張文萍 甘夢月 馬妍妮 黨宏萬
[摘要] 目的 建立液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)法測定大鼠血漿中阿霉素的血藥濃度,并用于阿霉素載藥納米粒的體內(nèi)藥動學研究。 方法 色譜柱采用Shim-pack XR-ODS柱(2.0 mm×100 mm,2.2 μm),儀器采用API 4000三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀,采用多反應監(jiān)測(multiple reaction monitoring,MRM)定量離子對為m/z544.2→m/z396.9(阿霉素)和m/z357.3→m/z133.8(吡格列酮,內(nèi)標);甲醇沉淀蛋白法處理樣品。 結(jié)果 阿霉素在2.0~2000 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,定量下限為2.0 μg/L,血漿中的內(nèi)源性物質(zhì)不干擾阿霉素的測定;日內(nèi)和日間精密度RSD均小于±15.0%;阿霉素低、中、高3個QC濃度的提取回收率分別為(92.1±5.9)%、(82.8±2.9)%和(80.1±9.7)%,基質(zhì)效應分別為(91.1±2.4)%、(82.1±1.7)%和(81.2±2.5)%。 結(jié)論 該方法適用于阿霉素納米粒在大鼠體內(nèi)的藥物動力學研究。
[關(guān)鍵詞] 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜;阿霉素;藥動學研究;含量測定
[中圖分類號] R969.1 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-7210(2014)12(b)-0055-05
阿霉素主要通過嵌入DNA而抑制核酸的合成,產(chǎn)生細胞毒性作用,屬周期非特異性藥物,對各種生長周期的腫瘤細胞都有殺滅作用[1]。由于心臟毒性較大,在實體瘤內(nèi)部滲透性差,臨床應用受到極大的限制[2-3]。由于納米給藥系統(tǒng)具有靶向性、緩釋性、降低藥物毒性和提高藥物穩(wěn)定性等特點,阿霉素的納米靶向傳遞是當前研究的熱點[4-5]。由于納米制劑給藥量小,需要建立靈敏、高效的體內(nèi)藥物濃度測定方法進行藥動學研究。目前,阿霉素的體內(nèi)測定方法主要有HPLC-UV[6]、熒光光度法[7-8]、HPLC-FLU[9-12]和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)[13-15]等方法,以熒光檢測方法為主,液相-質(zhì)譜聯(lián)用法報道較少。其中HPLC-UV、熒光光度法和HPLC-FLU檢測靈敏度低,LC-MS/MS多采用液液萃取的提取方法,樣品處理較復雜,且血漿用量大,分析時間較長,且用于阿霉素納米制劑藥動學研究的較少。本文旨在建立一種簡便快速、專屬性強的LC-MS/MS法測定大鼠血漿中阿霉素的血藥濃度,并將其應用于阿霉素載藥納米粒的藥物動力學研究。
1 儀器與試藥
1.1 儀器
API 4000串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀(美國Applied Bio-systems公司),LC-30A高效液相色譜儀(日本Shimadzu公司),Eppendorf AG5804R低溫高速離心機(德國Eppendorf公司),XW-80A渦旋混合器(姜堰市康健醫(yī)療器具有限公司),梅特勒AE240電子天平(Mettler托利多儀器上海有限公司),Milli-Q ADVANTAGEA10純水儀(Merck Millipore公司),DW-86L628醫(yī)用低溫箱(青島海爾特種電器有限公司)。
1.2 試藥
鹽酸阿霉素(純度>98.89%,上海寶曼生物科技有限公司,批號20120715),鹽酸吡格列酮(含量質(zhì)量分數(shù)>99.55%,濟南中科一通化工有限公司,批號2011 0904),阿霉素載藥納米粒 (含量0.6 g/L,寧夏醫(yī)科大學總醫(yī)院臨床藥理研究室制備)。色譜甲醇、乙腈(美國Fisher公司)。
1.3 動物
6只SD大鼠,雄性,平均體重約為230 g,由寧夏醫(yī)科大學實驗動物中心提供,實驗動物使用許可證號SCXK(寧)2011-0001。
2 方法與結(jié)果
2.1 溶液配制及樣品處理
2.1.1 溶液配制 精密稱取鹽酸阿霉素10.7 mg,置于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解后并定容,配制相當于阿霉素濃度為1.00 g/L的溶液。用甲醇水(1∶1)稀釋濃度為2、4、10、20、100、400、1000、2000 μg/L系列標準溶液,以及濃度分別為5、80、1600 μg/L的質(zhì)量控制(QC)溶液,置于-4℃冰箱備用。
