呂 磊,趙 亮,蘭紅濤,金柔男,張國慶 (第二軍醫(yī)大學(xué)附屬東方肝膽外科醫(yī)院,上海 200438)
膽汁酸是膽汁的主要脂質(zhì)成分,在脂肪代謝中起重要作用,按結(jié)構(gòu)可分為游離型膽汁酸和結(jié)合型膽汁酸[1]。膽汁酸與肝膽系統(tǒng)疾病以及能引起膽汁酸代謝變化的其他疾病關(guān)系密切,不同病程患者的膽汁酸變化趨勢和程度均不同。因此,血清膽汁酸水平是衡量肝膽功能正常與否的重要指標(biāo)[2,3]。臨床上對膽汁酸的測定多為血清總膽汁酸,對肝膽系統(tǒng)疾病診斷特異性較低,而全面了解血清膽汁酸質(zhì)和量的變化無疑對肝膽疾病早期診斷和分度具有重要意義[4,5]。高效液相色譜[6]、氣相色譜[7]、毛細(xì)管電泳[8]等方法都曾應(yīng)用于膽汁酸的定量檢測,在檢測靈敏度、測定速度和樣品通量上均無法和質(zhì)譜法相比擬,未能應(yīng)用于臨床。高效液相色譜-質(zhì)譜(HPLC-MS)聯(lián)用技術(shù)是近年來迅速發(fā)展的定量分析技術(shù),由于具有高選擇性、高靈敏度的特點(diǎn),逐漸成為生物樣品檢測的首選方法。近幾年,對體內(nèi)膽汁酸含量測定的研究者多采用LC-MS/MS法[9-12],其結(jié)果對臨床有一定指導(dǎo)意義,未見對健康受試者和肝癌患者血漿膽汁酸含量對比的報(bào)道。本研究建立了HPLC-MS同時(shí)檢測健康人和原發(fā)性肝癌患者血漿中13種膽汁酸的方法,擬通過兩組對象體內(nèi)膽汁酸組分的含量對比分析,探索膽汁酸在肝癌患者體內(nèi)的代謝機(jī)制和分布差異,為肝膽疾病的臨床診斷提供借鑒。
1.1儀器 安捷倫1100高效液相色譜串聯(lián)1946D單四級桿質(zhì)譜(美國安捷倫公司);配有ESI源及Chemstation工作站。XW-80A型渦旋混合器(上海琪特分析儀器有限公司),TGL-16G型高速離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器有限公司),METTLER AE240十萬分之一電子天平(德國梅特勒公司)。
1.2藥品和試劑 13種膽汁酸對照品詳見表1,均由詩丹德生物技術(shù)有限公司提供(純度>99%),內(nèi)標(biāo)紅霉素購自中國藥品生物制品檢定所(批號:130307-200916)。甲酸、氨水、乙腈均為色譜純,購自Fisher公司,水為純化水。
2.1分析條件
2.1.1色譜條件 色譜柱:SHISEIDO MG C18(100 mm×3.0 mm,3.0 μm),流動(dòng)相:A乙腈-B水(含0.1%甲酸和0.5%氨水),梯度洗脫,A相比例隨時(shí)間的變化:30%~40%(0~4 min),40%~80%(4~8 min),80%(8~12 min);流速: 0.4 ml/min,進(jìn)樣時(shí)間12 min,平衡時(shí)間5 min, 柱溫:25℃,進(jìn)樣量:5 μl。
2.1.2質(zhì)譜條件 采用ESI源負(fù)離子模式,毛細(xì)管電壓3 000 V,干燥氣流速10 L/min,霧化氣壓力45 psi,干燥氣溫度350℃。選擇離子模式(SIM),分段監(jiān)測,碎片電壓200 V,13種膽汁酸的監(jiān)測離子均為[M-H]-,內(nèi)標(biāo)的監(jiān)測離子為[M+Cl]-。優(yōu)化后的質(zhì)譜參數(shù)及其保留時(shí)間見表1。
2.2溶液的配制
2.2.113種膽汁酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 精密稱取13種膽汁酸對照品,置于50 ml容量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得13種對照品儲(chǔ)備液。分別取適量單個(gè)對照品儲(chǔ)備液混合加入50 ml容量瓶中,用甲醇定容,即得混合對照品儲(chǔ)備液。按照1比1、2、4、10、20、40、100、200的比例逐級稀釋,即得8個(gè)濃度混合對照品系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,于4℃冰箱保存待用。
