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采用干血斑技術結合超高效液相色譜簡化藥代 動力學分析
閱讀：676 發布時間：2023-1-6摘要 本應用簡報介紹了 Agilent 1290 Infinity 液相色譜系統與 Agilent 6460A 三重串聯四極桿 LC/MS 系統聯用的分析性能。 內容包括： • 采用干血斑（DBS）技術在僅 15 µL 的全血中提取一系列藥物 • 采用新型 ZORBAX 超高壓快速高分離度（RRHD）亞 2 µm 粒徑色譜柱在接近 1200 bar 的反壓下進行快速色譜/質譜分離 • 在不到 50 秒的時間內實現七種小分子藥物混合物的高效分離的檢測靈敏度
引言 采用 LC/MS/MS 技術進行生物分析中的定量 檢測可能被認為是藥代動力學（PK）篩查的里 程碑。臨床前在體內藥物篩查包括以先導化合 物向大量動物（一般為小鼠或大鼠）給藥，并監 測動物血清中的藥物隨時間的吸收和衰減?，F 在，在早期藥物發現階段即需進行 PK 分析， 這樣就能夠以預先找出最有可能通過后續藥物 開發階段的新型化合物（NCE），并針對它展開 接下來的工作。然而，考慮到可能面對的大量 的 NCE，必須盡早迅速、廉價地剔除其中的非 藥物化合物，因此需要很短的樣品處理周期1。 “盒式給藥法"（又名“雞尾酒"或 “N-inone"）是一種廣泛用于加快 PK 篩查的 給藥方法。是指以幾種藥物對同一實驗動物進行 同步給藥。這種平行測試方法有利于減少動物消 耗、動物處理、以及樣品制備和分析時間。還可 以平息倫理上的爭議，并可節約相當的成本1-4。 本文對含有六種藥物的組合藥物進行了 LC/MS/MS 生物分析。主要目的是得到不犧牲 色譜分離度和/或靈敏度前提下的最高分析性 能。研究中使用了一臺配備 RRHD 短柱（50 x 2.1 mm ID，1.8 µm）的 Agilent 1290 Infinity LC 系統，在柱壓為 1200 bar 時，流速最高可 達 2 mL/min5。該 LC 系統與 6460A 三重串聯 四極桿 LC / MS 聯用可提供靈敏度以及高 流速條件下無需分流即可進行質譜分析的能力。 安捷倫噴射流技術可以提供上述的高流速6。采用干血斑（DBS）技術7-10 從小體積全血樣 品中提取組合藥物。與傳統的臨床前和臨床分 析血漿取樣技術相比，DBS 技術有其優 點。例如，在臨床前研究實驗室，由于制備 DBS 樣本對血液量的要求較低，因此在實驗 動物數量減少的情況下仍然能夠實現連續采 血，這有助于消除個體差異。除相關的倫理和 費用方面的優勢外，該技術還可提高 PK 數據 的質量。
實驗部分 試劑 所有標準品（右美沙芬、維拉帕米、甲氧戊脈 安、丙咪嗪、普羅替林和曲米帕明 （ISTD）、甲酸（FA）、 均購自 Sigma-Aldrich 公司（德國）。HPLC 級水購自 Burdick & Jackson 公司（美國）。 HPLC 級乙腈（ACN）和甲醇（MeOH）購自 Merck 公司（德國）。 樣品制備 用乙腈/水（50:50 V/V）將各化合物分別制備成 約 2 mg/mL 的溶液。將這七種儲備液 I 混合， 使其中六種待測藥物濃度相等（100µg/mL）， 得到儲備液 II。將儲備液 II 稀釋得到空白和濃 度在 0.5ng/mL 到 5000ng/mL 范圍內的一系 列標準溶液。在 90µL 大鼠血中加入10µL 不同 濃度的標準溶液，得到相應的空白和濃度為 0.05ng/mL 到 500ng/mL 的樣品溶液。