精密稱取鹽酸吡格列酮11.0 mg,置于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解后并定容,配制相當于吡格列酮濃度為1.00 g/L的溶液。取上述儲備液用甲醇水(1∶1)稀釋至濃度為15 μg/L的內(nèi)標溶液,置于-4℃冰箱備用。
2.1.2 血漿樣品處理 取大鼠血漿50 μL,置于1.5 mL EP管中,加入50 μL 15 μg/L吡格列酮溶液,50 μL甲醇水(1∶1),渦旋30 s,加入250 μL甲醇,渦旋2 min,4℃離心10 min(14 000 r/min),取上清液10 μL進樣。
2.2 測定條件
2.2.1 色譜條件 色譜柱:(Shim-pack XR-ODS(2.0 mm×100 mm,2.2 μm);保護柱:Shim-pack GVP-ODS(2.0 mm×5 mm,2.2 μm);流動相:A相(0.1%冰醋酸),B相(甲醇),采用梯度洗脫,0~0.2 min,40%B相;0.2~0.8 min,80%B相;0.8~3.0 min,80%B相;3.0~3.5 min,40%B相,4.0 min結(jié)束,流速為0.2 mL/min;柱溫40℃;進樣量10 μL。
2.2.2 質(zhì)譜條件 離子源:Turbo Spray;碰撞氣6 psi;氣簾氣10 psi;霧化氣60 psi;輔助加熱氣30 psi;離子噴霧電壓4000 V;離子源溫度350°C;去簇電壓56 V;Q0電壓10 V;碰撞能量15 V;碰撞池出口電位12 V。正離子模式檢測;MRM監(jiān)測。定量離子對為m/z 544.2→m/z 396.9(阿霉素)和m/z 357.3→m/z 133.8(吡格列酮,內(nèi)標),二級掃描質(zhì)譜圖見圖1。
2.3 分析方法確證
2.3.1 專屬性 分別取6種不同來源的大鼠空白血漿各50 μL,置于1.5 mL EP管中,其中以50 μL甲醇水(1∶1)代替內(nèi)標溶液,50 μL甲醇水(1∶1)代替阿霉素標準溶液體積,其余按照“2.1.2”項下方法操作,測定后為空白血漿樣品色譜圖(圖2A)。
取空白大鼠血漿50 μL,置于1.5 mL EP管中,將質(zhì)量濃度為2.0 μg/L的阿霉素標準溶液和內(nèi)標溶液(15 μg/L)加入空白血漿中,其余按照“2.1.2”項下方法操作,測定后為含藥血漿樣品色譜圖(圖2B)。其中,阿霉素和吡格列酮的保留時間分別約為2.58 min和3.19 min。
取大鼠給藥后4 h采集的血漿樣品,按照“2.1.2”項下方法操作,測定后為實際血漿樣品色譜圖(圖2C)。如圖所示,大鼠血漿中的內(nèi)源性物質(zhì)對阿霉素及吡格列酮測定無干擾,說明本方法專屬性良好。
2.3.2 標準曲線與定量范圍 取6 份空白大鼠血漿各50 μL,分別加入內(nèi)標溶液50 μL,再加入阿霉素系列標準溶液,制成阿霉素濃度為2、4、10、20、100、400、1000、2000 μg/L的含藥血漿樣品,按“2.1.2”項下處理后測定;以阿霉素濃度為橫坐標,阿霉素與內(nèi)標物的峰面積比值為縱坐標,得到典型回歸方程為:A=0.00528C-0.00593,r=0.9976。結(jié)果表明,阿霉素在2.0~2000 μg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,定量下限為2.0 μg/L,可以滿足大鼠血漿中阿霉素濃度的測定。
2.3.3 精密度與準確度 取大鼠空白血漿50 μL,按照“2.3.2”項下方法制備濃度為2.0 μg/L的阿霉素定量下限樣品6份,按血漿樣品處理方法處理后測定,日內(nèi)精密度RSD為13.4%,準確度為-2.3%。
取大鼠空白血漿50 μL,按照“2.3.2”項下方法制備阿霉素濃度分別為5、80、1600 μg/L的QC樣品,每濃度平行制備6樣本,連續(xù)測定3 d,計算日內(nèi)、日間精密度與準確度,結(jié)果見表1。由表1可知本方法精密度與準確度良好。
2.3.4 提取回收率 提取樣品的制備(EX QC):取6種不同來源的空白大鼠血漿50 μL,按“2.3.2”項下方法配制阿霉素濃度為5、80、1600 μg/L的QC樣品,每濃度平行制備6樣本,進樣分析,記錄相應的色譜峰面積。
未經(jīng)提取樣品的制備(NEX QC):同時另取6種不同來源的大鼠空白血漿各50 μL,加入甲醇溶液250 μL,渦旋2 min,離心10 min(14 000 r/min),吸取上清液,加入5、80、1600 μg/L的QC溶液50 μL,內(nèi)標溶液50 μL,混勻,進樣分析,每濃度平行制備6樣本,記錄相應的色譜峰面積。
