LC-MS/MS法測定大鼠血漿苯甲酰新烏頭原堿濃度

張祖康,徐文,周長凱,尚新華,周風(fēng)彩,荊凡波

(1 青島大學(xué)藥學(xué)院,山東 青島 266071； 2 德州市陵城區(qū)人民醫(yī)院藥劑科； 3 青島大學(xué)附屬醫(yī)院藥學(xué)部)

川烏具有抗炎、抗腫瘤、調(diào)節(jié)免疫、鎮(zhèn)痛等藥理作用[1-4]，經(jīng)炮制后，其毒性降低，在保留藥理活性的同時(shí)安全性得到有效提升[5-9]。苯甲酰新烏頭原堿為制川烏中含量最高的單酯型生物堿。既往關(guān)于制川烏中生物堿的藥代動(dòng)力學(xué)(藥動(dòng)學(xué))已有少量研究[10-21]，但研究對(duì)象均為制川烏提取物，目前尚缺少苯甲酰新烏頭原堿的藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)，故無法獲得其絕對(duì)生物度等參數(shù)。本文研究了苯甲酰新烏頭原堿經(jīng)靜脈注射和灌胃途徑給藥后在大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特點(diǎn)，建立了靈敏、準(zhǔn)確、穩(wěn)定和通用的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS法)測定大鼠血漿中的苯甲酰新烏頭原堿，該方法回收率高，日內(nèi)和日間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差(RSD)小，簡便可行，檢測結(jié)果可靠，具有一定的推廣價(jià)值?，F(xiàn)報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1儀器 API 4000+三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)，Analyst 1.6.3質(zhì)譜數(shù)據(jù)處理軟件(AB公司)；Agilent 1290Ⅱ高效液相色譜儀(配備G7120泵、G7167B進(jìn)樣器、G7116B柱溫箱，Agilent公司)；Centrifuge 5418型離心機(jī)(Eppendorf公司)；DT5-6B低速離心機(jī)(北京時(shí)代北利離心機(jī)有限公司)；BF-2000氮?dú)獯蹈蓛x(北京八方世紀(jì)有限公司)；Model 420A酸度計(jì)(Orion公司)；超純水機(jī)(Millipore公司)。

1.1.2藥品與試劑 苯甲酰新烏頭原堿和烏頭堿(純度>99%， 購于上海一林生物科技有限公司)；色譜純乙腈、甲醇和甲酸購于Tedia公司；色譜純甲基叔丁基醚購于ACS公司；其余試劑均為分析純，購于煙臺(tái)遠(yuǎn)東精細(xì)化工有限公司。

1.1.3實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 雄性Wistar大鼠，體質(zhì)量260～280 g，由青島派特福德白鼠養(yǎng)殖專業(yè)合作社提供。飼養(yǎng)于標(biāo)準(zhǔn)鼠籠中，保持室溫(25±1)℃，相對(duì)濕度60%，自由進(jìn)食標(biāo)準(zhǔn)鼠糧及飲水，實(shí)驗(yàn)前12 h禁食不禁水，給藥后2 h自由進(jìn)食標(biāo)準(zhǔn)鼠糧。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)青島大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)開展。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1色譜條件 色譜柱：Ultimate AQ-C18 co-lumn(3.0 μm，2.1 mm×100.0 mm，上海月旭科技有限公司)，流量0.4 mL/min。用梯度洗脫，流動(dòng)相乙腈(A，含體積分?jǐn)?shù)0.001甲酸)和體積分?jǐn)?shù)0.001甲酸溶液(B)梯度洗脫(0～0.5 min，體積分?jǐn)?shù)0.25 A；0.5～3.5 min，0.25～0.70 A；3.5～4.0 min，體積分?jǐn)?shù)0.70 A)；柱溫為40 ℃；進(jìn)樣量為10 μL。

1.2.2質(zhì)譜條件 電噴霧電離，用多反應(yīng)監(jiān)測模式、正離子模式，噴霧電壓5 500 V，碰撞氣壓力8×104Pa，氣簾氣壓力為2×105Pa，霧化氣壓力5.5×105Pa，輔助氣壓力5.5×105Pa，霧化溫度550 ℃。待測成分及內(nèi)標(biāo)定量分析離子對(duì)質(zhì)子數(shù)/電荷數(shù)的比值(m/z)分別為590.5→540.4和646.7→587.0，去簇電壓分別為110、120 V，碰撞能量分別為47、50 V。

