柳 佳,姚慶強,鄧志鵬
(1.濟南大學 山東省醫(yī)學科學院 醫(yī)學與生命科學學院,山東 濟南250200;2.山東省醫(yī)學科學院 藥物研究所,山東 濟南250062;3.國家衛(wèi)生部生物技術藥物重點實驗室,山東 濟南250062;4.山東省罕少見病重點實驗室,山東 濟南250062)
桑白皮為??浦参锷#∕orus albaL.)的干燥根皮,是一味傳統(tǒng)中草藥,主要分布于我國安徽、河南、河北、湖南、四川、廣東等地,具有瀉肺平喘,利水消腫的功效[1]?,F(xiàn)研究表明,桑白皮具有鎮(zhèn)咳平喘[2]、抗炎[3]、降血糖[4-5]和降血脂[6]的作用。桑白皮的化學成分繁多,主要包括黃酮類化合物、芪類化合物、Diels-Alder型加合物和多糖類化合物等[7]。桑色素(morin)是從桑白皮(Mori cortex)中分離得到的黃酮類化合物[8]。近年,實驗發(fā)現(xiàn)桑色素具有抗癌、抗高尿酸血癥和消炎作用[9],但尚未有關于桑色素的藥動學研究。本文建立了一種快速、高靈敏度、高選擇性的超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法(UPLC-MS/MS)測定桑色素在大鼠血漿中的濃度,并將其應用于大鼠體內(nèi)的藥動學研究。
Shimadzu Prominence 超高效液相色譜儀(日本島津公司);AB SCIEX Q-TRAP 5500 型質(zhì)譜儀,包括電噴霧離子源(ESI),Analyst?1.6.3數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)(美國 AB SCIEX 公司);EVA50A型多功能樣品濃縮儀(北京普利泰科儀器公司);Sorvall Biofuge Stratos高速冷凍離心機(賽默飛世爾);EL204電子天平(梅特勒-托利多);IKA Vortex天才3旋渦混勻器(廣州艾卡儀器設備公司)。
桑色素標準品(批號:HMO52276198,純度:98.87 %,寶雞辰光);芫花素標準品(內(nèi)標物質(zhì),純度:94.2 % ,中國食品藥品檢定研究院);丙二醇(分析純,批號:20170901,南京威爾藥業(yè));甲醇(色譜純,批號:18075174,美國TEDIA公司);乙腈(色譜純,批號:164791,賽默飛世爾);甲酸為(色譜純級別,天津科密歐);實驗用水為娃哈哈純凈水,其他試劑均為分析純。
5只健康雄性Sprague-Dawley大鼠,體重200±20 g,購自濟南朋悅動物繁育公司,許可證號為SCXK(魯)20140007。實驗期間大鼠在恒定環(huán)境下飼養(yǎng),飼養(yǎng)溫度為23±3 ℃,相對濕度為55 %±15 %,自由飲食飲水。
2.1.1 色譜條件 采用Thermo Hypersil GOLD-C18(50 mm×4.6 mm,3 μm)色譜柱對待測樣品和內(nèi)標化合物進行分離,流動相為0.1 % 甲酸水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脫,洗脫程序為:0~2.5 min,70 % B→90 % B;2.5~2.6 min,90 % B→7 %B;2.6~5.0 min,70 % B;流速設定為0.5 ml/min,柱溫設為40 ℃,自動進樣器溫度為15 ℃,進樣量2 μl。
2.1.2 質(zhì)譜條件 采用電噴霧離子源,選用負離子檢測方式,掃描方式為多反應監(jiān)測(MRM)。氣簾氣(CUR)設定為35 psi,碰撞氣設為medium,離子源噴霧電壓(IS)設為-4500 V,離子源溫度(TEM)設為 550 ℃,霧化氣壓力(Gas 1)設為 55 psi,加熱氣壓力(Gas 2)設定為55 psi。通過切換閥的切換, 每次運行僅記錄1.0~5.0 min 的MS/MS 數(shù)據(jù)。桑色素和內(nèi)標的定量離子分別為m/z300.9→151.2和m/z283.1→268.2,同時將m/z300.9→125.1作為桑色素的定性離子對。桑色素和芫花素的二級MS圖譜見圖1。
圖1 桑色素和芫花素的MS圖譜
