2. 潍坊海关, 潍坊 261041
2. Weifang Customs, Weifang 261041, China
利尿剂是一类能促进体内电解质和水分排出而增加尿量的药物,在临床上用于治疗水肿和高血压,增加尿的排泄量。目前市面上利尿剂主要有4类,噻嗪类利尿剂、保钾利尿剂、袢利尿剂和磺胺类利尿剂。噻嗪类利尿剂主要是氢氯噻嗪,保钾利尿剂主要有氨苯蝶啶和螺内酯,袢利尿剂主要有呋塞米、托拉塞米,磺胺类利尿剂有吲达帕胺。利尿剂是治疗高血压和心力衰竭的关键药物,疗效明确。然而,不法商贩为谋取利益,在一些中成药或保健品中擅自添加利尿剂,使一些中老年患者在不知情的情况下服用此类药物,易引起血压突然降低或剧烈波动,加重患者的病情,引起肾损害或中风等风险,给医师诊断和用药带来干扰和风险。同时,由于病患个体差异,医师用药后也需要及时了解利尿剂在人体中的代谢情况,为进一步用药提供诊断数据。因此,有必要建立一种快速检测人血浆中常见利尿剂的检测方法,为临床医师提供判断依据。
目前,利尿剂的检测方法主要是液相色谱法(LC法)[1-5]、气相色谱质谱法(GC-MS法)[1, 6]和液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS法)[7-16]。LC法通量和灵敏度低,检测周期长,受基质干扰大,已经不能满足临床血浆检验中关于利尿剂残留的检测需求;GC-MS仪是最早商品化的联用仪器,只能分析分子量小,易挥发,热稳定和能气化的化合物,限制了在利尿剂方面的应用;LC-MS/MS法可以提供检测化合物的结构信息,具有高通量和高选择性,可以同时检测血浆中多种利尿剂。由于血浆样品中残留的利尿剂含量低,基质干扰大,利尿剂和血浆蛋白结合率高,如呋塞米与血浆蛋白结合率超过了90%以上,如果不处理而直接检测,很容易被未检出数据误导,因此急需建立可行的前处理技术以及灵敏度高的检测方法。本研究以市场上常见的利尿剂为研究对象,引用生物酶处理样品,将利尿剂和结合蛋白水解游离,结合QuEChERS净化前处理提取方法,建立了人血浆中6种常见利尿剂的快速LC-MS/MS测定方法。该方法简单方便,灵敏,检测时间短,为医师诊断疾病和用药提供了有效的数据支持。
1 实验部分 1.1 仪器与试剂高效液相色谱-质谱联用仪:AB eksigent ultra LC100-XL/Qtrap 5500(AB公司),配电喷雾离子源(ESI);5810R型离心机(Eppendorf公司);N-EVAP氮吹仪(Organomation Associates公司);Milli-Q纯水机(Millipore公司);Cleanert PCX-SPE净化柱(天津博纳艾杰尔公司);MS3基本型旋涡混匀器(德国IKA公司)。
对照品氢氯噻嗪、呋塞米、托拉塞米、螺内酯、吲达帕胺和氨苯蝶啶购于欧洲药典标准品采购中心(含量 > 99%);β-葡萄糖醛苷酶购于德国Merck公司;中性氧化铝(Alumina-N,100~200目)购于天津市科密欧公司,石墨炭黑粉(GCB,120~400目)、C18粉(ODS,50 μm)、PSA粉(PSA,40~60 μm)和氨丙基粉(NH2,40~60 μm)均购于Agela Technologies Inc公司;乙腈和甲酸均为色谱纯,购于Biopure公司;实验所用水为超纯水,电导率≤0.01 mS·m-1。C18柱(Eclipse Plus C18,3.0 mm×100 mm,1.8 μm)和C18柱(Eclipse XDB C18,3.0 mm×100 mm,1.8 μm)购于Agilent公司。ACQUITY UPLC BEH HILLIC柱(HILLIC,2.1 mm×100 mm,1.7 μm)购于Waters公司。