1.2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線用血漿樣品與質(zhì)控樣品配制 甲醇配制苯甲酰新烏頭原堿(1 g/L)溶液，-20 ℃儲(chǔ)存；將母液用甲醇稀釋得到質(zhì)量濃度分別為1 000.0、200.0、20.0、5.0、1.0、0.2、0.1 μg/L的系列溶液。取上述系列溶液0.1 mL加入玻璃試管中，45 ℃氮?dú)獯蹈扇軇?，加入空白血漿0.1 mL，渦旋混合30 s，得到相當(dāng)于血漿中苯甲酰新烏頭原堿質(zhì)量濃度分別為1 000.0、200.0、20.0、5.0、1.0、0.2、0.1 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)曲線用血漿樣品。用上述方法另行配制相當(dāng)于血漿中苯甲酰新烏頭原堿質(zhì)量濃度為200.0、5.0、0.2 μg/L的血漿樣品作為質(zhì)控樣品。

1.2.4血漿樣品預(yù)處理 取血漿樣品100 μL加入EP管中，加入內(nèi)標(biāo)溶液(1 000 μg/L，溶于體積分?jǐn)?shù)0.50甲醇)20 μL，渦旋混合30 s；然后加入甲基叔丁基醚4 mL，渦旋混合2 min，以3 500 r/min離心5 min，取上清液移入另一尖底玻璃離心試管，45 ℃氮?dú)獯蹈?，殘?jiān)?.1 mL甲醇-水(50∶50，V/V)溶解，渦旋混合1 min，以3 500 r/min離心10 min，取上清液即得供試溶液。

1.3 方法學(xué)驗(yàn)證

按照《中華人民共和國藥典》中記載的生物樣品測定相關(guān)要求，對(duì)樣本的專屬性、線性、殘留效應(yīng)、準(zhǔn)確度與精密度、提取的回收率以及穩(wěn)定性等指標(biāo)進(jìn)行考察。

1.3.1專屬性 取空白血漿100 μL，按1.2.4方法進(jìn)行預(yù)處理，按1.2.1和1.2.2條件進(jìn)樣測定。

1.3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線及定量下限 按1.2.3方法制得苯甲酰新烏頭原堿質(zhì)量濃度分別為1 000.0、200.0、20.0、5.0、1.0、0.2、0.1 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)曲線用血漿樣品，按1.2.4方法進(jìn)行預(yù)處理，按1.2.1和1.2.2條件進(jìn)樣測定，以苯甲酰新烏頭原堿質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X)，苯甲酰新烏頭原堿峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積的比值為縱坐標(biāo)(Y)，進(jìn)行線性回歸。

1.3.3殘留效應(yīng) 在分析標(biāo)準(zhǔn)曲線用最高濃度的血漿樣品后，再分析空白血漿樣品，殘留的分析物不能影響檢測的精密度和準(zhǔn)確度。

1.3.4準(zhǔn)確度與精密度試驗(yàn) 按1.2.3方法制備低、中、高質(zhì)量濃度(0.2、5.0、200.0 μg/L)的苯甲酰新烏頭原堿質(zhì)控樣品，按1.2.4方法進(jìn)行預(yù)處理，再按1.2.1和1.2.2條件進(jìn)樣測定，連續(xù)測定5次，計(jì)算日內(nèi)精密度以及準(zhǔn)確度，再連續(xù)測定5 d計(jì)算日間精密度。