提取回收率計算:以每一濃度EX樣本測定所得的分析物峰面積除以NEX樣本測定所得的分析物峰面積,同一來源血漿一對一求比值,計算對3個QC濃度的分析物于6個不同來源的血漿基質(zhì)中的提取回收率,RSD應不大于15%;以EX樣本測定所得的內(nèi)標峰面積除以NEX樣本測定所得的內(nèi)標峰面積,同一QC濃度的同一來源血漿一對一求比值,計算對工作濃度的內(nèi)標的提取回收率,RSD應不大于15%。
阿霉素低、中、高3個QC濃度的提取回收率分別為(92.1±5.9)%、(82.8±2.9)%和(80.1±9.7)%,內(nèi)標提取回收率為(91.6±12.0)%,RSD均≤12.0%,結(jié)果可知提取回收率良好。
2.3.5 基質(zhì)效應 含有基質(zhì)樣品的制備:同“2.3.4”項下未經(jīng)提取樣品的制備方法操作。
無基質(zhì)樣品的制備(溶液W樣本):取純水50 μL代替空白血漿,分別加入50 μL IS溶液、50 μL阿霉素濃度為5、80、1600 μg/L的QC標準溶液,再加入250 μL甲醇,每濃度各6樣本,渦流后測定,記錄相應的色譜峰面積。
基質(zhì)效應計算:以每一濃度NEX樣本測定所得的分析物峰面積除以W樣本測定所得的分析物平均峰面積,計算6個不同來源的血漿基質(zhì)中內(nèi)源性物質(zhì)對3個QC濃度的分析物的基質(zhì)效應,RSD應不大于15%;以NEX樣本測定所得的內(nèi)標峰面積除以W樣本測定所得的內(nèi)標平均峰面積,計算內(nèi)源性物質(zhì)對工作濃度的內(nèi)標的基質(zhì)效應,RSD應不大于15%。
阿霉素低、中、高3個QC濃度的基質(zhì)效應分別為(91.1±2.4)%、(82.1±1.7)%和(81.2±2.5)%,內(nèi)標基質(zhì)效應為(109.0±10.0)%,結(jié)果符合規(guī)定[16]。
2.3.6 穩(wěn)定性 按“2.3.2”項下方法分別配制阿霉素濃度為5、80和1600 μg/L的含藥血漿樣品,考察阿霉素血漿樣品在室溫放置12 h穩(wěn)定性、樣品處理后放置24 h穩(wěn)定性、-70℃ 3次凍融穩(wěn)定性以及-70℃長期放置30 d穩(wěn)定性。結(jié)果如表2所示,阿霉素在以上條件下穩(wěn)定性良好。
2.4 生物樣品測定
2.4.1 給藥方案及血漿樣品采集 6只健康SD大鼠,雄性,平均體重約為230 g,分別尾靜脈注射阿霉素載藥納米粒,給藥劑量為5 mg/kg。給藥后分別在0.087、0.167、0.25、0.33、0.5、1、2、4、6、10、24、48、72 h眼眶取血0.5 mL,取血后立即移入經(jīng)肝素處理的試管中,4℃離心10 min(14 000 r/min),分離血漿,于-70℃冰箱中冷凍,待分析。
2.4.2 血漿樣品測定 血漿樣品的處理按照“2.1.2”項下方法進行,根據(jù)當日標準曲線,計算各時間點血漿中阿霉素的濃度,同時測定濃度為5、80、1600 μg/L的QC樣品。血藥濃度-時間曲線如圖3所示。
2.4.3 藥物動力學參數(shù)計算 采用DAS 3.0藥動學軟件處理,非隔室模型法計算阿霉素載藥納米粒注射后的主要藥動學參數(shù)。其中AUC0-t為(2585±273)μg·h/L,AUC0-∞為(2854±240)μg·h/L,ke為(0.03±0.01)/h,t1/2為(28.40±7.27)h,tmax為(0.08±0.00)h,V為(71.87±18.07)L/kg,血漿清除率為(1.76±0.15)L/(h·kg),Cmax為(3253±968)μg/L。
3 討論
3.1 液相條件的考察
有機相為甲醇時,阿霉素的響應比用乙腈時高約1.5倍;水相為0.1%冰醋酸時,阿霉素的響應比0.1%甲酸高約1.2倍;采用梯度洗脫時,阿霉素和內(nèi)標的峰形良好,無拖尾。最終確定以甲醇-0.1%冰醋酸作為水相,甲醇作為有機相,梯度洗脫。
3.2 測定方法的比較
文獻中雖然已有LS-MS/MS法測定阿霉素體內(nèi)濃度的報道[13-15],但多采用氯仿-甲醇(4∶1)和乙酸乙酯進行液液萃取,樣品處理較復雜,且血漿用量大,本研究只需要大鼠血漿50 μL,文獻中分別使用200 μL和400 μL,是本研究的4倍和8倍。雖然定量下限最低可以達到1.0 μg/L,但血漿樣品處理方法比較復雜,采用乙腈沉淀蛋白后,將上清液取出用氮氣吹干,再用流動相復溶,靈敏度雖高,但制樣過程時間較長;同時,阿霉素的出峰時間為4.9 min,約為本研究的2倍。本研究采用甲醇直接沉淀蛋白,處理方法簡單,阿霉素在給藥后2.58 min左右出峰,大大縮短了分析時間。
本研究建立的大鼠血漿中阿霉素濃度測定的LC-MS/MS法,樣品處理方法簡單、專屬性強、分析時間快,能夠滿足阿霉素納米粒在大鼠體內(nèi)的藥動學研究。
