体内药物分析综述

体内药物分析综述体内药物分析中色谱技术的应用摘要：本文综述了国内外用于体内药物分析的一些新兴色谱技术，如超临界流体色谱法、毛细管电泳法、手性色谱法、胶束色谱法、分子生物色谱法、色谱固相微萃取联用法、色谱一质谱联用法、色谱一色谱联用法等的具体应用进展；展望了色谱技术在体内药物分析应用中的前景及其发展方向，即开发新的检测技术及借助计算机手段，以实现其连续化、自动化、联用化及智能化。关键词：体内药物分析生物样品色谱技术色诸法中图分类号：0657．7文献标识码：A文章编号：1672—7738(2021)06—0355—04现代药学的迅速发展促使药物及其代谢物在机体内处置过程的研究不断深入，一方面对体内药物分析研究方法和手段提出了越来越高的要求，另一方面也推动了体内药物分析研究方法的蓬勃发展。在体内药物分析(blopharmaceuti-calanalysis，BPA)中，色谱技术一直是研究体内药物及其代谢物最强有力的手段。目前，随着药物分析技术与其他学科新技术相结合，色谱技术在进样方式、分离模式、检测技术及适用对象等方面迅速发展。近年来，色谱技术特别是液相色谱技术不断发展和完善，在灵敏度和选择性等方面都有了很大提高，使得对复杂生物样品中药物及其代谢物的测定变得更加准确、快速和简便，本文就近年来新型液相色谱技术在体内药物分析中的应用作一简要综述。1超临界流体色谱超临界流体色谱法(supercritiealfluidchromatography，SFC)于1962年面世，1980年后才得到推广应用。SFC采用的是双泵系统，流动相是超临界流体，最常用的流体为co2，COz极性较弱，不适合极性组份的分离，为改善峰形、调节溶解和洗脱能力，常在Co。中添加甲醇等改性剂。超临界流体的黏度近于气体，减少了过程阻力，提高了柱效；密度类似液体，有较强的溶解能力。SFC可分为开管柱SFC(open--tubularSFC，otSFC)和填充柱SFC(packed—columnSFC，pcSFC)。otSFC一般柱径为50～lOOpm，可采用GC型检测器，其主要缺点是柱的负荷能力低，一次只允僻注射1～10nL的样品。pcSFC对样品负荷能力较强，分析时间短，可使用HPLC型检测器，如紫外或荧光检测器等，这有利于体内痕量组分的检测。杨敏等【11用SFC法，在C02中添加18％的甲醇作改性剂，在275nm处检测人血浆中的咖啡因和对乙酰氨基酚含量，该方法在所用分析条件下，5min即可完成测定，且具有较好的重现性和线性关系。2高效毛细管电泳高效毛细管电泳(highperformancecapillaryelectropho—resis，HPCE)，亦称CE法，是20世纪80年代后期发展起来的经典电泳技术和现代微柱分离相结合的产物。具有高效、快速、进样量少、易于自动化、理论塔板数高等优点，广泛应用于药物、生物、II缶床医学等领域。近年来出现了各种在柱预浓缩技术，如场放大、电堆积富集、等速电泳聚焦浓缩、固相预浓缩、膜预浓缩等，大大提高了HI’CE的检测灵敏度。其中。场放大样品富集(field—ampliftedsamplestacking，FASS)技术操作方便，灵敏度提高显著，在体内药物分析中应用极为广泛。史爱欣等[z]建立了人血浆中班布特罗及其代谢物特布他林血药浓度的高效毛细管电泳测定方法。具体方法：运行缓冲液为80mmol·L_1磷酸二氢钠缓冲液(用磷酸凋pH至3．15)；电压进样：10kV，10S；运行电压25kV，检测波长为200nm，采用固相萃取的方法进行班布特罗及其代谢物特布他林的提取。结果：班布特罗及其特布他林峰形良好，且血浆组分无干扰峰，采用普萘洛尔为内标，班布特罗测定的线性范围为16～125ptg·L～，特布他林测定的线性范围为40～3125ptg·L～。本法的日内RSD11％，El间RSD12％。夏东亚等[3]采用该技术测定了人血清中美罗培南浓度。血清样品用乙腈沉淀蛋白。