1.3.5提取回收率和基質(zhì)效應(yīng) 按1.2.3方法制備低、中、高質(zhì)量濃度(0.2、5.0和200.0 μg/L)苯甲酰新烏頭原堿的質(zhì)控樣品，按1.2.4方法進(jìn)行預(yù)處理，再按1.2.1和1.2.2方法進(jìn)樣測定，以該組峰面積結(jié)果為A；將空白血漿按1.2.4方法進(jìn)行預(yù)處理(不加內(nèi)標(biāo))，用氮?dú)獯蹈珊蠓謩e加入低、中、高質(zhì)量濃度(0.2、5.0、200.0 μg/L)的苯甲酰新烏頭原堿溶液和內(nèi)標(biāo)，再按照1.2.1和1.2.2的方法進(jìn)樣測定，以該組峰面積結(jié)果為B；將質(zhì)量濃度分別為0.2、5.0和200.0 μg/L的苯甲酰新烏頭原堿溶液按照1.2.1和1.2.2的方法進(jìn)樣測定，以其峰面積結(jié)果為C。計(jì)算提取回收率(A/B×100%)和基質(zhì)效應(yīng)(B/C×100%)。每個(gè)濃度重復(fù)測定5次，計(jì)算平均提取回收率和基質(zhì)效應(yīng)。

1.3.6穩(wěn)定性試驗(yàn) 取苯甲酰新烏頭原堿質(zhì)量濃度為0.2、5.0和200.0 μg/L(低、中、高濃度)質(zhì)控樣品，室溫放置12 h，按1.2.4方法預(yù)處理，進(jìn)樣測定峰面積，考察室溫放置穩(wěn)定性；在-20 ℃冰箱放置30 d，按1.2.4方法預(yù)處理，進(jìn)樣測定峰面積，觀察低溫長期放置的穩(wěn)定性；將質(zhì)控樣品-20 ℃冷凍-室溫融化，按1.2.4方法預(yù)處理，進(jìn)樣測定峰面積，重復(fù)3次，觀察凍融穩(wěn)定性；將1.2.4方法預(yù)處理后的供試溶液室溫放置24 h后注入高效液相色譜儀，測定峰面積，觀察預(yù)處理后供試溶液的穩(wěn)定性。各實(shí)驗(yàn)重復(fù)測定5次，計(jì)算平均值和RSD。

1.4 苯甲酰新烏頭原堿藥動(dòng)學(xué)研究

雄性Wistar大鼠24只，按體質(zhì)量隨機(jī)分為4組，每組6只。其中3組大鼠灌胃給予苯甲酰新烏頭原堿，劑量分別為5、10和20 mg/kg(苯甲酰新烏頭原堿混懸于5 g/L 羧甲基纖維素鈉溶液)，分別于給藥后0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、6.0、9.0、12.0和24.0 h取血250 μL，加入肝素抗凝試管中， 3 500 r/min離心5 min，分離血漿，-20 ℃保存待測。另一組大鼠靜脈注射(靜注)苯甲酰新烏頭原堿，劑量為1 mg/kg(苯甲酰新烏頭原堿溶解于體積分?jǐn)?shù)0.15乙醇中)，分別于給藥后0、0.050、0.167、0.330、0.500、1.000、2.000、4.000、6.000、9.000、12.000、24.000和36.000 h取血250 μL加入肝素抗凝試管中，3 500 r/min離心5 min，分離血漿，置于-20 ℃待測。按1.2.3方法進(jìn)樣預(yù)處理及進(jìn)樣測定。采用DAS 2.0分析軟件(中國藥理學(xué)會(huì))，利用非隔室模型計(jì)算給藥后的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)，包括日內(nèi)和日間RSD、苯甲酰新烏頭原堿在大鼠體內(nèi)絕對(duì)生物利用度(F)等。

2 結(jié) 果

2.1 專屬性

空白血漿樣品、最低定量限處血漿樣品+苯甲酰新烏頭原堿和內(nèi)標(biāo)以及大鼠灌胃苯甲酰新烏頭原堿(5 mg/kg)0.5 h后的色譜圖見圖1。由圖1可見，苯甲酰新烏頭原堿和內(nèi)標(biāo)的保留時(shí)間分別為2.3、3.2 min，在此保留時(shí)間下空白血漿無色譜峰，即空白血漿中的雜質(zhì)不干擾苯甲酰新烏頭原堿的測定結(jié)果。

Ⅰ：空白血漿樣品；Ⅱ：最低定量限處血漿樣品+苯甲酰新烏頭原堿和內(nèi)標(biāo)；Ⅲ：大鼠灌胃苯甲酰新烏頭原堿(5 mg/kg)0.5 h后苯甲酰新烏頭原堿(A)和內(nèi)標(biāo)(B)