1.2 对照品溶液的配制准确称取各化合物对照品0.01 g,分别置100 mL量瓶中,先用少量甲醇溶解,再用甲醇定容至刻度,得质量浓度均为100 μg·mL-1的对照品储备液;准确移取各对照品储备液1 mL,分别置10 mL量瓶中,用甲醇定容至刻度,得质量浓度均为10 μg·mL-1的对照品中间液;准确取各对照品中间液10 mL,置100 mL量瓶中,用甲醇定容至刻度,混匀,得质量浓度为1 000 ng·mL-1的混合对照品工作液。
1.3 色谱条件色谱柱:Eclipse Plus C18(3.0 mm×100 mm,1.8 μm);流动相A为水溶液,流动相B为乙腈,梯度洗脱(0~5 min,15%B→70%B;5~5.1 min,70%B→15%B;5.1~8.5 min,15%B);流速:0.3 mL·min-1;柱温:40 ℃;进样体积:10 μL。
1.4 质谱条件离子源:电喷雾离子源(ESI);扫描方式:正负离子同时扫描;监测方式:动态多反应监测;气帘气:220.64 kPa;离子电压:5 500 V;碰撞气:氮气;干燥气温度:550 ℃;喷雾气(GS1):379.225 kPa;辅助雾化器(GS2):379.225 kPa;6种利尿剂的质谱检测参数见表 1。
准确移取待测血浆样品2 mL,置于50 mL具塞离心管内,加入β-葡萄糖醛苷酶20 μL,水浴37 ℃振荡4 h,再依次加入乙腈0.5 mL,于旋涡混匀器旋涡震荡均匀,下加20 mL提取溶剂(将乙酸乙酯60 mL、乙醚30 mL和异丙醇10 mL混合均匀,即得)涡旋混合1 min,离心(4 ℃,10 000 r·min-1)10 min,取上层溶液10 mL,置15 mL干净玻璃试管中,35 ℃水浴下氮气吹干,在玻璃管中加入ODS粉100 mg和NH2粉50 mg,1 mL定容液[乙腈-水(15:85)],旋涡振荡1 min,经0.22 μm双系滤膜过滤,供LC-MS/MS分析测定。
2 结果与讨论 2.1 色谱条件的优化色谱条件优化的目的主要是消除基质的干扰,将利尿剂良好分离。常用的有机溶剂有甲醇[5, 7-8, 13-15]和乙腈[4, 9-12, 16-17],本文考察了2种溶剂对6个化合物的影响。试验发现,当有机相为乙腈时,6个化合物的响应值均比用甲醇为有机相的响应值提高30%以上,和文献[17]的结论相同。虽然6个化合物都属于利尿剂,但分子质量和化学性质差异较大,如螺内酯和氨苯蝶啶正离子扫描响应值高,其他4个化合物负离子扫描响应值高。水相中加酸或加碱都会抑制一些利尿剂的灵敏度,考虑到方法的通用性,最终确定水相为纯水。试验同时考察了3种C18柱对利尿剂的影响,结果发现,Eclipse Plus C18对6个化合物均有良好的分离,响应值最好。
2.2 质谱条件的优化分别将6个化合物的1 μg·mL-1单一对照品中间液通过自动进样泵以10 μL·min-1直接注入ESI离子源,比较各化合物剂以正离子模式扫描和负离子模式扫描的响应值,确定扫描模式后分别优化其他质谱参数,得到碎片离子信息,优化的MRM质谱参数见表 1。图 1为6个化合物混合对照品溶液(2 μg·L-1)在MRM模式下的质谱图。