以头孢哌酮为内标，美罗培南及内标与血清中其他内源性杂质完全分离，在5～200mg·L“范围内美罗培南／内标的峰面积比与浓度呈良好的线性关系；方法回收率98．45％～101．42％；日内和El间测定RSD分别小于8％和14％f最低检测浓度为4rag·L一。本方法简便、快速、准确。固相预浓缩(solid—phasepreconcentration)技术是在柱前采用一个微型浓缩室，内填固相填料，样品中的待测组分在浓缩室内进行提纯和富集。Petersson等[4]采用固相预浓缩技术测定了血液中的特布他林(terbutaline)及其对映体。以一根内径为200tam的毛细管短柱作为浓缩室。内填厚度为12t-m的C。。硅胶，两端用玻璃纤维过滤器隔开。与电泳毛细管相连。整个在线富集过程包括：先用水和甲醇对浓缩窒进行冲洗和浸润。样品吸附到填料上，基质的洗脱，待测物的解离，最后再用CE缓冲液对提纯和浓缩后的样品进行分析测定。在一根58em的电泳毛细管上达到了250000塔板数的分离效率，分析灵敏度提高了7000倍，LOD达到0．6nmol·L_。，而若不进行富集，只能达到4．4}tmol·L～。HPCE与HPLC均为液相分离技术。在很大程度上，二者互为补充。Wynia等[5]将HPLC与HPCE加以比较，分别用这两种技术测定体液中的抗抑郁药．考察了实验结果的精密度、线性、LOD等，认为虽然HPCE比HPLC进行分析更加快速、简便、且柱效更高，但精密度和检出灵敏度都逊于HPLC，通过柱上浓集技术的深入研究，HPCE的灵敏度将不断提高，成为研究体内药物的有力工具。3．手性色谱手性药物对映体的分离和分析技术在药物质量控制、对映体的生物测定和药理作用研究等方面发挥着重要作用。手性色谱法(chiralchromatography，CC)是指利用手性固定相(chiralstationaryphase，CSP)或含有手性添加剂(chiral-mobilephaseadditive，CMPA)的流动相分离、分析立体异构体的色谱法。立体异构体包含对映体和非对映体。对映体之间由于分子具有不对称因素而成为手性分子。含有手性分子药物的药效、代谢途径及不良反应与分子的立体构型密切相关㈧。CC法在BPA应用研究中同样发挥着重要作用。刘会臣等Ⅲ用CE法测定人血清中反式曲马多对映体及曲马多的活性代谢物()一去甲基曲马多对映体的浓度，并对其分别进行了药代动力学研究。受试者口服多剂量反式曲马多缓释片，血药浓度达稳态后不同时间血清中(+)一反式曲马多的浓度明显高于(一)一反式曲马多浓度，表明反式曲马多对映体的人体药代动力学存在立体选择性。Naidong等‘83用LC—MS—MS法分析人血浆中华法林的S和R2种异构体，以氯代华法林为内标，以乙腈一乙酸一三乙胺(1000：3：2．5)为流动相，3种物质在8一环糊精柱上达到基线分离，待测物标准曲线范围为1．O～100ng·mL_。，r≥0．9974，绝对回收率大于92％。4．胶体色谱胶束色谱法(micellarchromatography，MC)是一种在常规色谱柱上实现体液样品直接进样分析的色谱方法，通过使用含表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)的水溶液作为可溶解血清蛋白的血清蛋白保持溶解状态而不干扰测定。ArunyanartM等‘妇于1985年首次应用该技术分析生物体液样品中的药物，在液相色谱系统中使用SDS和10％甲醇为流动相，直接进样分析测定了血清和尿样中的奎宁、奎尼丁、普萘洛尔、吗啡和可待因，有效定量检测范围为0．2～6ng。早期MC的主要缺点是分辨率低．新近的一些研究表明，降低流动相中SDS的浓度使其低于Il缶胶束浓度，提高流动相中有机溶剂(如甲醇)的浓度，既能对生物样品作直接进样分析，还可以得到较高的分辨率。陈丽娟等[10]采用MC法测定了人血清中的硝苯地平，使用C-s柱，以甲醇一20mmol·L。SDS(60：40)为流动相，血清样品直接进样分析方法的回收率为93．98％～100．