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及定量下限

苯甲酰新烏頭原堿質(zhì)量濃度0.1～1 000.0 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，權(quán)重1/X2，典型的回歸方程為：Y=1.7×10-1X+3.1×10-3，r=0.999 3，方法的檢測下限信號(hào)平均功率與噪聲平均功率的比值(S/n=3)為0.05 μg/L，定量下限為0.1 μg/L。

2.3 殘留效應(yīng)

待測物殘留的峰面積<最低定量限的20%，內(nèi)標(biāo)的殘留峰面積<內(nèi)標(biāo)峰面積的5%，符合生物樣品定量分析方法驗(yàn)證指導(dǎo)原則要求[11]。

2.4 準(zhǔn)確度與精密度

日內(nèi)和日間精密度試驗(yàn)RSD分別小于10.7%和13.5%，準(zhǔn)確度試驗(yàn)的相對(duì)誤差(RE)<9.1%，符合測定生物樣品對(duì)精密度的要求。見表1。

2.5 提取回收率和基質(zhì)效應(yīng)

苯甲酰新烏頭原堿在血漿中質(zhì)量濃度為0.2、5.0和200.0 μg/L時(shí)的提取回收率(n=5)分別為(93.7±9.3)%、(95.5±4.8)%和(95.0±6.5)%，內(nèi)標(biāo)的提取回收率(n=5)為(96.9±8.7)%；苯甲酰新烏頭原堿的基質(zhì)效應(yīng)(n=5)則分別為(98.3±10.3)%、(96.1±8.4)%和(97.3±6.3)%，內(nèi)標(biāo)的基質(zhì)效應(yīng)(n=5)為(98.0±7.6)%。苯甲酰新烏頭原堿和內(nèi)標(biāo)的提取回收率均較高且穩(wěn)定，基質(zhì)效應(yīng)很小，符合要求。

2.6 穩(wěn)定性

低、中、高濃度的質(zhì)控樣品室溫放置12 h時(shí)的RSD均<10.2%，-20 ℃放置30 d的RSD均<4.6%，-20 ℃冷凍-室溫融化循環(huán)3次的RSD均<10.9%，預(yù)處理后的供試溶液室溫放置24 h的RSD均<3.4%。樣品在儲(chǔ)存、預(yù)處理及待檢測過程中均能保持穩(wěn)定。

以上方法的專屬性、線性等指標(biāo)都能滿足測定要求[22-23]。

2.7 苯甲酰新烏頭原堿藥動(dòng)學(xué)參數(shù)

大鼠靜注1 mg/kg的苯甲酰新烏頭原堿后，成分濃度在體內(nèi)迅速達(dá)峰，藥-時(shí)曲線下面積(AUC)為(711.01±209.45)μg·h/L,血漿清除率(CL)為(1.57±0.65)L/(kg·h)，藥物清除半衰期(t1/2)為(4.87±0.66) h。灌胃5、10、20 mg/kg苯甲酰新烏頭原堿后，藥物在大鼠體內(nèi)吸收較快，血藥濃度達(dá)峰時(shí)間約2 h，峰濃度分別為5.29、11.26、22.50 μg/L，CL分別為(37.04±4.19)、(18.00±1.05)、(9.24±0.54)L/(kg·h)，AUC分別為(27.26±2.83)、(55.69±3.06)、(108.52±6.01)μg·h/L，24 h后血中幾乎檢測不到苯甲酰新烏頭原堿含量，t1/2分別為(5.20±0.93)、(5.21±0.83)、(4.80±0.49) h。3種給藥劑量下F分別為0.767%、0.783%、0.763%，見圖2、3。提示大鼠對(duì)苯甲酰新烏頭原堿吸收較差，其生物利用度較低。消除速率常數(shù)(ke)、吸收速率常數(shù)(ka)、一階曲線下面積(AUMC)、 平均駐留時(shí)間(MRT)見表2。

圖2 大鼠灌胃不同濃度苯甲酰新烏頭原堿后的藥-時(shí)曲線(n=6)

