柳 佳,姚慶強(qiáng),鄧志鵬
(1.濟(jì)南大學(xué) 山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院 醫(yī)學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,山東 濟(jì)南250200;2.山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院 藥物研究所,山東 濟(jì)南250062;3.國(guó)家衛(wèi)生部生物技術(shù)藥物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 濟(jì)南250062;4.山東省罕少見(jiàn)病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 濟(jì)南250062)
桑白皮為??浦参锷#∕orus albaL.)的干燥根皮,是一味傳統(tǒng)中草藥,主要分布于我國(guó)安徽、河南、河北、湖南、四川、廣東等地,具有瀉肺平喘,利水消腫的功效[1]?,F(xiàn)研究表明,桑白皮具有鎮(zhèn)咳平喘[2]、抗炎[3]、降血糖[4-5]和降血脂[6]的作用。桑白皮的化學(xué)成分繁多,主要包括黃酮類化合物、芪類化合物、Diels-Alder型加合物和多糖類化合物等[7]。桑色素(morin)是從桑白皮(Mori cortex)中分離得到的黃酮類化合物[8]。近年,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)桑色素具有抗癌、抗高尿酸血癥和消炎作用[9],但尚未有關(guān)于桑色素的藥動(dòng)學(xué)研究。本文建立了一種快速、高靈敏度、高選擇性的超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法(UPLC-MS/MS)測(cè)定桑色素在大鼠血漿中的濃度,并將其應(yīng)用于大鼠體內(nèi)的藥動(dòng)學(xué)研究。
Shimadzu Prominence 超高效液相色譜儀(日本島津公司);AB SCIEX Q-TRAP 5500 型質(zhì)譜儀,包括電噴霧離子源(ESI),Analyst?1.6.3數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)(美國(guó) AB SCIEX 公司);EVA50A型多功能樣品濃縮儀(北京普利泰科儀器公司);Sorvall Biofuge Stratos高速冷凍離心機(jī)(賽默飛世爾);EL204電子天平(梅特勒-托利多);IKA Vortex天才3旋渦混勻器(廣州艾卡儀器設(shè)備公司)。
桑色素標(biāo)準(zhǔn)品(批號(hào):HMO52276198,純度:98.87 %,寶雞辰光);芫花素標(biāo)準(zhǔn)品(內(nèi)標(biāo)物質(zhì),純度:94.2 % ,中國(guó)食品藥品檢定研究院);丙二醇(分析純,批號(hào):20170901,南京威爾藥業(yè));甲醇(色譜純,批號(hào):18075174,美國(guó)TEDIA公司);乙腈(色譜純,批號(hào):164791,賽默飛世爾);甲酸為(色譜純級(jí)別,天津科密歐);實(shí)驗(yàn)用水為娃哈哈純凈水,其他試劑均為分析純。
5只健康雄性Sprague-Dawley大鼠,體重200±20 g,購(gòu)自濟(jì)南朋悅動(dòng)物繁育公司,許可證號(hào)為SCXK(魯)20140007。實(shí)驗(yàn)期間大鼠在恒定環(huán)境下飼養(yǎng),飼養(yǎng)溫度為23±3 ℃,相對(duì)濕度為55 %±15 %,自由飲食飲水。
