許澤君,景 霞*,孫 芳,吉 超*,楊新磊
(1.南京醫(yī)科大學(xué) 附屬兒童醫(yī)院,江蘇 南京 210008;2.安捷倫科技(中國)有限公司,上海 200080 )
嗎替麥考酚酯(Mycophenolate mofetil,MMF)是一種腎移植時常用的免疫抑制劑[1],在進(jìn)入人體后快速水解成霉酚酸而發(fā)揮藥效[2]。近年來,該藥被發(fā)現(xiàn)在治療腎病綜合癥方面也有著良好的應(yīng)用前景,并且由于其腎毒性較小,在兒科臨床上使用日益增多[3-5]。有研究表明,在固定劑量下,成人體內(nèi)的藥物暴露量有很大差異,個體間藥代動力學(xué)差異甚至大于10 倍[6],再加上該藥的服用療程較長,這種差異可能造成療效不足或者不良反應(yīng)[1,3-5]。為保證合理用藥[7],進(jìn)行霉酚酸的血藥濃度監(jiān)測十分必要。
酶放大免疫法(EMIT)[8-9]、高效液相色譜法(HPLC)[10-13]及液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)[14-15]是常用的3種血藥濃度檢測手段。其中,酶放大免疫法快速方便,但特異性較差,代謝物會產(chǎn)生免疫交叉反應(yīng),導(dǎo)致結(jié)果正偏離[16],且所用試劑盒較為昂貴。高效液相色譜法中,由于血漿含有大量的蛋白和磷脂等大分子雜質(zhì),需要對血樣進(jìn)行復(fù)雜的前處理后才能進(jìn)樣分析,造成時間、人力及試劑的消耗較大,且還會引入誤差。LC-MS/MS同樣涉及復(fù)雜的樣品前處理,且儀器采購與成本維護(hù)昂貴,對操作人員的要求較高?;卺t(yī)院臨床的大樣本和時效性等特點(diǎn),傳統(tǒng)的液液萃取、離線固相萃取等方法由于其步驟繁瑣、重現(xiàn)性欠佳等局限性,不適用于醫(yī)院檢測。而在線固相萃取(Online SPE)是一種基于閥切換的自動化樣品前處理技術(shù),具有分析快速、操作簡單、重現(xiàn)性好、易于聯(lián)用等優(yōu)點(diǎn)。本方法使用限進(jìn)介質(zhì)填料的萃取柱,自動化去除經(jīng)蛋白沉淀后樣品中的少量殘余蛋白與磷脂,以實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)物的富集與凈化。進(jìn)一步將Online SPE與HPLC 聯(lián)用則可克服HPLC靈敏度不足、干擾較大的局限性,在臨床血藥濃度檢測領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景,已用于茶堿[17]、左旋舒必利[18]、氨磺必利[19]等藥物的血藥濃度監(jiān)測。本文建立了Online SPE-HPLC聯(lián)用測定血漿中霉酚酸濃度的分析方法,減少了分析步驟和人為因素引入的誤差,節(jié)省了試劑消耗,可以滿足醫(yī)院臨床監(jiān)測的需求。
Online SPE-HPLC系統(tǒng)購自安捷倫公司,包括一維模塊(G7111A泵、G7167自動進(jìn)樣器、G7167B柱溫箱和G7114A檢測器)和二維模塊(G7120A泵、G7117B 二極管陣列檢測器和G1170A雙二位四通閥);十萬分之一分析天平(MS205DU,瑞士Mettler Toledo公司);Vortex-5渦旋振蕩器(江蘇海門市其林貝爾儀器制造有限公司);Abbott離心機(jī)( 德國Hettich公司)。
霉酚酸標(biāo)準(zhǔn)品(純度大于98%,Lot.086M4010V,Sigma公司);甲醇、乙腈(色譜純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);純化水采用二級反滲透裝置純水系統(tǒng)(南京慧城水處理設(shè)備有限公司)自制??瞻籽獫{由南京醫(yī)科大學(xué)附屬兒童醫(yī)院提供。
圖1 Online SPE系統(tǒng)連接示意圖
精密稱取霉酚酸標(biāo)準(zhǔn)品12.5 mg至25 mL容量瓶,加甲醇至刻度后,超聲2 min。置于-30 ℃冰箱內(nèi)保存。用空白血漿稀釋至目標(biāo)濃度后,取200 μL置于1.5 mL 離心管中,加入甲醇400 μL,渦旋振蕩5 min后,10 800 r/min離心8 min,取上清液,進(jìn)樣檢測。