2.2.2內(nèi)標(biāo)溶液的配制 精密稱取紅霉素對照品6.5 mg,置于50 ml量瓶中,加乙腈溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得130 μg/ml的內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液。取該儲(chǔ)備液0.5 ml置于50 ml量瓶中,加入乙腈稀釋至刻度,搖勻,即得1.3 μg/ml紅霉素乙腈標(biāo)準(zhǔn)溶液,于4℃冰箱保存待用。
表1 13種膽汁酸的優(yōu)化質(zhì)譜參數(shù)及保留時(shí)間
2.3樣本收集 采集第二軍醫(yī)大學(xué)附屬東方肝膽外科醫(yī)院2012年1月—6月收治的原發(fā)性肝癌患者血液標(biāo)本50例,門診健康體檢人群血液標(biāo)本20例。標(biāo)本采集人群的性別、年齡經(jīng)χ2檢驗(yàn)差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,具有可比性。50例原發(fā)性肝癌患者診斷標(biāo)準(zhǔn)符合《中國肝癌診療指南》(2009版),20例健康者均無高血脂、高血壓、糖尿病等病史,經(jīng)體檢和實(shí)驗(yàn)室檢測證實(shí)其心、肝、腎和胰功能正常,實(shí)驗(yàn)前未服用任何藥物,符合全國臨床實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)對健康人群標(biāo)準(zhǔn)。血液標(biāo)本均采集于入院未經(jīng)任何治療時(shí),清晨抽取空腹血4 ml,3 000 r/min離心10 min,分裝于-80℃冰箱保存至實(shí)驗(yàn)分析。
2.4血漿樣品前處理 血漿樣品經(jīng)室溫解凍后,精密量取200 μl,置1.5 ml離心管中,加入400 μl紅霉素乙腈溶液(1.3 μg/ml),渦旋30 s,12 000 r/min離心3 min;取500 μl上清液,在40℃氮?dú)獯蹈?,殘?jiān)?00 μl 30%乙腈溶解,渦旋離心,吸取上清液80 μl于進(jìn)樣瓶中,取5 μl進(jìn)樣分析。
2.5血漿樣品分析方法學(xué)驗(yàn)證
2.5.1標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍 膽汁酸屬內(nèi)源性物質(zhì),血漿中含有一定量的膽汁酸,故須選擇低本底值的血漿樣品作為空白對照。取空白血漿 200 μl,精密加入系列膽汁酸混標(biāo)溶液50 μl,旋渦混勻,配成8個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)膽汁酸含藥血漿,按“2.4” 項(xiàng)下操作,進(jìn)樣分析,記錄色譜圖,計(jì)算各膽汁酸峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積的比值。以添加濃度(X)為橫坐標(biāo),各膽汁酸扣除空白后的峰面積與內(nèi)標(biāo)的峰面積比值(Y)為縱坐標(biāo),得回歸方程、線性范圍及相關(guān)系數(shù)見表2。
表2 13種膽汁酸的回歸方程、線性范圍及相關(guān)系數(shù)
2.5.2定量限與檢測限 經(jīng)逐級稀釋,分別按S/N>10和S/N>3測得13種膽汁酸的定量下限(LLOQ)分別為9.0、9.9、6.5、7.0、6.6、6.8、9.0、7.8、5.3、5.1、4.5、8.0和5.0 ng/ml;檢測限(LLOD)分別為3.0、3.3、2.2、2.3、2.2、2.3、3.0、2.6、1.8、1.7、1.5、2.7和1.7 ng/ml。
2.5.3精密度試驗(yàn) 制備低、中、高濃度的標(biāo)準(zhǔn)含藥血漿(相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)曲線的第2、5、7個(gè)濃度點(diǎn)),每個(gè)濃度各5份,按本文“2.4”項(xiàng)下操作,進(jìn)樣分析。并于每天配制低、中、高濃度血漿樣本各5份,按本文“2.4”項(xiàng)下操作,進(jìn)樣分析,連續(xù)測定3 d,計(jì)算日內(nèi)和日間精密度。結(jié)果13種膽汁酸的日內(nèi)精密度均<5%,日間精密度均<7%,符合方法學(xué)要求。
