歐榮清 嚴(yán)汝慶 習(xí)君 蔡驊琳 劉謀澤 吳嘉敏 王峰
摘要:目的 :建立短檢驗結(jié)果回報時間、高自動化的二維液相色譜(2D-LC-UV)法測定人血漿中卡泊芬凈濃度并應(yīng)用于臨床。方法:全自動二維液相色譜法測定人血漿中卡泊芬的凈血漿濃度。結(jié)果:卡泊芬凈在0.30~15.22μg·mL-1濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好線性關(guān)系,r=0.999,定量限0.30μg·mL-1,方法回收率為96.34%~100.72%,提取回收率為94.89%~97.31%,日內(nèi)、日間精密度RSD 均小于7%(n=5),血漿樣品在處理過程中較穩(wěn)定。結(jié)論 :本方法操作簡單、準(zhǔn)確、靈敏、自動化程度高,符合生物樣品測定要求,可用于卡泊芬凈血漿濃度測定。
關(guān)鍵詞:全自動二維液相色譜;卡泊芬凈;治療藥物監(jiān)測
[Abstract] Objective: To establish a two-dimensional liquid chromatography (2D-LC-UV) method with short test results return time and high automation for the determination of carpofungin concentration in human plasma and apply it in clinic. Methods: The net plasma concentration of carpofen in human plasma was determined by automatic two dimensional liquid chromatography. Results: The method recoveries were 96.34%-100.72%, the extraction recoveries were 94.89%-97.31%, and the quantitation limit was 0.30μg·mL-1, r=0.999. RSDS of intra-day and intra-day precision were all less than 7% (n=5), and plasma samples were stable in the treatment process. Conclusion: The method is simple, accurate, sensitive and highly automated, which meets the requirements of biological sample determination and can be used for the determination of plasma concentration of carpofen net.
【 Key words 】 Automatic two-dimensional liquid chromatography; Carpofungin; Therapeutic drug monitoring
【中圖分類號】G644.5???????????? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A???????????? 【文章編號】2107-2306(2022)1--03
卡泊芬凈是第一個上市的棘白菌素類抗真菌藥物,通過非競爭性抑制葡聚糖合成酶,干擾真菌細(xì)胞壁內(nèi)(1,3)-β-D-葡聚糖合成,導(dǎo)致真菌細(xì)胞壁通透性增加發(fā)揮抗真菌作用??ú捶覂粼隗w內(nèi)受肝功能不全、低蛋白血癥、多器官功能衰竭以及藥物間相互作用等因素影響,個體間血藥濃度差異大。為提高抗真菌感染療效,有必要測定血漿中卡泊芬凈濃度,開展治療藥物監(jiān)測(TDM),實現(xiàn)精準(zhǔn)用藥。
1 儀器與試劑
1.1儀器