88％，由于方法简便快捷，只需要微量的血清样品，适合l临床血药浓度监测使用。5分子生物色谱分子生物色谱法(molecularbiochromatography，MBC)是20世纪80年代中后期逐渐发展起来的生物色谱法(bio—chromatography)之一，它以具有活性的酶、受体、抗体、传输蛋白等生物大分子为固定相u“，即基于生物大分子的特异性相互作用分离纯化和测定具有活性的化合物和生化参数的新兴技术。药物作为一类重要的生物活性物质与血浆蛋白存在可逆性的结合平衡。药物分子在体内与血浆蛋白的相互作用直接影响药物的体内过程。分子生物色谱学与分子生物学和药理学的紧密结合是色谱技术服务于生命科学的颇具简力的新方向【l”。利用MBC可以研究药物手性特征对药物与酶、受体和DNA等作用的影响及开展研究药物间相互作用等工作。汪海林等[1幻以人血清白蛋白为配基。用分子生物色潜研究当归的活性成分阿魏酸和蒿本内酯的相互作用，以提供有关血浆蛋白结合率的参考数据，具有重要的药动学和药放学意义；同时考察了华法林、布洛芬等对菜本内酯与人血清蛋白结合的影响，结果发现华法林、布洛芬对靠本内酯没有明显的替代作用。6色谱联用技术6．1色谱·固相微萃取联用色谱·固相微萃取联用法(chromatography--solid—phasemicroextraction，CSPME)，将药物及代谢物从生物样品中萃取出来供准确分析是色谱技术用于BPA时遇到的关键问题之一。传统的液一液提取(1iquid—liquidextraction，LLE)、液一固提取(1iquid—solidextraction，LSE)方法均较复杂、费时且选择性差。20世纪90年代初产生的固相微萃取(solid-phasemicroextraetion，SPME)[13]技术是较佳的样品预处理方法。它通过在一根纤细的熔融石英纤维头表面涂布的高分子层对样品组分进行选择性革取和预富集。然后将吸附组分热脱附或淋洗脱附后对样品进行气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、毛细管电泳法(CE)等分析。该技术集样品的萃取、浓缩和解吸于一体；具有操作简便、分析速度快、灵敏度高，且能极大地节约时间和萃取溶剂，易于自动化和与其他技术在线联用等优点。SPME最初主要用于环境、食品、香料等方面分析，近来国外将其与色谱技术联合应用于BPA领域。Jurado等[15]应用SPME—GC—MS方法，快速、同时检测出尿中的苯异丙胺、甲基苯异丙胺(MDA)。应用GC—MS系统检测结果表明，浓度在50～100pg·L_1(r=0．9946～0．9999)范围内呈线性相关，回收率为71．89％～103．24％。苯异丙胺和甲基苯异丙胺的最低定量限别为10／-g·L～，MDMA和MDA的最低检测限为20弘g·L～。国外学者研究用自动化的管内(in-tube)一SPME—HPLC—MS法分析尿和血清中地西泮、去甲西泮、替马西泮等7种苯二氮卓类药物的浓度，结果线性范围为0．5或2～500ng·mL～，最低检测限为0．02～2ng·mL～。6．2色谱一质谱联用色谱一质谱联用法(cbromatoppby--massspectrometry，CMS)。6．2．1气相色谱一质谱联用法(gaschromatography—massspectrometry，GC—MS)：魏万里等【1归为快速检测尿液中苯丙胺类毒品成分，在尿液中加入0．1mol·L_1碳酸钾水溶液后。以丙酸酐进行衍生化反应，用正己烷1mL萃取后，再用Gc—MS法分析。该方法快速、简便、灵敏、准确，适用于快速检测尿液中的苯丙胺类毒品成分。李穰等[17]建立了以正二十一烷为内标用GC—MS法测定抗焦虑新药(AF一5)血药浓度的分析方法。并对AF一5不同剂型的血药浓度进行了测定。6．2．2液相色谱一质谱联用法(1iquidchromatography一massspectrometry，LC—MS)：谢智勇等[”]以LC～MS—MS法测定人血浆中