2.1.1 色譜條件 采用Thermo Hypersil GOLD-C18(50 mm×4.6 mm,3 μm)色譜柱對(duì)待測(cè)樣品和內(nèi)標(biāo)化合物進(jìn)行分離,流動(dòng)相為0.1 % 甲酸水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脫,洗脫程序?yàn)椋?~2.5 min,70 % B→90 % B;2.5~2.6 min,90 % B→7 %B;2.6~5.0 min,70 % B;流速設(shè)定為0.5 ml/min,柱溫設(shè)為40 ℃,自動(dòng)進(jìn)樣器溫度為15 ℃,進(jìn)樣量2 μl。
2.1.2 質(zhì)譜條件 采用電噴霧離子源,選用負(fù)離子檢測(cè)方式,掃描方式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)。氣簾氣(CUR)設(shè)定為35 psi,碰撞氣設(shè)為medium,離子源噴霧電壓(IS)設(shè)為-4500 V,離子源溫度(TEM)設(shè)為 550 ℃,霧化氣壓力(Gas 1)設(shè)為 55 psi,加熱氣壓力(Gas 2)設(shè)定為55 psi。通過(guò)切換閥的切換, 每次運(yùn)行僅記錄1.0~5.0 min 的MS/MS 數(shù)據(jù)。桑色素和內(nèi)標(biāo)的定量離子分別為m/z300.9→151.2和m/z283.1→268.2,同時(shí)將m/z300.9→125.1作為桑色素的定性離子對(duì)。桑色素和芫花素的二級(jí)MS圖譜見(jiàn)圖1。
圖1 桑色素和芫花素的MS圖譜
2.2.1 大鼠灌胃溶液的配制 精密稱取桑色素標(biāo)準(zhǔn)品4.41 mg,加丙二醇10 ml,超聲,然后邊渦流邊緩慢滴加10 ml水,得到桑色素單體的大鼠灌胃溶液(濃度為218.01 μg/ml)。
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 精密稱取桑色素標(biāo)準(zhǔn)品5.10 mg,用甲醇1 ml溶解,配制成5.10 mg/ml的儲(chǔ)備溶液,-80 ℃貯存。臨用前先超聲,再用乙腈逐步稀釋獲得系列標(biāo)準(zhǔn)溶液后待用。精密稱取芫花素標(biāo)準(zhǔn)品2.88 mg,加入甲醇6 ml,超聲溶解,并用乙腈逐步稀釋成濃度為50 ng/ml的內(nèi)標(biāo)工作溶液。
取50 μl內(nèi)標(biāo)溶液,置入1.5 ml EP管,依次加入50 μl血漿樣品和100 μl乙腈,渦旋振蕩5 min,6 ℃條件下以13 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心5 min,取上清進(jìn)樣,進(jìn)樣量2 μl。
參照FDA[10]和中國(guó)藥典2015版的指導(dǎo)原則[11],對(duì)本文建立的UPLC-MS/MS方法進(jìn)行方法學(xué)驗(yàn)證,包括選擇性、標(biāo)準(zhǔn)曲線、精密度和準(zhǔn)確度、提取回收率、基質(zhì)效應(yīng)和穩(wěn)定性等。
2.4.1 選擇性 分別取6份來(lái)自不同批次的大鼠空白血漿樣品、含桑色素和內(nèi)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)血漿樣品及給藥10 min后的大鼠血漿樣品進(jìn)行 UPLC-MS/MS 分析。結(jié)果顯示,空白血漿中無(wú)內(nèi)源性雜質(zhì)干擾,桑色素和內(nèi)標(biāo)化合物的峰形良好且互不干擾,保留時(shí)間分別為1.33,1.68 min。在高濃度樣品之后測(cè)定大鼠空白血漿樣品,其殘留不影響桑色素和內(nèi)標(biāo)的含量測(cè)定。