[參考文獻]
[1] Siurala M,Bramante S,Vassilev L,et al. Oncolytic adenovirus and doxorubicin-based chemotherapy results in synergistic antitumor activity against soft-tissue sarcoma [J]. Int J Cancer,2014,Epub ahead of print.
[2] Vejpongsa P,Yeh ET. Prevention of anthracycline-induced cardiotoxicity: challenges and opportunities [J]. J Am Coll Cardiol,2014,64(9):938-945.
[3] Ta T,Bartolak-Suki E,Park EJ,et al. Localized delivery of doxorubicin in vivo from polymer-modified thermosensitive liposomes with MR-guided focused ultrasound-mediated heating [J]. J Control Release,2014,194C:71-81.
[4] Wang B,F(xiàn)eng D,Han L,et al. Combination of apolipoprotein A1-Modi Liposome-Doxorubicin with autophagy inhibitors overcame drug resistance in vitro [J]. J Pharm Sci,2014,Epub ahead of print.
[5] Deng H,Liu J,Zhao X,et al. PEG-b-PCL copolymer micelles with the ability of pH-controlled negative-to-positive charge reversal for intracellular delivery of doxorubicin [J]. Bioma cromolecules,2014,Epub ahead of print.
[6] 童珊珊,余江南,徐希明,等.反相高效液相色譜法測定阿霉素在小鼠血清中的含量[J].江蘇大學學報:醫(yī)學版,2002,12(6):563-565.
[7] 閆繼東,辛華,鄭雅娟,等.應用熒光分光光度法測定血清及組織中阿霉素含量[J].中國實驗診斷學,2007,11(5):596-597.
[8] 馬玉彥,陳晾,石于波,等.熒光分光光度法測定人血清中阿霉素含量的方法研究[J].實用腫瘤學雜志,1994,3:319-320.
[9] 張宏文,錢立新,王蔚青,等.反相高效液相色譜熒光檢測法測定血漿及膀胱中阿霉素的濃度[J].江蘇藥學與臨床研究,2006,14(1):4-5.
[10] 文旭,范健,繆玉山.大鼠血漿及組織中阿霉素含量測定方法(HPLC內(nèi)標法)的建立[J].南京鐵道醫(yī)學院學報,2001,20(2):77-79.
[11] 徐小薇,付強,李大魁,等.HPLC測定兔血漿及淋巴組織中的阿霉素[J].南京鐵道醫(yī)學院學報,1996,31(2):97-99.
[12] 何素梅,魏樹禮,吳傳斌,等.反相高效液相色譜熒光檢測法測定血漿或肝組織中阿霉素含量[J].藥物分析雜志,1994,14(4):8-11.
[13] 陳思明,金藝,喬明曦,等.大鼠血漿中阿霉素HPLC-MS/MS測定法及其在藥動學中的應用[J].沈陽藥科大學學報,2012,29(3):199-202.
[14] 劉奕明,林愛華,鄧時貴,等.液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定兔血漿阿霉素濃度[J].藥物分析雜志,2009,29(8):1282-1286.
[15] 祝春來,張邦樂,宦夢蕾,等.液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定大鼠血漿中阿霉素和塞來昔布[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學進展,2009,9(22):4222-4225.
[16] Surenra B,Anthoy D. Key elements of bioanalytical method validation for small molecules [J]. The AAPS Journal,2007, 9(1):E109-E114.
(收稿日期:2014-08-10 本文編輯:程 銘)