二維液相色譜(2D-LC-UV),由FLC-2420全自動二維液相色譜耦合儀(湖南德米特儀器有限公司 )和LC-20AT高效液相色譜部件(日本島津株式會社 )構(gòu)成;TDZ4-WS 低速臺式離心機(jī)(湖南長沙平凡儀器儀表有限公司);XW-80A 漩渦混合器(上海琪特分析儀器有限公司);Wini-15k 高速離心機(jī)(杭州奧盛儀器有限公司);GH-202 電子分析天平(日本 AND);Milli-Q超純水純化系統(tǒng)(美國Millipore公司);容聲冰箱。
FLC-2420全自動二維液相色譜耦合儀通過微流控系統(tǒng)將色譜泵、進(jìn)樣器、檢測器等色譜部件耦合在一起,構(gòu)成第一維液相色譜系統(tǒng)(LC1)與第二維液相色譜系統(tǒng)(LC2);LC1主要負(fù)責(zé)樣品在線富集及第一維分離,LC2主要負(fù)責(zé)樣品進(jìn)一步分離測定,樣品通過微流控系統(tǒng)從LC1 轉(zhuǎn)移至LC2,完成分析過程;兩維系統(tǒng)通過智能流路控制系統(tǒng)(TRS)連接,采用“中心切割”模式及中間柱轉(zhuǎn)移目標(biāo)物,見圖1。
1.2試劑與藥品
卡泊芬凈標(biāo)準(zhǔn)品;甲醇、乙腈;磷酸、磷酸銨;純凈水為純水儀所制(不低于GB17323執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn))??瞻籽獫{和患者血漿由中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院臨床科室提供。
2.方法
2.1色譜條件
第一維液相色譜系統(tǒng)(LC1)色譜柱為Aston? SX1(氰基柱3.5*25mm,5μm),流動相為甲醇:乙腈:10mmol?L-1磷酸銨水溶液=1:1:10 (V:V:V),調(diào)PH至4.50,流速為0.60mL?min-1;中間色譜柱為Aston SCB(C83.0*10mm,2.8μm),輔助流動相為純化去離子水;第二維液相色譜系統(tǒng)(LC2)色譜柱為Aston MSCB(C183.0*50mm,3.3μm),流動相為水(含1.0mmol?L-1磷酸氫二銨水溶液,磷酸調(diào)pH至7.40):水(1.0mmol?L-1磷酸氫二銨水溶液,磷酸調(diào)pH至3.00):甲醇:乙腈=18:34:7:41 (V:V:V:V),測定波長為225nm。測定流程:色譜耦合儀通過預(yù)設(shè)的時間程序,自動將色譜狀態(tài)分為富集凈化、捕獲、轉(zhuǎn)移和分析。富集凈化:一維色譜柱對樣品進(jìn)行萃取和第一維分離;捕獲:目標(biāo)物即將通過一維色譜柱時,中間柱開始截取目標(biāo)物;轉(zhuǎn)移:中間柱將目標(biāo)物轉(zhuǎn)移至二維色譜柱;分析:二維色譜柱繼續(xù)對樣品分離和分析,中間柱和一維柱在LC1在線清洗(表1)。輔助流動相流速由時間程序控制,在萃取和轉(zhuǎn)移時通過增加一維流路的極性,將目標(biāo)物富集于色譜柱中避免流失。目標(biāo)物進(jìn)入二維柱后,立即啟動中間柱與一維柱清洗程序,保證系統(tǒng)連續(xù)分析時的可靠性。
系統(tǒng)工作狀態(tài)
一維色譜柱工作,進(jìn)行樣品初級分離
中間柱與一維色譜柱連通,捕獲樣品中目標(biāo)組分。
二維色譜柱與中間柱連通,分離測定樣品中目標(biāo)組分;中間柱和萃取柱在線清洗
2.2 溶液配制
標(biāo)準(zhǔn)品儲備液的配制:精密稱取卡泊芬凈標(biāo)準(zhǔn)品1.43mg,純化去離子水溶解并定容至25mL,得到濃度為54.80μg·mL-1的卡泊芬凈標(biāo)準(zhǔn)品儲備液,置-20℃冰箱保存,使用前恢復(fù)至室溫并渦旋振蕩混勻。
質(zhì)控溶液的配制:精密吸取不同量卡泊芬凈標(biāo)準(zhǔn)品儲備液,空白血漿定容至10mL,配制成濃度為0.61、8.65、13.39μg·mL-1的低、中、高濃度質(zhì)控溶液,置于-20℃中保存?zhèn)溆谩?/p>
標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品:精密吸取不同量卡泊芬凈標(biāo)準(zhǔn)品儲備液,空白血漿定容至10mL,使?jié)舛确謩e為0.30、1.00、2.00、5.02、10.04、15.22μg·mL-1,置于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>