2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線 將桑色素的儲(chǔ)備溶液用乙腈逐步稀釋成濃度為20.2,40.3,100.8,403.4,1008.4,4033.6,10084 ng/ml的系列對(duì)照品溶液。取對(duì)照品溶液10 μl,加入190 μl大鼠空白血漿,最終得到濃度分別為1.01,2.02,5.04,20.2,50.4,201.7,504.2 ng/ml的對(duì)照血漿樣品溶液。按2.3項(xiàng)方法處理上述血漿樣品后進(jìn)行UPLC-MS/MS分析,連續(xù)測(cè)定3 d,記錄峰面積。以桑色素的濃度(ng/ml)作為橫坐標(biāo)(x),桑色素峰面積和內(nèi)標(biāo)峰面積的比值作為縱坐標(biāo)(y),權(quán)重因子采用1/X2進(jìn)行線性回歸分析,得到桑色素的線性回歸方程,其回歸方程為y=1.46×10-3x+2.82×10-3(r=0.9953),線性范圍為1.01~504.2 ng/ml,定量下限為1.01 ng/ml,其精密度RSD≤7.24 %,RE≤-1.19 %,滿足生物樣品測(cè)定的方法學(xué)要求。
2.4.3 精密度與準(zhǔn)確度 將桑色素的儲(chǔ)備溶液用乙腈逐步稀釋,得到低、中、高濃度的質(zhì)控樣品溶液,桑色素的濃度分別為40.4,606,8068 ng/ml。取10 μl質(zhì)控樣品溶液,加入190 μl大鼠空白血漿,渦旋振蕩并離心,最終得到血漿濃度為2.02,30.3,403.4 ng/ml的質(zhì)控血漿樣品。將質(zhì)控血漿樣品按2.3項(xiàng)方法處理并進(jìn)樣分析(每個(gè)濃度進(jìn)樣5次,連續(xù)測(cè)定3 d),計(jì)算同一濃度下的精密度和準(zhǔn)確度,得到日內(nèi)精密度RSD≤9.04%,RE≤10.06 %;連續(xù)測(cè)定3 d,其日間精密度RSD≤6.10 %,RE≤10.40 %。
2.4.4 提取回收率和基質(zhì)效應(yīng) 取50 μl內(nèi)標(biāo)溶液,依次加入50 μl低、中、高3個(gè)濃度的質(zhì)控血漿樣品溶液和100 μl乙腈(重復(fù)6份),按2.3項(xiàng)方法處理,取上清進(jìn)樣分析,記錄桑色素及內(nèi)標(biāo)的峰面積(Am,AIS);另取50 μl空白血漿,加入150 μl乙腈,渦流混合5 min,13 000 r/min離心5 min,取全部上清,氮?dú)獯蹈?,?50 μl內(nèi)標(biāo)溶液和50 μl桑色素溶液(濃度分別為2.02,30.3,403.4 ng/ml)對(duì)其進(jìn)行復(fù)溶(重復(fù)6份),渦流混合后進(jìn)行UPLCMS/MS分析,記錄桑色素及內(nèi)標(biāo)的峰面積(Bm,BIS)。桑色素和內(nèi)標(biāo)的回收率用峰面積之比A/B計(jì)算。桑色素的回收率為85.3 %~92.9 %,內(nèi)標(biāo)的回收率為91.2 %。另取50 μl純水和150 μl乙腈,渦流混合后經(jīng)氮?dú)獯蹈桑偌尤?0 μl內(nèi)標(biāo)溶液和50 μl桑色素溶液(濃度為2.02,30.3,403.4 ng/ml),按2.3項(xiàng)方法處理,平行測(cè)定6份,記錄桑色素和內(nèi)標(biāo)的峰面積(Cm,CIS)。分別以峰面積的比值B/C計(jì)算桑色素和內(nèi)標(biāo)的基質(zhì)效應(yīng)。桑色素的基質(zhì)效應(yīng)為91.6 % ~ 105.9 %,內(nèi)標(biāo)為103.1 %。由結(jié)果可見(jiàn),大鼠血漿中的基質(zhì)對(duì)桑色素的離子作用很微弱,不影響結(jié)果的準(zhǔn)確性,可忽略。
2.4.5 穩(wěn)定性試驗(yàn) 桑色素分別于-80 ℃放置7 d、-80 ℃反復(fù)凍融3次、室溫放置6 h、自動(dòng)進(jìn)樣器(15℃)中放置12 h。按2.3項(xiàng)方法處理后進(jìn)行UPLCMS/MS分析,平行測(cè)定3次。結(jié)果RSD≤15 %,RE≤15 %,表明桑色素在上述4種環(huán)境下均保持穩(wěn)定。
