生物样品中药物毒物的系统分析方法研究

生物样品中药物毒物的系统分析方法研究

李叶涛

河北华科大司法鉴定中心， 河北 石家庄 050200

【摘要】生物样品药物毒物成分分析是其制备和研究中的重点，本文概述了生物样品药物毒物系统重要性，探究了生物样品药物毒物系统分析方法，总结了QuEChERS-超高效液相色谱仪器串联质谱法的应用效果，以为生物样品中药物毒物的系统分析提供可行性方法。

【关键词】生物样品；药物毒物；系统分析；方法

生物样品通常是指植物的花、叶、茎、根、种子等，动物 (包括人)的体液、毛发、肌肉和一些组织器官及各种微生物。药物毒物成分分析作为期间的重点，通过应用系统分析方法，以在生物样品的临床应用中发挥显著的效果。现就生物样品中药物毒物的系统分析方法研究如下：

一、生物样品药物毒物系统重要性分析

当前在生物样品的研制投产中，均需经过药物安全性检测，即在临床前试验研究、临床人体药物体内试验研究、新药批准上市后的不良反应检测等不同的阶段。将药物毒物作为成本控制和提升服务的关键，并且直接关乎实验实践及其药品研发等的成本控制。以临床前的试验研究中的遗传毒性试验、急性毒性试验、亚急性毒性和亚慢性毒性试验、致癌试验、慢性毒性试验、生殖毒性试验、药物依赖性试验；临床实验阶段中，应用有效的系统分析方法，可使生物样品的制备达到事半功倍的效果。

二、生物样品药物毒物系统分析方法

1材料与方法

1.1材料

以日本岛津生产的QuEChERS（预处理）、超高效液相色谱仪器和串联质谱仪（型号：ACQUITY UPLC I-Class/ Xevo TQ-S micro IVD System ）为主要检验仪器。生物样品药物毒物系统分析中，应用液-液色谱装置，成功分析出生物样品的药物毒物。

1.2适应范围

使用校正标样和质控样品可能无法模拟实际试验样品。如，蛋白结合、巳知和未知代谢物的回复转化、样品均一性或同服药物引起的差异，可能影响这些样品在处理和储存过程中分析物的准确度和精密度。因此，在分析后的不同天后，在另外一个分析批中重新分析试验样品，来评价实际样品测定的准确度。每个物种一次毒动学试验。

样品的选择与样品数，获得Cmax附近和消除相样品的结果，一般应该重新分析10%样品，如果样品总数超过1000，则超出部分重新分析5% 样品。对于至少67 %的重复测试，原始分析测得的浓度和重新分析测得的浓度之间的差异应在两者均值的±2 0% 范围内认定为合格标准。

1.3系统分析步骤

应用QuEChERS-超高效液相色谱仪器串联质谱法，对生物样品中所含的溴化乙锭（EB）、DEPC(焦碳酸二乙酯)、PMSF、乙腈、放线菌素D，alpha-鹅膏蕈毒环肽，NN-亚甲双丙烯酰胺，甲醇，乙酸（浓）：过硫酸铵、氯化铯、TRIzol、叠氮钠、氟化钠等重点项目进行检测。

采用的CapcellMF Ph-1柱去除血浆样品中的基质,且对补骨脂二氢黄酮甲醚的富集效果较好；在小鼠血浆中补骨脂二氢黄酮甲醚浓度测定过程中,最低定量限可低至20ng/ml,其选择性、线性、精密度、准确度及回收率均较好。补骨脂二氢黄酮甲醚在小鼠体内表现为吸收较快、清除较快、生物利用度较低的药代动力学特征。 在线固相萃取-高效液相生物分析方法的多参数优化是方法学建立中的至关重要的步骤。

应用响应面分析法(RSM)对影响在线固相萃取过程中的若干因素进行了系统优化；按照影响程度由大到小依次为：洗脱剂pH值(pH)转移时间(t(T))基质洗脱时间(t(M))洗脱剂流速(F)；该方法得到的最优条件组合大大提高了分析结果的准确性与可靠性。在响应面优化的基础上建立的在线固相萃取-高效液相色谱分析法能够快速、准确的测定小鼠血浆中高活性生物碱WM-5的浓度,整个分析时间8min;WM-5的最低定量限为20ng/ml。