2.2.1 大鼠灌胃溶液的配制 精密稱取桑色素標準品4.41 mg,加丙二醇10 ml,超聲,然后邊渦流邊緩慢滴加10 ml水,得到桑色素單體的大鼠灌胃溶液(濃度為218.01 μg/ml)。
2.2.2 標準溶液的配制 精密稱取桑色素標準品5.10 mg,用甲醇1 ml溶解,配制成5.10 mg/ml的儲備溶液,-80 ℃貯存。臨用前先超聲,再用乙腈逐步稀釋獲得系列標準溶液后待用。精密稱取芫花素標準品2.88 mg,加入甲醇6 ml,超聲溶解,并用乙腈逐步稀釋成濃度為50 ng/ml的內(nèi)標工作溶液。
取50 μl內(nèi)標溶液,置入1.5 ml EP管,依次加入50 μl血漿樣品和100 μl乙腈,渦旋振蕩5 min,6 ℃條件下以13 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心5 min,取上清進樣,進樣量2 μl。
參照FDA[10]和中國藥典2015版的指導原則[11],對本文建立的UPLC-MS/MS方法進行方法學驗證,包括選擇性、標準曲線、精密度和準確度、提取回收率、基質(zhì)效應和穩(wěn)定性等。
2.4.1 選擇性 分別取6份來自不同批次的大鼠空白血漿樣品、含桑色素和內(nèi)標的標準血漿樣品及給藥10 min后的大鼠血漿樣品進行 UPLC-MS/MS 分析。結(jié)果顯示,空白血漿中無內(nèi)源性雜質(zhì)干擾,桑色素和內(nèi)標化合物的峰形良好且互不干擾,保留時間分別為1.33,1.68 min。在高濃度樣品之后測定大鼠空白血漿樣品,其殘留不影響桑色素和內(nèi)標的含量測定。
2.4.2 標準曲線 將桑色素的儲備溶液用乙腈逐步稀釋成濃度為20.2,40.3,100.8,403.4,1008.4,4033.6,10084 ng/ml的系列對照品溶液。取對照品溶液10 μl,加入190 μl大鼠空白血漿,最終得到濃度分別為1.01,2.02,5.04,20.2,50.4,201.7,504.2 ng/ml的對照血漿樣品溶液。按2.3項方法處理上述血漿樣品后進行UPLC-MS/MS分析,連續(xù)測定3 d,記錄峰面積。以桑色素的濃度(ng/ml)作為橫坐標(x),桑色素峰面積和內(nèi)標峰面積的比值作為縱坐標(y),權重因子采用1/X2進行線性回歸分析,得到桑色素的線性回歸方程,其回歸方程為y=1.46×10-3x+2.82×10-3(r=0.9953),線性范圍為1.01~504.2 ng/ml,定量下限為1.01 ng/ml,其精密度RSD≤7.24 %,RE≤-1.19 %,滿足生物樣品測定的方法學要求。
2.4.3 精密度與準確度 將桑色素的儲備溶液用乙腈逐步稀釋,得到低、中、高濃度的質(zhì)控樣品溶液,桑色素的濃度分別為40.4,606,8068 ng/ml。取10 μl質(zhì)控樣品溶液,加入190 μl大鼠空白血漿,渦旋振蕩并離心,最終得到血漿濃度為2.02,30.3,403.4 ng/ml的質(zhì)控血漿樣品。將質(zhì)控血漿樣品按2.3項方法處理并進樣分析(每個濃度進樣5次,連續(xù)測定3 d),計算同一濃度下的精密度和準確度,得到日內(nèi)精密度RSD≤9.04%,RE≤10.06 %;連續(xù)測定3 d,其日間精密度RSD≤6.10 %,RE≤10.40 %。
2.4.4 提取回收率和基質(zhì)效應 取50 μl內(nèi)標溶液,依次加入50 μl低、中、高3個濃度的質(zhì)控血漿樣品溶液和100 μl乙腈(重復6份),按2.3項方法處理,取上清進樣分析,記錄桑色素及內(nèi)標的峰面積(Am,AIS);另取50 μl空白血漿,加入150 μl乙腈,渦流混合5 min,13 000 r/min離心5 min,取全部上清,氮氣吹干,用 50 μl內(nèi)標溶液和50 μl桑色素溶液(濃度分別為2.02,30.3,403.4 ng/ml)對其進行復溶(重復6份),渦流混合后進行UPLCMS/MS分析,記錄桑色素及內(nèi)標的峰面積(Bm,BIS)。桑色素和內(nèi)標的回收率用峰面積之比A/B計算。桑色素的回收率為85.3 %~92.9 %,內(nèi)標的回收率為91.2 %。另取50 μl純水和150 μl乙腈,渦流混合后經(jīng)氮氣吹干,再加入50 μl內(nèi)標溶液和50 μl桑色素溶液(濃度為2.02,30.3,403.4 ng/ml),按2.3項方法處理,平行測定6份,記錄桑色素和內(nèi)標的峰面積(Cm,CIS)。分別以峰面積的比值B/C計算桑色素和內(nèi)標的基質(zhì)效應。桑色素的基質(zhì)效應為91.6 % ~ 105.9 %,內(nèi)標為103.1 %。由結(jié)果可見,大鼠血漿中的基質(zhì)對桑色素的離子作用很微弱,不影響結(jié)果的準確性,可忽略。
