何利思,王金林,崔淑芬
UPLC-ESI-MS/MS測定大鼠血漿降血壓肽的方法學研究*
何利思,王金林,崔淑芬*
(深圳職業(yè)技術學院 食品藥品學院,廣東 深圳 518055)
建立了超高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)質譜(UPLC-ESI MS/MS)法測定大鼠血漿中的重組降血壓肽VLPVPR的方法.大鼠血漿樣品經甲醇沉淀蛋白處理后,經Thermo Hypersil GOLD C18柱(100 mm×2.1 mm,1.9 μm)分離,流動相為10 mmol·L 乙酸銨水溶液-乙腈.梯度洗脫流程為:0~4 min乙腈(vol%)10%~90%;4~4.5 min乙腈90%~10%,4.5~6.5 min乙腈保持10%,流速:0.2 mL·min-1.質譜條件采用ESI離子源,檢測方式為正離子電離,選擇性離子檢測(MRM).VLPVPR和內標VLPVPR-R位C,N雙標的選擇性檢測離子分別為m/z 680.4→255.2和m/z 690.6→264.2.VLPVPR濃度在0.1~100 ng·mL-1范圍內線性良好;定量下限為0.1 ng·mL-1;日內、日間RSD均小于15%;低、中、高3個濃度下的提取回收率分別為(101±7.4)%;(99±4.2)%;(100±3.3)%.該方法專屬性強,靈敏度高,血漿中內源物對測定無干擾,適用于復雜生物基質中VLPVPR的檢測,可用于VLPVPR藥代動力學方面的研究.
超高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)質譜;重組降血壓肽;內標法;大鼠血漿
降血壓肽是一類具有血管緊張素轉化酶(ACE,angiotensin converting enzyme)抑制活性的多肽物質,已成功地從魚貝蝦類、肉類、大豆、酪蛋白、玉米、酒糟等[1-5]眾多食物蛋白質中獲得.降血壓肽VLPVPR(Val-Leu-Pro-Val-Pro-Arg)是本課題組依靠酶解和基因工程技術所獲得的一種新型的降血壓肽[6],其高劑量可顯著降低SHR大鼠的收縮壓,給藥劑量明顯低于卡托普利[7].多肽的定量分析是當前的研究熱點,其分析方法主要包括免疫法、HPLC法、毛細管電泳法[8]、HPLC-Q-TOF-MS法[9]等,其中HPLC應用最廣泛.超高效液相色譜(UPLC)作為一種新型液相色譜技術,具有靈敏度更高、分離能力更強、分析速度更快、與HPLC方法轉換簡單以及良好的質譜入口等特點,為藥物尤其是蛋白多肽類的藥代動力學研究開辟了廣闊的前景[10].UPLC-MS/MS集超高效液相色譜的高分離性能與質譜的高靈敏度、高專屬性的優(yōu)點于一體,為多肽藥物的快速分析提供了一個重要的技術,應用到各種基質中多肽的定量[11,12].本文建立并驗證了UPLC-ESI-MS/MS法測定大鼠血漿中VLPVPR的方法.
液相色譜系統(tǒng)為ACCELA超高效液相色譜儀(美國Thermo Fisher公司);三重四極桿質譜儀為TSQ Vantage,配備ESI電噴霧離子源以及Xcalibur 2.1數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)(美國Thermo Fisher公司);5810 R高速冷凍離心機(德國eppendorf),MSA3.6P-0CE-DM微量天平(感量:0.001 mg,德國賽多利斯);Milli-Q純水系統(tǒng)(美國Millipore公司).
降血壓肽VLPVPR對照品和內標物質(VLPVPR-R位C,N雙標)均由強耀生物科技有限公司(Chinapeptides. Co., Ltd)合成,純度>95%.甲醇、乙腈、乙酸銨均為色譜純(美國Sigma-aldrich公司);其余試劑(分析純,市售);實驗用水均為去離子水.
1.2.1 溶液的配制
儲備液配制:分別精密稱取VLPVPR、VLPVPR-R位C,N雙標對照品2 mg,去離子水溶解,于10 mL容量瓶中定容,配制成200 μg·mL-1的儲備液,-20 ℃避光保存.
標準使用液配制:臨用前,用去離子水將標準儲備液逐級稀釋至實驗所需濃度,制備成標準使用液(0.1~100 ng·mL-1),其中內標濃度為10 ng·mL-1.
基質添加標準使用液配制:取空白血漿按“血漿樣品處理”項下進行操作,最后用標準使用液復溶,得基質添加標準使用液.