2.3 血漿樣品前處理
EDTA抗凝管采集全血后經(jīng)3000 rpm離心5 min,取上清液400μL置1.5mL EP管內(nèi),加入1000μL乙腈,渦旋振蕩1min,14500rpm離心8min,取上清液1200μL加入進(jìn)樣瓶,進(jìn)樣800μL。
3結(jié)果
3.1 二維色譜圖與專屬性
在“2.1”項色譜條件下,卡泊芬凈保留時間約為9.71 min,血漿內(nèi)源性物質(zhì)及合并用藥不干擾樣品的測定(見圖2)。
A.空白血漿(blank plasma)? B.卡泊芬凈標(biāo)準(zhǔn)溶液(13.39μg·mL)? C.空白人血漿加入卡泊芬凈(LLOQ)(0.30μg·mL) D. 卡泊芬凈與氟康唑聯(lián)合用藥患者血樣色譜圖
3.2線性范圍和定量限
將“2.2”項下標(biāo)準(zhǔn)曲線樣品,按“2.3”項下方法處理,按“2.1”項下方法測定,以卡泊芬凈的峰面積(Y, mau*s])對卡泊芬凈濃度(X, μg·mL)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程:
Y= 281.127X,r =0.999
卡泊芬凈在0.30~15.22μg·mL濃度范圍內(nèi)與峰面積呈良好線性關(guān)系,定量下限濃度為0.30μg·mL,信噪比S/N=10,能夠滿足臨床卡泊芬凈血藥濃度測定要求。
3.3定量方法
采用外標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量,將測得的卡泊芬凈樣品峰面積代入標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算濃度。每工作批隨行測定低、中、高質(zhì)控溶液。
3.4.回收率與精密度
3.4.1 轉(zhuǎn)移回收率與精密度
轉(zhuǎn)移回收率和精密度是體現(xiàn)藥物在2D-LC-UV中準(zhǔn)確、穩(wěn)定傳遞的重要指標(biāo)。2D-LC-UV可對測定過程中每一步轉(zhuǎn)移進(jìn)行監(jiān)控,其中LC2 條件模式用于考察目標(biāo)物單獨(dú)經(jīng)過二維柱的出峰情況,LC1條件模式用于考察目標(biāo)物單獨(dú)經(jīng)過一維柱的情況,目標(biāo)物從一維柱轉(zhuǎn)移至二維柱,通過中間柱進(jìn)行傳遞。其中中間柱在一維系統(tǒng)的保留能力以及中間柱在二維系統(tǒng)的洗脫能力是轉(zhuǎn)移過程的關(guān)鍵之一。取適量54.80μg·mL卡泊芬凈標(biāo)準(zhǔn)品儲備液在“2.1”項下色譜條件進(jìn)行測定,進(jìn)樣體積10μL,得到的峰面積與其在 LC2 條件模式下得到的峰面積比較,考察目標(biāo)物在2D-LC-UV中的轉(zhuǎn)移回收率和精密度。設(shè)置 6 組平行樣本,測得轉(zhuǎn)移回收率為98.71%,RSD為1.25%。結(jié)果表明卡泊芬凈在2D-LC-UV中轉(zhuǎn)移回收率高且穩(wěn)定。
3.4.2 方法回收率和精密度
配制卡泊芬凈濃度分別為0.61、8.56、13.39 μg·mL的標(biāo)準(zhǔn)含藥血漿樣品各5份,按“2.3”項下處理,按“2.1”項下色譜條件測定,將測得的卡泊芬凈色譜峰面積A代入隨行標(biāo)準(zhǔn)曲線方程,計算各樣品中卡泊芬凈濃度,連續(xù)測定3批,方法回收率在96.34%~100.72%,日間、日內(nèi)精密度<7%,表明方法回收率與精密度符合生物樣品分析要求。
3.4.3 提取回收率
將濃度為54.80μg·mL-1卡泊芬凈標(biāo)準(zhǔn)品溶液,分別用二維流動相、空白血漿用稀釋10倍,按“2.3”項下處理,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,分別進(jìn)樣5次,計算兩者峰面積比值(提取回收率=空白血漿稀釋樣品峰面積/二維流動相稀釋樣品峰面積*100%),得提取回收率為94.89%~97.31%,表明本方法的提取回收率符合生物樣品分析要求。