圖3 大鼠靜注苯甲酰新烏頭原堿1 mg/kg后的藥-時(shí)曲線(n=6)

表2 大鼠灌胃和靜注苯甲酰新烏頭原堿的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)

3 討 論

川烏經(jīng)炮制后其主要功效成分由雙酯型生物堿轉(zhuǎn)變?yōu)閱熙バ蜕飰A，苯甲酰新烏頭原堿為含量最高的單酯型生物堿成分。本研究通過大鼠灌胃和靜注兩種給藥方式研究了苯甲酰新烏頭原堿的藥動(dòng)學(xué)特點(diǎn)，結(jié)果顯示，5、10、20 mg/kg給藥劑量經(jīng)灌胃給藥，約2 h后血藥濃度達(dá)峰值，提示苯甲酰新烏頭原堿在大鼠體內(nèi)的吸收較快；體內(nèi)t1/2約為5 h，在大鼠體內(nèi)的消除較快；然而，藥-時(shí)曲線顯示，3種給藥劑量下的F均低于0.8%，說明苯甲酰新烏頭原堿在大鼠體內(nèi)吸收較差，生物利用度低。本文大鼠體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果為后期研究苯甲酰新烏頭原堿的給藥途徑、給藥劑量、給藥間隔設(shè)計(jì)提供了一定參考，亦提示或可通過結(jié)構(gòu)修飾或劑型改良手段，提高其生物利用度，從而為實(shí)現(xiàn)制劑研發(fā)并投入臨床應(yīng)用創(chuàng)造必要條件。

本研究結(jié)果顯示，苯甲酰新烏頭原堿在大鼠血漿中的濃度較低，為避免稀釋樣本，本文研究沒有采用甲醇或乙腈蛋白沉淀的方法，而是采用液-液萃取的方法。肖日平等[16]采用固相萃取法處理血漿樣品，應(yīng)用LC-MS/MS法對(duì)比格犬血中附子生物堿進(jìn)行定量分析，樣品運(yùn)行時(shí)間為6 min，但該方法前處理采用的固相萃取法成本較高。朱定姬等[24]采用在線固相萃取結(jié)合LC-MS/MS法檢測生物樣品中的附子生物堿，樣品運(yùn)行時(shí)間為10 min，但該方法需要配備自動(dòng)固相萃取裝置，成本較高，操作復(fù)雜。李建宋等[14]以煙曲霉素回收率為指標(biāo)篩選最佳萃取溶劑，選取乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、正庚烷和正己烷這4種有機(jī)溶劑為萃取劑，綜合考慮生產(chǎn)成本和生產(chǎn)周期，確定甲基叔丁基醚為最佳萃取溶劑。本文在萃取溶劑選擇方面，前期通過預(yù)實(shí)驗(yàn)比較了乙酸乙酯、甲基叔丁基醚和乙醚等萃取溶劑提取回收率結(jié)果顯示，4 mL的甲基叔丁基醚的提取回收率最高且易于氮?dú)獯蹈?，最終選擇甲基叔丁基醚作為萃取溶劑預(yù)處理樣本。采用此預(yù)處理方法得到的樣本也比較干凈。

綜上，本研究建立了一種快速、靈敏、準(zhǔn)確的方法測定血漿中苯甲酰新烏頭原堿的濃度，可以滿足藥動(dòng)學(xué)研究的需要。單酯型生物堿作為制川烏的主要功效成分，其相關(guān)藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)相對(duì)缺乏，苯甲酰新烏頭原堿作為含量最高的單酯型生物堿，有一定的臨床開發(fā)價(jià)值，探究其在動(dòng)物體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特征、獲得其絕對(duì)生物度等參數(shù)，對(duì)于日后相關(guān)制劑的開發(fā)創(chuàng)制意義重大。本文研究了不同給藥方法下苯甲酰新烏頭原堿在大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特征，通過結(jié)果對(duì)比，初步總結(jié)了苯甲酰新烏頭原堿在動(dòng)物體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)特征，為未來研究其他單酯型生物堿成分的藥動(dòng)學(xué)特征及相關(guān)制劑研發(fā)提供了一定的依據(jù)。