大鼠按2.186 mg/kg灌胃給藥,給藥前禁食12 h,自由飲水。分別在給藥后0.083,0.167,0.5,0.75,1,1.5,2,3,5,8,12,24 h于眼底靜脈叢取血約300 μl,置入肝素化的EP管,13 000 r/min離心3 min,取上層血漿,置-80 ℃保存待測(cè)。
按2.1項(xiàng)條件,采用UPLC-MS/MS測(cè)定大鼠血漿中桑色素的濃度,采用DAS2.1.1軟件進(jìn)行擬合,得到血藥濃度-時(shí)間曲線(見(jiàn)圖2)和主要的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(見(jiàn)表1)。大鼠灌胃給予桑色素單體后,藥-時(shí)曲線下面積(AUC0-∞)為375.8±265.7 μg/L·h,消除半衰期(t1/2z)為3.27±1.26 h,達(dá)峰時(shí)間(Tmax)為0.167±0.00 h,藥峰濃度(Cmax)為234.2±45.8 μg/L。
圖2 大鼠體內(nèi)桑色素的血藥濃度-時(shí)間曲線(n=5)
本實(shí)驗(yàn)比較了桑色素在水-甲醇、水-乙腈、0.1 % 甲酸水溶液-乙腈及含10 mmol/L乙酸銨的0.1 % 甲酸水溶液-乙腈4種流動(dòng)相條件下的分離效果,流動(dòng)相為0.1 % 甲酸水溶液-乙腈時(shí)桑色素和內(nèi)標(biāo)的分離效果最好。通過(guò)比較桑色素在ESI下正、負(fù)兩種離子的檢測(cè)方式,發(fā)現(xiàn)桑色素在負(fù)離子模式下的響應(yīng)明顯高于正離子,所以本實(shí)驗(yàn)選擇在負(fù)離子檢測(cè)方式下進(jìn)行。在負(fù)離子檢測(cè)模式下,對(duì)桑色素進(jìn)行二級(jí)MS分析,得到桑色素的主要碎片離子為m/z300.9→151.2和m/z300.9→125.1,內(nèi)標(biāo)的主要碎片離子為m/z283.1→268.2。分別將m/z300.9→151.2,m/z283.1→268.2作為桑色素和內(nèi)標(biāo)的定量離子,同時(shí)采用m/z300.9→125.1對(duì)桑色素進(jìn)行定性分析。在負(fù)離子條件下對(duì)桑色素和內(nèi)標(biāo)的各質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果如下:桑色素的去簇電壓(DP)、射入電壓(EP)、碰撞室射出電壓(CXP)、碰撞能(CE)分別為50 V,15 V,15 V和 28 V,內(nèi)標(biāo)的去簇電壓(DP)、射入電壓(EP)、碰撞室射出電壓(CXP)、碰撞能(CE)分別為65 V,15 V,50 V和32 V。
表1 桑色素的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(±s,n=5)
表1 桑色素的主要藥動(dòng)學(xué)參數(shù)(±s,n=5)
藥動(dòng)學(xué)參數(shù)桑色素AUC0-t/μg·(L·h)-1361.2±261.7 AUC0-∞/μg·(L·h)-1375.8±265.7 MRT0-t/h2.48±1.23 MRT0-∞/h3.11±1.29 t1/2z/h3.27±1.26 Tmax/h 0.167±0.00 CL/L·(h·kg)-1 7.636±3.41 Vd/L·kg-133.0±16.5 Cmax/μg·L-1 234.2±45.8
本實(shí)驗(yàn)考察了SD大鼠灌胃給予桑色素單體后的藥動(dòng)學(xué)性質(zhì),結(jié)果表明,桑色素在大鼠體內(nèi)呈非線性動(dòng)力學(xué)特征,且其在大鼠體內(nèi)吸收速度較快,大鼠灌胃給藥0.167 h即達(dá)血藥峰濃度(Cmax)。本文建立了一種測(cè)定大鼠血漿中桑色素濃度的UPLCMS/MS方法,該方法操作簡(jiǎn)便、前處理簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性良好且回收率較高,可用于生物樣品中桑色素含量的測(cè)定,為桑色素的進(jìn)一步研究提供幫助和支持。