利尿剂成分多样,化合物性质区别很大,如托拉塞米溶于水,螺内酯和吲达帕胺在水中几乎不溶解,因此选用提取试剂时需要综合考虑,根据提取利尿剂的不同,一般选用的提取试剂有甲醇[4, 11, 13, 15]、二氯甲烷[1]、乙酸乙酯[1, 7, 10]或乙酸乙酯-异丙醇混合溶液[14]。试验考察了甲醇-水(1:1)溶液、二氯甲烷溶液和乙酸乙酯溶液对利尿剂的回收率影响,经质谱检测,二氯甲烷溶液和乙酸乙酯溶液对化合物提取回收率都好于甲醇水,考虑到二氯甲烷毒性大,提取回收率和乙酸乙酯没有明显差异,初步确定用乙酸乙酯。进一步考察了乙酸乙酯混合溶液对回收率的影响,在乙酸乙酯中添加不同比例的乙醚和异丙醇,试验发现2种试剂的添加都提高了目标物的回收率,6个化合物的回收率由51.3%左右分别提高到65.1%以上,通过不同的比例组合验证,最终选用乙酸乙酯-乙醚-异丙醇(6:3:1)作为提取溶剂,6个化合物提取回收率均提高到80%以上。
2.4 净化方式的选择血浆样品复杂,直接采用提取溶剂浓缩后经质谱检测干扰较多,样品中的蛋白、肌酸、氨基酸、胆红素、脂肪等成分干扰利尿剂的检测,尤其是呋塞米和螺内酯,在低浓度时受基质影响比较严重。目前常用的净化方法是固相萃取法,但是由于6个化合物酸碱性质差异,单纯用一种固相萃取柱很难对不同性质的6个化合物同时净化,而且增加了检测成本。本文参考文献[18],引用QuEChERS净化方法,考察了Alumina-N、GCB、ODS、PSA、NH2 5种净化粉对6个化合物的吸附回收率,发现ODS净化回收率在85.1%~89.5%,NH2净化回收率在78.7%~87.3%,2种净化粉回收率较好;而Alumina-N、GCB和PSA对6个化合物吸附非常严重,故而不能使用,见表 2。ODS除色素、甾醇能力较好,NH2粉可除去基质中的极性干扰物如有机酸、糖以及色素,通过对2种净化粉不同组合比例添加后净化6个化合物回收率的对比,确定了“1.5”项下用量为最佳净化条件。
适当稀释混合对照品工作液,对6个化合物质量浓度在1.0~250.0 μg·L-1之间的系列混合对照品溶液进行测定,以各化合物定量离子峰面积的平均值(Y)对其质量浓度(X,μg·L-1)绘制标准曲线,其相关系数(r)均大于0.996。在人血浆中添加系列浓度的混合化合物对照品,以信噪比(S/N)为3作为方法的检测下限(LOD),信噪比(S/N)为10作为方法的定量下限(LOQ),结果见表 3。
在空白血浆样品中添加6个化合物对照品定量下限1倍、2倍、10倍3个水平的混合对照品,进行加标回收试验。按“2.5”项下方法绘制标准曲线,将空白血浆按“1.5”项下实验步骤进行操作,每个添加浓度水平平行配制6份。结果6个化合物的回收率在75.2%~90.6%之间,RSD在3.2%~8.1%之间,见表 4。
选取10名健康成年男性志愿者(25~40岁之间),口服吲达帕胺2.5 mg,应用本文建立方法进行药物代谢动力学试验。在志愿者口服吲达帕胺1 h后血药浓度最高(平均为65.3 μg·L-1),随之急速下降,24 h后平均血药浓度为19.4 μg·L-1,96 h时为3.2 μg·L-1,120 h后所有志愿者血浆中已检测不到这6个化合物,和文献[7]报道的吲达帕胺代谢情况基本吻合。
3 结论本文建立了1种基于生物酶处理和QuEChERS粉净化的人血浆前处理技术,结合超高效液相色谱-串联质谱,快速测定人血浆中氢氯噻嗪、呋塞米、托拉塞米、螺内酯、吲达帕胺和氨苯蝶啶6个常见化合物,能够对这6个化合物同时进行定性、定量分析。该方法具有灵敏、高效、操作性强等优点,可以满足人血浆中这6个化合物的检测要求,为临床诊断和治疗提供技术支持。
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