質控制樣品配制:分別取適量VLPVPR及VLPVPR-R位C,N雙標的儲備液用水稀釋至合適的濃度,加入空白血漿配制成3個不同濃度(0.2、10、50 ng·mL-1)質量控制樣品(內標濃度為10 ng·mL-1).
1.2.2 血漿樣品處理
取200 μL大鼠血漿,加入50 μL VLPVPR-R位C,N雙標,混勻,再加入600 μL甲醇,渦旋10 s,4 ℃下冷凍15 min,12000 r·min-1離心5 min,取上清液,氮氣吹干,加200 μL水溶解,渦旋10 s,取液體至內襯管,上機分析.
1.2.3 色譜條件與質譜條件
色譜條件:色譜柱為Thermo Hypersil GOLD(100 mm×2.1 mm,1.9 μm);流動相A為10 mM 乙酸銨水溶液,流動相B為乙腈.梯度洗脫程序為:0~4 min乙腈(vol%)10%~90%;4~ 4.5 min乙腈90%~10%,4.5~6.5 min乙腈保持10%.流速:0.2 mL·min-1.
質譜條件:霧化電壓:3000 V;溫度 400 ℃;鞘氣:40 arb;輔助氣:5 arb;離子傳輸毛細管溫度:300 ℃;碰撞氣:1.2 mTorr.
2.1.1 色譜條件優(yōu)化
在流動相中加入一定濃度的揮發(fā)性無機酸用來作為離子對試劑可以用來提高色譜分離能力,同時提高樣品離子化效率.本文考察了3種流動相:水-乙腈,0.1%甲酸-乙腈,10 mM乙酸銨-乙腈.當流動相為水-乙腈時,峰形較差,當流動相為0.1%甲酸-乙腈時,基質增強效應大,故最終選用10 mM乙酸銨-乙腈為流動相.
2.1.2 質譜條件優(yōu)化
在正離子模式下優(yōu)化質譜條件,采用流動注射,以10 μL·min-1的速度將樣品溶液注入到電噴霧離子源,優(yōu)化錐孔電壓(Skimmer offset)、碰撞能量(Collision energy)等質譜參數(shù).由一級全掃描光譜可知,VLPVPR在ESI正離子電離方式下主要生成m/z 680.4和340.9,其中m/z 680.4為準分子離子峰.選擇性對m/z 680.4進行二級質譜全掃描分析,生成的主要碎片離子為m/z 255.1、169.2等.經過調節(jié)儀器參數(shù)后得到穩(wěn)定且豐度最高的子離子m/z 255.1作為定量離子,而m/z 169.2豐度較高,且與m/z 255.1比例保持穩(wěn)定,因此作為定性離子.實際樣品分析的離子對選擇見表1.
取空白血漿、空白血漿+1 ng·mL-1的VLPVPR樣品加入10 ng·mL-1的VLPVPR-R位C,N雙標樣品,按“血漿樣品處理”項下操作,考察大鼠血漿中內源性物質對VLPVPR和內標物的干擾情況.典型的方法特異性色譜圖如圖1所示.由圖1可見,在VLPVPR和內標的出峰時間,沒有其它干擾性色譜峰的出現(xiàn),血漿中的內源性物質不干擾待測物VLPVPR的測定,方法的選擇性好.
表1 離子對選擇和質譜參數(shù)表
A為空白血漿分析物選擇離子掃描圖譜;B為空白血漿內標物選擇離子掃描圖譜;C為VLPVPR色譜圖;D為內標VLPVPR-R位C,N雙標色譜圖
配制0.1、1、10、50、100 ng·mL-1的基質添加標準使用液,建立工作曲線.以血漿中VLPVPR濃度為橫坐標,以VLPVPR峰面積與VLPVPR-C,N雙標峰面積的比率為,用加權(1/2)最小二乘法進行回歸運算,求得直線回歸方程=0.20446,2=0.9992.
取定量下限的樣品(VLPVPR的濃度為0.1 ng·mL-1),按“血漿樣品處理”項下操作,進行6樣本分析,根據(jù)當日標準曲線求得每一樣本測得濃度,求得該濃度的RSD=7.40%.該結果表明UPLC-ESI-MS/MS法測定血漿中VLPVPR的定量下限可達0.1 ng·mL-1.
按“血漿樣品處理”項下操作處理低、中、高3個濃度(0.1、10、50 ng·mL-1)的質控樣品,每個濃度平行處理6份,依法與標準曲線同批測定,以當日的標準曲線計算質控樣品濃度,據(jù)此求算方法的精密度與準確度.日內精密度和準確度由對3個濃度水平的質控樣品進行分析來評價,日間精密度和準確度由對同樣的質控樣品在連續(xù)3d內進行分析來評價.精密度和準確度分析結果良好,見表2.