2分析讨论

此次实验简化了血浆样品繁琐的前处理步骤,实现了全自动化生物分析过程,提高了分析的速度及效率。既往研究通过建立全血、尿液中手性甲基苯丙胺、手性苯丙胺和司来吉兰的HPLC-MS/MS定性、定量分析检测方法，该方法操作方便，灵敏度高；甲基苯丙胺两种对映异构体、苯丙胺两种对映异构体和司来吉兰在1-500ng/mL的范围内线性关系良好(各物质r2>0.99);甲基苯丙胺两种对映异构体的检出限为0.05ng/mL，定量限为0.1ng/mL，苯丙胺两种对映异构体和司来吉兰的检出限为0.1ng/mL，定量限为0.5ng/mL^[1]。纸喷雾质谱利用新兴的敞开式电离技术——纸喷雾电离技术，能够对目标化合物进行快速筛选、定量检测，已应用于临床药物监测、法医毒物分析与食品安全等领域；应用后，无需预处理即可实现快速分析，且在复杂生物样品检测中可有效降低基质效应.通过综述纸喷雾质谱的原理、发展、关键参数、优化方法、定量方法以及在法医毒物鉴定实践中的应用

^[2]。常压电离质谱技术(Ambient ionization mass spectrometry，AIMS)以其敞开式环境、简便操作、原位、实时、高通量等优势^[3]。2′-氯地西泮的质量浓度及其峰面积在0.02～20μg/mL之间呈线性关系，检出限(LOD)为10ng/mL，以空白血液为基体进行回收实验，用乙酸乙酯作为洗脱溶剂时回收率在81.8％～90.4％之间，测定值的相对标准偏差(n=5)在4.89％～5.47％之间^[4]。单个A549细胞样品可获得1min以上的质谱总离子流信号，有望实现单细胞代谢物的MS2定性分析，二级质谱定性是目前单细胞质谱分析工作中的兴趣点也是难点。目前该部分工作还处在起步阶段，仍有许多问题需要解决，接下来的工作可从增加喷针-质谱连接器容积、优化单细胞样品处理、电喷雾及质谱参数等方面做具体改进。长远来看该系统还需引入进样自动化和数据处理与整合模块^[5]。

3. 应用评价

质谱的分析建立在物质离子化的基础上，按照荷质比分离离子，通过测量离子谱峰的强度实现分析目的。通过色谱纯化后的样品气化离子化形成的离子在电场和磁场的综合作用下，按照质量数和电荷数的比值大小依次排列成谱被记录下来。上文以质谱图的纵坐标是离子信号强度，横坐标就是离子核质比。在液相色谱质谱中通常所用的离子源有ESI和APCI。此次在生物样品的制备中，通过应用QuEChERS-超高效液相色谱仪器和串联质谱法加强对药物毒物的检测，确保生物样品制备中，应用该技术以提高检验水平，相较于其他学者的研究，在市场经济深度需求下，整体为生物样品的安全制备提供了条件。

参考文献

[1]汤文川,王爱华,任昕昕,等.HPLC-MS/MS法检测生物样品中的手性苯丙胺类药物和司来吉兰[J].中国法医学杂志,2021,36(4):364-368.

[2]蒋诗佳,严慧,沈敏.纸喷雾质谱技术在法医毒物学领域的应用[J].中国司法鉴定,2021(5):65-74.

[3]朱颖洁,李冬梅,黄元轩,等.常压电离质谱在公共安全化学毒物检测的应用[J].分析测试学报,2021,40(4):429-439.

4. 徐越,吴永富,邹波,等.自动固相萃取-气相色谱-串联质谱法分析血液中的2′-氯地西泮[J].刑事技术,2021,46(3):269-272.

[5]邵云龙.基于窄等内径毛细管喷针的电喷雾单细胞质谱分析方法研究[D].北京:北京工业大学,2020.