液相色谱质谱联用技术在体内药物代谢分析研究领域的应用.doc

液相色谱-质谱联用技术在体内药物代谢分析研究领域的应用2007年第16卷第2期综述报告液相色谱一质谱联用技术在体内药物代谢分析研究领域的应用王建,侯艳宁?,于洋?(1.白求恩国际和平医院药剂科,河北石家庄,050082;2.中国人民解放军北京军区石家庄药材供应站,河北石家庄050082)摘要:目的探讨液相色谱一质谱联用(LCMS)技术在体内药物代谢分析研究领域中的应用.方法查阅文献,综述液质联用技术在体内药物代谢分析研究中的应用情况.结果随着各种软离子化技术,特别是电喷雾,离子喷雾,大气压化学电离的引入,LCMS技术对高极性化合物的分析具独特优势,在药物代谢分析研究中发挥着日趋重要的作用,在很大程度上替代了传统的气质联用技术,简化了样品(特别是结合型代谢物)的处理过程.结论LCMS技术在中药,抗菌药物,呼吸系统及抗变态反应药,循环系统药物及其代谢物的分析检测中应用广泛.关键词:液相色谱一质谱联用技术;药物代谢;分析;进展中图分类号:R914文献标识码:A液相色谱一质谱联用(LCMS)是近lO年发展起来的分析技术,它集高效液相色谱(HPLC)的高分离性能与串联质谱的高灵敏度,高专属性优点于一身,不需要分析物之间实现完全的色谱分离,其多窗口检测功能允许同时对多个成分进行定量分析.下面简要介绍LCMS技术在体内药物代谢分析研究领域中的应用情况.1中药中药的药效物质基础是其化学成分,阐明其有效成分也是实现中药现代化的关键.中药成分复杂,各组分之间结构往往非常相似,因此难以进行分离,分析.色谱联用可先采用色谱将中药的有效成分加以分离,再用质谱或核磁分别鉴定其结构.这为中药有效成分的分离测定提供了一种具有发展前景的新技术.色谱联用技术在中药代谢产物研究方面已经显示出极大优势.裴渭静等1采用柱切换高效液相色谱技术对人血清中的丹参素及其代谢产物进行富集和分离,再通过电喷雾离子阱多级质谱(ESIITMS)负离子模式结构分析,在人血清中检测到丹参素及其代谢产物,并对主要代谢产物乙酰化的丹参素进行了探讨.Souppart等采用LCMS法检测了人血浆中蒿甲醚及其代谢物双氢青蒿素,并进行了健康志愿者体内的药代动力学研究.Bajad等采用LCMS法在大鼠尿中发现了胡椒碱的一种微量代谢物E,E一1一【5一(3一methoxy一4一hydroxypheny1)一1一OXO一2,4一pentadienyl】piperidine.余俊先等1采用LCMS法研究了异钩藤碱在猫体内的代谢,发现代谢物为异钩藤碱的加氢还原产物,这种产物不稳定,加热易裂解.陈勇等51采用LCESIITMSn法研究了氧化苦参碱在大鼠体内的主要代谢物,发现大鼠尿样中有原药及其6种I相氧化还原代谢产物,主要代谢物为苦参碱,未发现相代谢物.宋敏等61用LCMS法研究了左旋黄皮酰胺及其代谢物6一羟基一黄皮酰胺在Beagle犬血浆中的药代动力学过程,结果均符合二室模型,代谢物血药浓度经时过程与原药相似但血药浓度相对较小.2易滥用,有依赖性倾向及中枢神经系统药物近年来氯胺酮滥用现象越来越普遍,建立快速,准确的检测方法越来越重要.氯胺酮在生物体内的代谢物主要有去甲氯胺酮,脱氢去甲氯胺酮等.Rosas等1建立了LCMS检测血浆中氯胺酮及其代谢物的方法,线性范围是1125ng/mL(r=0.9993),日内,日间RSD均小于8.0%.海洛因在体内极易代谢,主要代谢产物为单乙酰吗啡,吗啡等,目前检测时常用的生物检材有尿液,血液,毛发等,常用的分析方法有薄层色谱法(TLC),气相色谱法(GC),HPLC,气相色谱一质谱法(GCMS),LCMS,免疫分析法,毛细管电泳法等.徐友宣等1建立了检测海洛因,6一乙酰吗啡,乙酰可待因和螺内酯的LCAPCIMS法.RodriguezRosas等噪用LCMS文章编号:10064931(2007)0Z一006103法测定了人血浆中美沙酮及其代谢物2一ethylidene一1,5一dimethyl一3,3一diphenylpyrrolidine(EDDP)的含量,将血浆样品固相萃取后,美沙酮和EDDP的最低检测限分别为1ng/mL和0.1ng/mL,日内,日问RSD均小于5%.