低、中、高3個濃度(0.1、10、50 ng·mL-1)的質控樣品,加入空白血漿,按“血漿樣品處理”項下操作,得VLPVPR色譜圖峰面積.另取100 μL空白大鼠血漿,加入600 μL甲醇,其余操作按“血漿樣品處理”項下步驟提取、吹干,分別向吹干管加入3個質控濃度的VLPVPR標準溶液復溶后測定,得到VLPVPR色譜圖峰面積.將前者VLPVPR色譜圖峰面積與后者相應濃度標準VLPVPR色譜圖峰面積進行比較,考察VLPVPR的提取回收率.
質譜檢測中的“基質效應”嚴重影響定量分析的準確度和精密度,因此UPLC-MS/MS測定生物樣品時必須重視基質效應的影響.取空白血漿,加入濃度為0.1、10、50 ng·mL-1的質控樣品溶液,按“血漿樣品處理”操作,進樣分析,將測得的峰面積與對應濃度的質控溶液測得的峰面積比較,計算方法的基質效應.
表2 大鼠血漿中VLPVPR檢測的精密度和準確度
結果表明該方法提取回收率高,樣品損失較少,濃度變化不影響提取回收率,方法穩(wěn)定.同時,VLPVPR低、中、高3個濃度的基質效應基本一致,分別為(135±1.4)%,(134±2.0)%,(134±1.6)%.該方法在不同濃度的樣品中,離子增強或減弱效應是一致的,建立的色譜質譜方法可以有效避免大鼠血漿中基質干擾,結果見表3.
因為VLPVPR加入大鼠血漿中降解很快,無法做穩(wěn)定性穩(wěn)定,所以本文考察了VLPVPR的降解曲線.取空白血漿,配制成VLPVPR濃度為10 ng·mL-1,各取200μL該樣品血漿至9個2 mL離心管中,按1、11、21、31、41、51、61、71、81 min后加入50μL濃度為40 ng·mL-1的內標,立即按“血漿樣品處理”項下處理,結果如圖2所示.
由VLPVPR降解曲線可知,在血漿條件下,VLPVPR在81 min已經基本降解,因此在藥代動力學研究時應考慮如何快速取血,以及在樣品處理過程中降低酶的活性.
表3 回收率和基質效應(n=6)
圖2 VLPVPR在大鼠血漿中降解曲線
本研究前處理操作簡單、取樣量少,靈敏度高、專屬性強,且血漿中內源物對測定無干擾,經方法學考察確證其回收率和精密度均符合生物樣品測定的要求,可滿足低劑量大鼠給藥后體內藥代動力學的研究.
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Methodological Study of the Determination of Antihypertensive Peptide in Rat Plasma by UPLC-ESI-MS/MS
HE Lisi1, WANG Jinlin1, CUI Shufen1*
()
To establish an UPLC-ESI-MS/MS method for the determination of recombinant antihypertensive peptide VLPVPR in rat plasma, plasma samples were precipitated by methanol, and the analyte was then separated on a Thermo Hypersil GOLD C18(100 mm×2.1 mm, 1.9 μm) with the mobile phase of acetonitrile and 10 mmol?L-1ammonium acetate at a flow rate of 0.2 mL?min-1. Gradient elution program: acetonitrile 10%~90%, 0~4 min; acetonitrile 90%~10%, 4~4.5 min; acetonitrile 10%, continue 2 min. Detection was carried out by electrospray positive ionization mass spectrometry in the multiple reaction monitoring (MRM) mode of the triple quadrupole rod tandem mass spectrometer. Monitoring the transitions m/z 680.4→255.2 for VLPVPR and m/z 690.6→264.2 for VLPVPR-R C, N double labeled. Good linearity was obtained over the range of 0.1~100 ng?mL-1, and the LOQ was 0.1 ng?mL-1. The intra-and inter-day previsions were all below 15% (RSD). The three different concentrations (low,medium,high) recovery of VLPVPR was (101±7.4)%, (99±4.2)% and (100±3.3)% respectively. The UPLC-ESI MS/MS method for VLPVPR determination is specificity and sensitivity, and could be applied to the pharmacokinetic study.
UPLC-ESI-MS/MS; recombinant antihypertensive peptide; internal standard method; rat plasma
R917
A
1672-0318(2022)03-0055-05
10.13899/j.cnki.szptxb.2022.03.009
2021-11-15
深圳市科技計劃資助項目(GJHZ20180928161212140).
何利思,男,廣東茂名人,主管藥師,研究方向:樣品前處理新方法和藥物分析.
崔淑芬,女,遼寧撫順人,教授,博士,研究方向:樣品前處理新方法和藥物分析.
(責任編輯:王璐)