullatine B;D.jervine;E.veratramine;F.bullatine A;G.wilforgine;H.yunaconitine;I.aconitine;J.vilmorrianine A;K.internal standard article phenacetin圖1 血漿樣品特異性考察(離子流圖)Fig 1 Inspection on specificity of plasma sample
因建立方法同時檢測的目標物較多,且出峰時間較為接近,峰寬較窄,均約為0.1~0.2 min,致使全時間段范圍掃描所獲得色譜圖中目標峰掃描點數(shù)不足以穩(wěn)定定量。故分別根據(jù)8種檢測目標物及內(nèi)標具體出峰時間,摸索確定分時間段掃描模式,從而使檢測方法更為穩(wěn)定。
表2 精密度和準確度試驗結(jié)果Tab 2 Results of precision and accuracy tests
表3 提取回收率和基質(zhì)效應(yīng)結(jié)果Tab 3 Results of extraction recovery and matrix effect
8種有毒生物堿均采用正離子檢測模式。流動相中加入適量酸有利于檢測目標物的電離[12]。因此,對流動相中加入0.01%甲酸、0.1%甲酸、1%甲酸、0.01%甲酸和2 mmol/L醋酸銨進行考察。結(jié)果顯示,上述流動相條件下,僅見雷公藤吉堿、滇烏堿色譜峰,其他化合物響應(yīng)極低或未見,表明流動相酸性條件下無法實現(xiàn)8種檢測目標物的同時檢測。以0.04%氨水(pH=8.0~9.0)、2 mmol/L醋酸銨(氨水調(diào)pH=9.0)為水相,各生物堿均有響應(yīng),但滇烏堿出現(xiàn)雙峰,黃草烏堿甲拖尾嚴重;變更流動相為乙腈-10 mmol/L醋酸銨(氨水調(diào)pH=8.8),各生物堿峰形較優(yōu),且響應(yīng)較前述流動相均有提高。
綜上所述,本研究建立的HPLC-MS/MS測定人血漿中8種有毒生物堿的方法,可靈敏、準確和穩(wěn)定地測定人血漿中微量/痕量8種有毒生物堿的濃度,可達到生物樣品檢測的要求,可為臨床8種有毒生物堿及相關(guān)藥物的藥物濃度監(jiān)測及毒性檢測判斷提供技術(shù)支撐。