阎立志等I川建立了鉴别人体液中三唑仑及其主要代谢产物的LCMS法,三唑仑的最低检测限小于0.1ng.该方法可靠,快速,简便,尤其适用于须快速响应的法医学和毒理学分析.肇丽梅等1建立了LCMS/MS法,可同时测定血浆和羊水中曲马多及其代谢物氧去甲基曲马多,并研究了其在母体和胎儿体内的分布情况,生物样本经液一液提取,以选择离子反应监测(SRM)方式进行检测,l2例剖宫产产妇术前肌肉注射盐酸曲马多后,血浆中曲马多和氧去甲基曲马多浓度较高,羊水中曲马多浓度较低,但未检测出氧去甲基曲马多.Chawla等【l21采用LCMS法进行了新型镇痛药奈福泮在健康志愿者体内的药代动力学研究,发现奈福泮的去甲基代谢产物只有在口服奈福泮时才对镇痛效果有益.3抗菌药物钟大放等,1建立了测定人尿样中罗红霉素(ERox)及其活性代谢物zRox的LCMS法,分析了4名健康受试者单剂量口服150mg罗红霉素后的尿样,为深入研究ERox在人体内的代谢规律提供了可靠的分析方法,并首次测定了人尿样中的活性代谢产物ZRox.张淑秋等1采用LCMS法考察了罗红霉素在犬体内的代谢转化及口服和静脉注射给药途径对药物代谢的影响,共检测到l3种罗红霉素代谢物,包括N一去甲基和N,N一双去甲基衍生物,肟醚侧链O一去烷醚基衍生物,脱红霉糖衍生物,罗红霉素及其代谢物的z式几何异构体衍生物,结果表明罗红霉素在犬体内主要经历4种代谢途径,罗红霉素及其代谢物的几何异构与脱红霉糖代谢在口服和注射两种给药途径间存在显着的差异.中冈念等I利用LCMS/MS实现了对西他沙星体内代谢产物的在线鉴定,鉴定出6个代谢产物D2D7,根据代谢产物的结构特征证明了西他沙星在肝脏经氧化被代谢消除.李晓东等1基于固相萃取及LCESIrIMS技术,快速准确地对人血浆中的头孢拉定和青霉素G进行了定性及质谱定量分析.Carrier等1采用LC/ESPMS法检测了狗血浆中抗真菌药依曲康唑及其代谢产物羟基化依曲康唑.王弘等采用LCMS技术测定了患者服用环孢素后全血中环孢素及其代谢产物浓度,研究了环孢素的体内代谢规律:环孢素与其3种代谢产物去甲环孢素,羟化环孢素及二羟化环孢素的相关性逐步递增,羟化环孢素浓度与二羟化环孢素浓度具有较强的相关性,表明测定环孢素及其3种代谢物不仅是延长移植器官在体生存期,避免肝肾性综合体征反应的一种有效方法,而且对?61?综述报告于个体化用药具有重要意义.4呼吸系统及抗变态反应药物钟大放等i研究了苯丙哌林在人体内的羟基化代谢过程,尿样固相萃取后,用LCMS法检测羟基化代谢产物,根据质谱断裂规律进一步推测结合型代谢产物的结构,结果在人尿中发现苯丙哌林的5种羟基化代谢产物和它们与内源性葡糖醛酸的结合物,与代谢产物对照品的Lc和MS信息比较,确证了其中两种代谢产物的结构分别为4一羟基苯丙哌林和4一羟基苯丙哌林.苯丙哌林的羟基化代谢优先发生在芳环烷氧基对位,5种羟基化代谢产物在尿中主要以葡糖苷酸或硫酸酯结合物的形式存在.刘丹等【i建立了直接测定人血浆中O一去甲右美沙芬的方法,并将其应用于药代动力学研究,样品经液一液萃取,用LCMS技术测定其活性代谢产物的浓度,用非室模型计算药代动力学参数.宋敏等采用LCMS法研究了氯雷他定及其活性代谢产物去羧乙氧基氯雷他定(DCL)在健康受试者体内的药代动力学,检测发现中国受试者口服单剂量氯雷他定片后,它会在体内被迅速吸收并转化为DCL,母体药物药时曲线下面积(AUC)的个体差异极为显着,而活性代谢产物DCL的AUC则只表现出中等个体差异.5循环系统药物-陈笑艳等I采用LCMS技术对健康受试者口服普罗帕酮后尿样中羟基化代谢产物进行选择性离子监测和多级全扫描质谱分析,采用微生物转化法结合HPLC制备并分离了4一羟基普罗帕酮和5一羟基普罗帕酮.