2.4.5 穩(wěn)定性試驗 桑色素分別于-80 ℃放置7 d、-80 ℃反復凍融3次、室溫放置6 h、自動進樣器(15℃)中放置12 h。按2.3項方法處理后進行UPLCMS/MS分析,平行測定3次。結(jié)果RSD≤15 %,RE≤15 %,表明桑色素在上述4種環(huán)境下均保持穩(wěn)定。
大鼠按2.186 mg/kg灌胃給藥,給藥前禁食12 h,自由飲水。分別在給藥后0.083,0.167,0.5,0.75,1,1.5,2,3,5,8,12,24 h于眼底靜脈叢取血約300 μl,置入肝素化的EP管,13 000 r/min離心3 min,取上層血漿,置-80 ℃保存待測。
按2.1項條件,采用UPLC-MS/MS測定大鼠血漿中桑色素的濃度,采用DAS2.1.1軟件進行擬合,得到血藥濃度-時間曲線(見圖2)和主要的藥動學參數(shù)(見表1)。大鼠灌胃給予桑色素單體后,藥-時曲線下面積(AUC0-∞)為375.8±265.7 μg/L·h,消除半衰期(t1/2z)為3.27±1.26 h,達峰時間(Tmax)為0.167±0.00 h,藥峰濃度(Cmax)為234.2±45.8 μg/L。
圖2 大鼠體內(nèi)桑色素的血藥濃度-時間曲線(n=5)
本實驗比較了桑色素在水-甲醇、水-乙腈、0.1 % 甲酸水溶液-乙腈及含10 mmol/L乙酸銨的0.1 % 甲酸水溶液-乙腈4種流動相條件下的分離效果,流動相為0.1 % 甲酸水溶液-乙腈時桑色素和內(nèi)標的分離效果最好。通過比較桑色素在ESI下正、負兩種離子的檢測方式,發(fā)現(xiàn)桑色素在負離子模式下的響應明顯高于正離子,所以本實驗選擇在負離子檢測方式下進行。在負離子檢測模式下,對桑色素進行二級MS分析,得到桑色素的主要碎片離子為m/z300.9→151.2和m/z300.9→125.1,內(nèi)標的主要碎片離子為m/z283.1→268.2。分別將m/z300.9→151.2,m/z283.1→268.2作為桑色素和內(nèi)標的定量離子,同時采用m/z300.9→125.1對桑色素進行定性分析。在負離子條件下對桑色素和內(nèi)標的各質(zhì)譜參數(shù)進行優(yōu)化。結(jié)果如下:桑色素的去簇電壓(DP)、射入電壓(EP)、碰撞室射出電壓(CXP)、碰撞能(CE)分別為50 V,15 V,15 V和 28 V,內(nèi)標的去簇電壓(DP)、射入電壓(EP)、碰撞室射出電壓(CXP)、碰撞能(CE)分別為65 V,15 V,50 V和32 V。
表1 桑色素的主要藥動學參數(shù)(±s,n=5)
表1 桑色素的主要藥動學參數(shù)(±s,n=5)
藥動學參數(shù)桑色素AUC0-t/μg·(L·h)-1361.2±261.7 AUC0-∞/μg·(L·h)-1375.8±265.7 MRT0-t/h2.48±1.23 MRT0-∞/h3.11±1.29 t1/2z/h3.27±1.26 Tmax/h 0.167±0.00 CL/L·(h·kg)-1 7.636±3.41 Vd/L·kg-133.0±16.5 Cmax/μg·L-1 234.2±45.8
本實驗考察了SD大鼠灌胃給予桑色素單體后的藥動學性質(zhì),結(jié)果表明,桑色素在大鼠體內(nèi)呈非線性動力學特征,且其在大鼠體內(nèi)吸收速度較快,大鼠灌胃給藥0.167 h即達血藥峰濃度(Cmax)。本文建立了一種測定大鼠血漿中桑色素濃度的UPLCMS/MS方法,該方法操作簡便、前處理簡單、穩(wěn)定性良好且回收率較高,可用于生物樣品中桑色素含量的測定,為桑色素的進一步研究提供幫助和支持。