固相萃取柱:Capcell PAK MF Ph-1(4.6 mm×10 mm);分析柱:Poroshell 120? EC-C18柱(4.6 mm×50 mm,2.7 μm)。1D泵流動相A為甲醇,流動相B為0.5%磷酸水溶液,梯度洗脫,流速為1.0 mL/min;2D泵流動相A為乙腈,流動相B為0.1%三乙胺溶液(10%磷酸調(diào)節(jié)pH至3.5±0.1),流速為0.8 mL/min;柱溫30 ℃,檢測波長215 nm,進(jìn)樣量20 μL。
Online SPE系統(tǒng)連接如圖1所示。實(shí)驗(yàn)過程中,0~2.0 min,切換閥處于1~3連接狀態(tài),1D泵將樣品上樣至固相萃取柱,樣品中的霉酚酸在固相萃取柱中保留,而蛋白等大分子物質(zhì)不保留,直接流入廢液;2.0~2.5 min,切換閥處于1~7連接狀態(tài),2D泵流動相將霉酚酸從固相萃取柱轉(zhuǎn)移至分析柱;2.5~9.0 min,切換閥處于1~3連接狀態(tài),1D泵沖洗固相萃取柱并將流動相平衡至初始狀態(tài),分析泵繼續(xù)完成霉酚酸的分離和沖洗平衡,具體洗脫程序和閥切換參數(shù)見表1。
表1 在線固相萃取、分析洗脫及閥切換的程序
在線固相萃取雖可去除血漿中的蛋白,但將血漿直接進(jìn)樣,會由于蛋白含量過高,影響萃取柱的壽命和方法的穩(wěn)定性。因此在樣品制備過程中,先加入有機(jī)溶劑沉淀去除大部分蛋白,再進(jìn)行固相萃取及分析。考察了常用有機(jī)蛋白沉淀試劑甲醇及乙腈對樣品中蛋白的去除效果,發(fā)現(xiàn)經(jīng)乙腈處理后的樣品溶液經(jīng)過長時間放置或者冷藏后會再次析出蛋白,可能會造成萃取小柱堵塞。因此實(shí)驗(yàn)選擇甲醇作為最佳蛋白沉淀試劑。
此外,樣品制備時,樣品-甲醇的體積比也會影響血漿中蛋白沉淀的效率。隨著甲醇比例的增加,沉淀效率略有提高,但同時也會稀釋樣品中的霉酚酸濃度。考慮到在線固相萃取中還會進(jìn)一步去除蛋白,為了保證方法的靈敏度,本實(shí)驗(yàn)選擇樣品-甲醇的體積比為1∶2。
固相萃取主要目的是純化樣品,在去除血漿中蛋白質(zhì)等大分子的同時,保留藥物小分子。常規(guī)的反相色譜柱對大分子蛋白具有一定的保留作用,而高有機(jī)相比例會造成蛋白質(zhì)析出,長期使用會導(dǎo)致柱頭堵塞,使用壽命縮短。限進(jìn)介質(zhì)色譜柱是近年發(fā)展起來的新型色譜柱,其通過尺寸排阻、鍵合長鏈親水基團(tuán)等手段,達(dá)到降低大分子蛋白在柱內(nèi)保留的效果,可有效去除樣品中殘余的蛋白,并保留小分子藥物。該類萃取柱的鍵合相類型較多,如反相C18、C8、苯基、離子交換等。不同的鍵合相具有不同的化合物選擇性。本實(shí)驗(yàn)中,由于目標(biāo)物霉酚酸具有苯環(huán)共軛結(jié)構(gòu),能與苯基柱中的苯環(huán)鍵合相產(chǎn)生Π-Π相互作用,從而形成較好的特異性吸附。此外,苯基柱的反相保留能力比C18弱,將霉酚酸從苯基柱上洗脫時有機(jī)相比例無需太高,進(jìn)入C18分析柱時可再次產(chǎn)生柱頭富集效果,避免產(chǎn)生溶劑效應(yīng),使目標(biāo)物峰形更加尖銳。綜上考慮,本實(shí)驗(yàn)選擇苯基型的Capcell PAK MF Ph-1作為萃取柱。該柱不僅純化效果好,而且可重復(fù)使用千次以上[19]。
圖2 霉酚酸在1D檢測器的色譜圖(不切換)
由于固相萃取流動相的選擇會直接影響蛋白的去除效果及目標(biāo)物的保留,本實(shí)驗(yàn)中,目標(biāo)物霉酚酸具有羧基及酚羥基兩個易電離基團(tuán),因此選擇在固相萃取的水相中加入0.5%磷酸,使流動相呈酸性,以抑制霉酚酸的電離,增強(qiáng)其在萃取柱上的保留,具體流動相選擇見“1.3”。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)流動相中甲醇比例為20%時,樣品中的蛋白可快速通過萃取柱,霉酚酸在固相萃取柱的保留時間可達(dá)3.7 min左右(見圖2)。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇2 min時切換閥,能保證蛋白質(zhì)已完全洗脫去除,而霉酚酸仍保留在萃取柱中。在2.5 min閥切回時,1D檢測器未檢出霉酚酸的信號,表明霉酚酸均已進(jìn)入分析柱(圖3)。
圖3 2~2.5 min閥切換時,1D()和2D()檢測器的色譜圖