段京莉等对健康受试者单剂量口服国产和进口甲磺酸倍他司汀片后的药代动力学特性及生物等效性进行评价,用LCMS法测定血浆中倍他司汀的主要代谢产物2一吡啶乙酸含量,并进行了药代动力学和生物等效性研究.Najib等采用LCMS法进行了两种依那普利片的生物等效性研究,并检测了健康志愿者血浆中依那普利的主要活性代谢产物依那普利拉.Beck等251采用LCMS法检测了人血浆中钙拮抗剂哌克昔林(perhexiline)及其羟基化代谢产物,血浆样品用乙腈沉淀蛋白后直接进样,最低检测限分别为0.005Izg/mL和0.015Izg/mL,发现87%的患者血浆中代谢产物为反式羟基化哌克昔林,此方法适用于临床实验室常规检测.6展望同目前广泛使用的HPLC法相比,LCMS既能减少分析方法开发,样品预处理和分析所用时间,同时也能提供更高的灵敏度和鉴定代谢物的能力,又能同时分析一个样品中的母体药物及其多种代谢物,还能分析单一药物鸡尾酒法给药后同一样品中的多种化合物,可把含有不同化合物的样品合并分析,真正实现了生物样品中药物的高通量分析.建立可靠的分析方法是研究药物体内代谢的前提.多年来,由于分析技术和测试手段的限制,要确定代谢产物结构必须首先分离并得到制备量的代谢产物单体,然后再用光谱技术进行鉴定;加之药物代谢的复杂性,对其研究一直难以深入.随着现代色谱联用技术的发展,体内多种微量代谢产物的分离,鉴定已成为一个连续过程,尤其是LCMs样品前处理简单,一般不要求水解或衍生化处理,可直接用于药物及其I,相等极性较大代谢产物的同时分离,鉴定.运用LCMs技术不仅可避免复杂烦琐的分离,纯化代谢产物的工作,而且可分离鉴定难以辨识的体内痕量代谢产物.近年来,色谱联用技术取得了较大进展,以往仅为少数专家进行研究的方法逐步成为一种常规的应用技术,该技术对混合物的分析具有较高的灵敏度和选择性及广泛的适用性,可对药物及其?62?2007年第l6卷第2期体内代谢产物进行定性定量分析,而质谱联用可定量分析成分及生物样品,这使其在药物代谢研究中得到广泛应用.随着色谱联用设备的普及,色谱联用技术必将在中药复方制剂及肽类【I等创新性药物的药代动力学分析方法上取得突破性的进展.参考文献:【1】裴渭静,赵新锋,胡震,等,采用柱切换色谱离子阱质谱联用法研究复方丹参滴丸中丹参素及其代谢产物【J】.分析化学,2005,33(4):505.【2】SouppartC,GauducheauN,SandrenanN,eta1.Developmentandvatidationofahigh-performanceliquidchromatography-inas8spectrometryassayforthedeterminationofartemetheranditsmetabofitedihydreartemisinininhumanplasmaJ】.JChromatogrBAnalytTechnolBiomedLifeSei,2002,774(2):195.【3】BajadS,RaviK,Khajuria,eta1.Characterisationofanewminorurinarymetabeliteofpiperine,anomniprosentfoodcomponentbyLCMS/MSJ】.SeparationSei,2003,26(910):943.【4】余俊先,谢笑龙,昊芹,等.异钩藤碱代谢产物的质谱鉴定夏药理活性的探讨【J】.中国药物与临床,2005,5(1):7.【5】陈勇.陈怀侠,杜鹏,等.LC/MS分析大鼠体内氧化苦参碱夏其主要代谢物【J】.药学,2005,40(8):740.【6】宋敏,钱文,杭太俊,等.HPLC/MS法研究左旋黄皮酰胺夏其代谢物在Beagle犬血浆中的药代动力学【J】.药物分析杂志,2005,25(4):446.【7】RosasMER,PatelS.DeterminationoftheemtiomelofketamineandnorketamineinhumanplasmabyenantioselectiveliqlIidchromatographymassspectrometryJ】.JournalofChromatographyB,2003,794:99.