3.4.4樣品在線處理能力
全自動2D-LC-UV通過在線萃取提高測定靈敏度,但一維色譜柱載樣量具有上限,因此進(jìn)樣量過大時,會發(fā)生柱上擴(kuò)散現(xiàn)象。本文2D-LC-UV色譜條件下卡泊芬凈定量限為0.30μg·mL,為提高靈敏度,需將進(jìn)樣量增大至800μL,才能滿足最低點(diǎn)信噪比S/N=10的要求。如圖4所示,本系統(tǒng)進(jìn)樣量增加至800μL時,峰面積成線性變化,因此本方法設(shè)定進(jìn)樣量為800μL,與普通色譜系統(tǒng)進(jìn)樣量20μL比較,靈敏度可提高40倍。
3.5穩(wěn)定性考察
取低、中、高濃度質(zhì)控溶液,分別在室溫放置24h、4℃放置24h、反復(fù)凍融 3 次以及-20℃冷凍保3d,按“2.3”項下處理,按“2.1”項下色譜條件進(jìn)樣測定,考察卡泊芬凈穩(wěn)定性,結(jié)果見表5。結(jié)果表明血漿中卡泊芬凈在室溫放置24小時后降解20%以上;4℃放置24h降解10%以上,反復(fù)凍融3次以及在-20℃下保存3d卡泊芬凈較穩(wěn)定,降解比例均小于5%。
4 討論
質(zhì)譜法檢測測定人血漿中卡泊芬凈濃度快速、靈敏度高,但質(zhì)譜儀及同位素內(nèi)標(biāo)試劑價格昂貴,檢測成本高,且每次測定前需清洗離子源,操作復(fù)雜,重復(fù)性稍差。
二維液相色譜法簡化了樣品前處理過程,分離能力強(qiáng),適用于高通量檢測,被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜樣品及血藥濃度分析。本文建立的全自動二維液相色譜系統(tǒng)(2D-LC-UV)測定人血漿中卡泊芬凈的方法,在12min內(nèi)完成測定,樣本前處理步驟少,操作簡單,結(jié)果易重復(fù);樣品進(jìn)入二維分析柱前已初步分離凈化,雜質(zhì)干擾小,高度自動化極大降低了人工操作誤差;方法的專屬性、定量限、準(zhǔn)確度、精密度、回收率能夠滿足血漿中藥物濃度準(zhǔn)確定量的要求;使用外標(biāo)法就能精準(zhǔn)定量,無添加內(nèi)標(biāo)物等繁瑣操作,批量測定臨床樣本的可操作性更強(qiáng)。
綜上所述,該方法測定成本低、自動化程度高、測定快速、靈敏度及準(zhǔn)確性好,可作為卡泊芬凈TDM及其藥物代謝動力學(xué)研究的有效方法。
參考文獻(xiàn):
[1]Nathan PWiederhold. The antifungal arsenal: alternativedrugs and future targets[J].International Journal ofAntimicrobial, 2018.51(3): 333-339.
[2]Muilwijk E W , Schouten J A , Van L H J , et al. Pharmacokinetics of caspofungin in ICU patients[J]. Journal of Antimicrobial Chemotherapy,2014,69(12):3294-3299.
[3]Hashemian SM, Farhadi T, Velayati AA.Caspofungin: a review of its characteristics, activity, and use in intensive care units [J].Expert Rev Anti Infect Ther. 2020 Dec;18(12):1213-1220.
[4]王新茗,張仲林,袁明勇. 新型二維高效液相色譜測定人血清伏立康唑濃度方法的建立與應(yīng)用[J]. 成都醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2019,14(2):169-173.
通訊作者:王峰,男,主要從事色譜自動化及生物樣本分析研究。Tel:(0731)85292099,E-mail:roitech@126.com