2.3.1 流動相的優(yōu)化比較了乙腈、甲醇作為有機(jī)相以及pH值不同(pH 3.5、6.5)的水相等不同流動相組成對霉酚酸峰形和響應(yīng)的影響。結(jié)果表明,以乙腈為有機(jī)相時,霉酚酸的響應(yīng)明顯高于甲醇;由于霉酚酸易電離,需要較低pH值產(chǎn)生抑制,因此選擇pH 3.5的水相時能得到更好的峰形;為了進(jìn)一步提高峰形的對稱性,實(shí)驗(yàn)選擇加入0.1%三乙胺抑制霉酚酸拖尾,并選擇了水相與有機(jī)相的比例為65∶35,以獲得適中的保留時間。
2.3.2 波長的優(yōu)化對標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行全波長掃描,發(fā)現(xiàn)霉酚酸在215 nm 和254 nm附近均有較強(qiáng)的吸收光譜,且以215 nm處的響應(yīng)更高,因此實(shí)驗(yàn)選擇215 nm為最佳檢測波長。
2.4.1 專屬性在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下,分別處理空白血漿和含霉酚酸的血漿,進(jìn)樣分析。結(jié)果顯示,霉酚酸在分析柱中的保留時間為5.7min,與空白血漿相比,無血漿內(nèi)源性物質(zhì)干擾,且峰形良好(圖4)。
圖4 空白血漿(A)和加標(biāo)血漿樣品(B)的色譜圖
2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限與定量下限以血漿為基質(zhì),配制霉酚酸質(zhì)量濃度分別為0.20、0.39、0.78、1.56、3.13、6.25、12.50、25.00、50.00 μg/mL的系列基質(zhì)加標(biāo)樣品。以霉酚酸的峰面積(Y)和對照品質(zhì)量濃度(X,μg/mL)作線性回歸,得到回歸方程為Y=58.16X+1.58,r=0.999 8。定量下限(S/N=10)為0.20 μg/mL,檢出限(S/N=3)為0.07 μg/mL。
2.4.3 回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差配制0.39、25.00、50.00 μg/mL高、中、低3 種霉酚酸質(zhì)量濃度的血漿樣品,每種濃度1 d 內(nèi)按“1.3”方法平行操作5次,連續(xù)測定3 d。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線,考察對照品的加標(biāo)回收率及日內(nèi)、日間精密度。測得霉酚酸的日內(nèi)回收率為98.0%~105%,日內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(Intra-RSD)為2.6%~3.1%,日間回收率為96.2%~104%,日間RSD(Inter-RSD)為2.9%~3.3%,方法的準(zhǔn)確度與精密度均良好(表2)。
表2 血漿樣品中霉酚酸的回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差
2.4.4 方法的穩(wěn)定性考察了含高、中、低3 種質(zhì)量濃度(0.39、25.00、50.00 μg/mL)霉酚酸的血漿樣品在不同溫度條件下(室溫放置6 h、4 ℃冰箱放置12 h、反復(fù)凍融3次)的穩(wěn)定性。結(jié)果顯示,霉酚酸在上述3種溫度條件下的RSD為1.3%~5.8%,表明霉酚酸在這3種條件下基本穩(wěn)定(表3)。
表3 加標(biāo)血漿樣品中霉酚酸的穩(wěn)定性
表4 5例患者的霉酚酸測試結(jié)果
采集5例服用嗎替麥考酚酯的待測患者0、0.5、2.0 h后的血樣,高速離心后取血漿按本方法對霉酚酸的質(zhì)量濃度進(jìn)行檢測(C0 h、C0.5 h、C2.0 h)。結(jié)果顯示(見表4),霉酚酸的質(zhì)量濃度均在線性范圍內(nèi)。通過有限采樣法可以計(jì)算霉酚酸在患者體內(nèi)的暴露量(AUC0-12 h)[20],以評價(jià)霉酚酸的吸收程度及其在體內(nèi)的暴露特性,從而供臨床參考。
本研究建立了血漿中霉酚酸的在線樣品前處理-高效液相色譜分析方法。本方法樣本前處理簡便,分析過程高效快速,準(zhǔn)確度和精密度良好,為臨床開展霉酚酸的血藥濃度監(jiān)測提供了適宜的分析方法。