【8】徐友宣,赵明,彭师奇,等.LC/APCI/MS在血药浓度研究中的应用【J】.中国新药杂志,2003,12(4):267.【9】RodriguezRosasME,MedranoJG,EpsteinDH,eta1.Determinationoftotalandfreeconcentrationsoftheenantiomersofmethadoneanditsmetabollte(2一ethylidene一1,5一dimethyl一3,3一diphenylpyrrofidine)inhumanplasmabyenantioselectiveliquidchromatographywitlIispectrometricdetectionJ】.JChromatogrA,2005,1073(12):237.【lO】阎立志,宋明,钟大放,等.液相色谱一质谱联用法检测体液中三哇仑及其代谢产物【J】.沈阳药科大学,2001,18(2):120.【11】肇丽梅,陈笑艳,崔健君,等.LC/MS/MS法测定血浆,羊水中曲马多及其活性代谢物氧去甲基曲马多【J】.药学,2004,39(6):458.【12】ChawhJ,LeGuemME,MquierC,eta1.Effectofrouteofadministra-tiononthepharmacokinetlcbehaviorofenantiomersofnefopamanddesmethylnefopamJ.TherDrugMoni42003,25(2):203.【l3】钟大放,田蕾.HPLCECD与ILPLCMS联用测定人尿样中的罗红霉素及其代谢物【J】.中国药学杂志,1999,34(5):318.【l4】张淑秋,张丽锋,邢杰,等.罗红霉素在犬体内的代谢转化【J】.药学,2003,38(5):374.【l5】中冈念,陈聪,贺英菊,等.LC/MS/MS技术对西他沙星代谢物结构的研究【J】.中国抗生素杂志,2001,26(2):108.【l6】李晓东,尹利辉,冯玉飞.高效液相色谱一离子阱质谱法测定人血浆中的头孢拉定和青霉素GJ】.分析测试,2004(S0):8111.【17】CarrierA,ParentJLiquidchromatographicm且ssspectrometricdeterminationofitraconamleanditsmajormetabofite,hydroxyiuaconamle,indogplasmaJ.JChromatogrBBiomedSeiAppl,2000,745(2):413.【l8】王弘,郭代红.钟大放.等环孢素与其3种代谢物的浓度相关性和生物转化的分析【J】.中国新药杂志,2005,14(1):85.【l9】钟大放,陈笑艳,杜宗敏,等人尿中苯丙哌林羟基化代谢产物的研究【J】.药学,2000,35(12):916【2O】刘丹,陈笑艳.张逸凡,等人血浆中0一去甲右荚沙芬的测定及药代动力学研究【J】.药学,2004,39(6):449.2007年第l6卷第2期中药黄芪的临床应用概况赵亚平,高芬萍(天津市儿童医院药剂科,天津300074)摘要:通过收集相关文献并进行归纳总结,发现黄芪可用于治疗心血管疾病,内分泌疾病,免疫性疾病等,临床用途广泛.关键词:黄芪;临床应用;进展中图分类号:R285.6;R282.71文献标识码:A文章编号:10064931(2007)02006302黄芪是多年生草本植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的根,性味甘温,具有补气升阳,益卫固表,利水消肿,托疮生肌等作用.药理学和l临床试验表明,黄芪有影响机体代谢,降血糖和心血管作用等多方面药理活性.现将黄芪的近期临床应用作一概括性介绍.1活性成分黄芪含有多糖,皂苷,黄酮,氨基酸及微量元素等多种有效成分.从蒙古黄芪中分离得到了4种多糖,两种葡聚糖(AG一1,AG一2)和两种杂多糖(AH一1和AH一2)等含黄酮类化合物.