DBS 提取步驟 FTA Elute MicroCard（FTA 卡）購自 Whatman （英國）。圖 1 顯示了 15µL 的血液加標樣品 的干血斑（左）。用 Harris Uni-Core 打孔器 （Sigma-Aldrich，德國）從干血斑上取下 6mm 直徑的樣品點。如圖 1 所示，打孔器取樣后血 斑邊緣仍然存在（右）。樣品點被放入一個 2ml 離心管中，加 100µL 的乙腈/水 60:40 v/v （2% FA）。渦流混合幾秒后，超聲提取 15 分 鐘。在 15000 rpm 下離心后，將血斑提取液轉 移到干凈的樣品瓶。為了簡化樣品制備過程， 不對 60% 的乙腈提取物進行復溶和稀釋，而是 直接向 LC/MS 系統進樣。
設備 • Agilent 1290 Infinity 液相色譜系統，由內置 脫氣機的 1290 Infinity 二元泵、帶溫控器的 Infinity 1290 自動進樣器和 1290 Infinity 柱 溫箱組成 • 采用安捷倫噴射流技術的 Agilent 6460A 三 重串聯四極桿的 LC/MS 系統 • 安捷倫 MassHunter Workstation 軟件，用 于儀器控制、數據采集和數據處理 • 安捷倫 MassHunter Optimizer 軟件 • 安捷倫超高壓快速高分離度（RRHD） ZORBAX Eclipse Plus - C18 色譜柱， 2.1 x 50mm，1.8µmAgilent 1290 Infinity 方法 溶劑 A： 水 [0.1%甲酸] 溶劑 B： 甲醇 [0.1%甲酸] 梯度： t (min) % B 0 40 1 60 1.2 90 1.7 90 1.9 40 流速： 1 mL/min T (色譜柱)： 50°C 停止時間： 2 分鐘 后運行時間： 1 分鐘 進樣量： 3 µL 洗針： 15 秒 乙腈/水 60/40 v/v （0.1% TFA）
Agilent 6460A 三重串聯四極桿 LC/MS 工作條件 掃描模式：MRM（采用 MassHunter Optimizer 軟件得到表 1 中的參數設置） 電離方式：采用安捷倫噴射流技術的正離子 ESI 干燥氣溫度： 300°C 干燥氣流量： 11 L/min 霧化器壓力： 35 psig 毛細管電壓： 2250 V 鞘氣溫度： 400°C 鞘氣流量： 12 L/min 噴嘴電壓： 0 V
結果與討論 高通量的組合給藥樣品分析 在復雜樣品分離中實現高通量常需要在分析速 度和分離質量（即色譜分離度，Rs ）兩方面進 行權衡。圖 2（A）說明了當前組合給藥樣品 中相鄰峰之間的分離度同流速之間的關系。在 此圖中，保持梯度洗脫時間不變，逐次將流動 相流速調高。（研究表明在梯度洗脫時間不變 時，提高流速可得到更好的分離度11）。測試 范圍為 0.6 mL/min 到 1.75 mL/min，相應的 最高柱壓（pmax）為 470 bar 到 1160 bar； 圖 2（A）中也顯示了柱壓和流速的關系。 最高的流速可產生極快的分離速度，如圖2（B） 所示，流速為 1.75 mL/min 時保留化合 物的保留時間僅為 27 秒（曲米帕明，7 號峰）。 即使對于“單化合物"分析，這樣的速度也意 味著分析通量。然而在組合給藥的樣品 分析中，這種超快的流速是以犧牲分離度為代 價的。正如圖中所示的甲氧戊脈安和丙咪嗪這 一對接近的峰（圖 2 中的峰對 3/4）的分離 度。注：已報道的盒式給藥研究往往忽略了色 譜分離的需要，以避免離子抑制效應。
然而，圖 2（A）表明，先進的技術使得快速且 高品質的分離成為可能。流速在 0.6 mL/min 到 1 mL/min 之間時，大多數相鄰峰都沒有出 現明顯的分離度變化，即使是接近的峰對 （3/4），在 1 mL/min 時分離度仍可達到 1 左右。圖 3 中的重疊 MRM 色譜圖顯示七個混 合物標樣可在 1 分鐘內實現色譜分離（流速 1 mL/min；pmax = 740 bar；通常 Rs 大于 1； RTmax 等于 42 秒）。相應的分析時間為 3 分 鐘，該分析時間可與“單化合物"PK 分析相近 （通常需要 3 到 5 分鐘），而盒式給藥樣品分析 往往需要更長的分析時間（不小于 6 分鐘）2-9。