2.5.4加樣回收率試驗(yàn) 按上述方法制備血漿樣品,進(jìn)樣分析,計(jì)算待測物峰面積和內(nèi)標(biāo)峰面積的比值,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線,得實(shí)測濃度,再乘以血漿體積得實(shí)測量,計(jì)算減去空白量的實(shí)測量與理論加入量的比值,得回收率。13種膽汁酸的回收率范圍為82.67%~109.75%。
2.5.5穩(wěn)定性試驗(yàn) 同法制備血漿樣品,分別考察在室溫放置24 h、4℃放置24 h以及反復(fù)凍融下的穩(wěn)定性。結(jié)果RE%的范圍為-10.43%~13.16%,精密度均<15%,表明樣品穩(wěn)定性良好。
2.6樣品的測定 健康受試者20名,肝癌患者50名。血漿樣品按本文“2.4”項(xiàng)下操作,并進(jìn)行測定,以待測物的峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積的比值(以EIC圖為準(zhǔn)),代入隨行標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程,求得血漿樣品中待測物的濃度。LC-MS圖譜見圖1,樣品測定結(jié)果見表3。
圖1 13種膽汁酸濃度圖譜
表3 健康受試者和肝癌患者血漿中13種膽汁酸測定結(jié)果
3.1提取條件優(yōu)化 不同膽汁酸其羥基的數(shù)目和位置各異,理化性質(zhì)相差很大,加之血漿中各種膽汁酸的含量不盡相同,用一兩種提取溶劑很難將所有組分全部提取出來。液-液萃取和固相萃取法不僅操作煩瑣、耗時(shí)較長,而且提取效率難以保證。本研究采用蛋白沉淀法,只需少量血漿樣本,方法快速、簡便、高效。
3.2色譜條件優(yōu)化 由于各種膽汁酸的理化性質(zhì)差異較大,并且存在同分異構(gòu)體,短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)色譜分離比較困難,故本研究選用乙腈-甲酸-氨水緩沖
體系作為流動(dòng)相,進(jìn)行梯度洗脫。分別考察了甲酸和氨水的濃度對靈敏度和分辨率的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)甲酸為0.1%,氨水為0.5%,流動(dòng)相呈弱堿性(pH=8)時(shí),分離效果最佳。
3.3質(zhì)譜條件優(yōu)化 膽汁酸在負(fù)離子檢測模式下響應(yīng)較好,可以獲得穩(wěn)定的[M-H]-。質(zhì)譜參數(shù)通過流動(dòng)注射分析(FIA)方法進(jìn)行優(yōu)化,考察了干燥氣流速6~12 L/min、霧化器壓力30~50 psi,發(fā)現(xiàn)10 L/min和45 psi的組合霧化效果最好,靈敏度最佳。對于最重要的參數(shù)碎片電壓,考察了50~250 V,發(fā)現(xiàn)200 V的時(shí)候本底最低,響應(yīng)最好。
3.4健康受試者與肝癌患者膽汁酸濃度差異 由表3可知,健康對照組和原發(fā)性肝癌患者組的血清中膽汁酸的種類相似,未發(fā)現(xiàn)特異性的膽汁酸,LCA和TLCA的濃度極低,基本上檢測不到,分析原因可能是因?yàn)槟懼岬哪c-肝循環(huán)中,膽汁酸在腸道的重吸收主要依靠主動(dòng)重吸收方式,而LCA及其復(fù)合物可溶性差,因而大部分不被吸收而直接排出體外。另外,與健康對照組相比,原發(fā)性肝癌患者血漿以結(jié)合型膽汁酸升高為主,其中?;撬峤Y(jié)合型膽汁酸TUDCA和TCDCA的含量超過健康人10倍以上,而TCA的含量升高也在5倍以上;兩種甘氨酸結(jié)合型膽汁酸包括GCA和GCDCA的含量也超過健康人達(dá)5倍以上,而其他6種膽汁酸除DCA外,含量也有一定升高,但與健康人相比差異不顯著。
本研究所建方法實(shí)現(xiàn)了13種膽汁酸成分的同時(shí)檢測,靈敏度高、選擇性好、線性范圍寬,適用于臨床應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)室研究;同時(shí)應(yīng)用該方法首次探討了原發(fā)性肝癌患者與健康人體內(nèi)血清膽汁酸的成分和含量差異,為肝癌患者體內(nèi)膽汁酸的代謝和疾病的臨床診治奠定基礎(chǔ)。
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