从黄芪中还分离出了7,3一二羟基一4,1一甲氧基异黄酮,3R一2,3一二羟基一7,4一二甲氧基异黄酮,毛蕊异黄酮,熊竹素,芒柄花素.其他成分还有4种二萜,黄芪苷,大豆皂苷,氨基酸,胡萝卜素,胆碱,甜菜碱,尼克酰胺,叶酸,亚油酸等.从膜荚黄芪中还分离得到了B一谷甾醇,羽扇豆醇,正十六醇,棕榈酸,60一BD吡喃葡萄糖苷,30一BD吡喃木糖苷及胡萝卜苷.此外,用中子活化分析法测定出了黄芪中的微量元素(se,Cr,Mn,Fe,Co,Cu,Zu,Rb,Mo,Cs,IJa,Ce,Sm等)I.2临床应用2,1心血管疾病2.1.1急性脑梗塞:罗翌等1观察了急性脑梗塞病例40例,治疗组2O例,对照组2O例.对照组采用西医常规治疗,包括调整血压,血糖,必要时脱水以减轻颅内水肿,并用0.9%生理盐水250mL加胞二磷胆碱0.75g静脉滴注;治疗组在此基础上用0.9%生理盐水100mL加黄芪注射液4OmL,0,9%生理盐水250mL加灯盏细辛注射液30mL静脉滴注.结果总有效率治疗组为80%,对照组为65%;治疗组治疗后气虚血淤积分,血浆纤维蛋白原等指标与对照组比较,差异均有显着性意义(P<0.05).可见,选用黄芪注射液联合灯盏细辛注射液治疗急性缺血性脑梗塞,可改善患者临床症状,并降低血浆纤维蛋白原,改善血液循环状态,减少脑缺血缺氧引起的脑损伤,起到对急性缺血中风早期的脑保护作用,且安全性好.2.1.2新生儿缺氧缺血性脑病(HIE):何莉等I探讨了黄芪对HIE的疗效及免疫调节作用.将50例HIE患儿随机分为两组,常规治疗方法相同,治疗组加用黄芪注射液2mL/(kg?d)静脉滴注.结果病情平均恢复时间治疗组为(4.160.52)d,对照组为(5.560.43)d,治疗组较对照组平均缩短1.4d,差异有显着性意义(=【2l】宋敏.杭太傻,沈建平,等.HPLCMS法研究氯雷他定片人体相对生物利用度及药代动力学【J】.药物分析杂志,2004,24(4):374.【221陈笑艳,黄海,钟大放,等.普罗帕酮在中国健康受试者体内的羟基化代谢产物研究【J】.药学,1999,34(10):776,(231段京莉,严宝霞,陈笑艳,等,国产甲磺酸倍他司汀片荆与其进口片人体生物等效性【J1.中国临床药理学杂志,2003,19(1):42.【24NajibNM,IdkaidekN,AdelA,eta1.Bioequivaleneeevaluationoftwobrandsofenalapril2Onagtablets(NaraprilandRenitee)inhealthyhumanvolunteersJ】.BiopharmDrugDispes,2003,24(7):315【251Beck0,StephansonN,MomsRG,eta1.Determinationofperhexiline综述报告2.06,P<0.05).黄芪具有稳定细胞膜,改善细胞营养和细胞微粒体功能,降低细胞耗氧量,延长细胞存活时间的作用,在常规治疗的基础上加用黄芪治疗HIE,可改善患儿的l临床症状,缩短病程.2.1.3冠心病心绞痛:单乃静I将90例冠心病心绞痛住院患者随机分为两组,治疗组用普泽(磷酸川芎嗪注射液)合并黄芪注射液,对照组用极化液加硝酸甘油治疗,均以20d为1个疗程.结果治疗组显效34例,有效22例,无效4例,总有效率为9333%;对照组显效l0例,有效l3例,无效7例,总有效率为76.66%.两组疗效比较,差异有显着性意义(P<0.05).冠心病心绞痛属中医胸庳范畴,是多种原因所造成气虚血淤,心脉淤阻的一种老年性疾患.根据中医气血关系和虚则补之,瘀则化之的原则,黄芪补益脾肺,益气升阳,可增加心肌收缩力及冠状动脉血流量.稳定缺氧心肌细胞膜,从而可减少心绞痛的发生1,使病情处于比较稳定的阶段.2.1.4病毒性心肌炎:赵玉洁用黄芪注射液治疗小儿急性病毒性心肌炎,对照组采用西医综合治疗,治疗组在此基础上给予黄芪注射液2g/kg加入10%葡萄糖注射液(GS)150250mL中静脉滴注.每日1次,疗程4周.结果治疗组80例显效2