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毛细管电泳在体内药物分析中的应用

2020-04-24 09:16 出处:未知 人气: 评论(0
  摘要:介绍毛细管电泳的分离模式、特点及其在血浆、血清、尿液药物分析中的应用,说明它的优越性,指出它在体内药物分析中的广阔应用前景。
 
  关键词:毛细管电泳;体内药物分析
 
  毛细管电泳(Capillary Electrophoresis,CE)是依据荷电离子在毛细管中以电场力为推动力,按样品各组分淌度或分配行为的差别而进行分离的技术。自1981年由Jo rgenso n和Lukacs提出后,在分析化学、生命科学和药学领域有广泛的应用。目前HP LC仍是药物分离测定的主要手段之一,但CE具有高效、快速、样品和试剂用量少、实验成本低、仪器操作简单、操作模式多、可同时分离测定多种药物、易于自动化等特点,使其在药物分析中的应用迅速发展。CE的分离模式主要有:毛细管区带电泳(CZ E)、胶束电动毛细管色谱(M EKC)、毛细管等速电泳(CIT P)、毛细管凝胶电泳(CGE)、毛细管等电聚焦电泳(CI EF)、毛细管电色谱(CEC)、非水毛细管电泳(NA CE)。
 
  CE在中药成分、抗生素、蛋白质、DN A、基因工程产品等分析方面应用较广,近来对进入人体的药物或代谢物的吸收、分布、代谢、排泄等体内动态的研究,即临床药物分析逐渐增多。现就其在体内药物分析领域中的应用做一综述。
 
  1样品处理
 
  采用CE分离药物,当样品以离子形式存在时,一般选择CZE分离模式;非离子状态样品可选择M EKC模式,同时在溶液中加入环糊精或有机溶剂等添加剂。但CE存在灵敏度不足和重现性差等问题,通常采用萃取、浓缩等前处理方法。临床常见的样品有血浆、血清、尿液、脑脊液和唾液等,成分复杂、药物浓度低,存在各种干扰物质及内源性物质结合药物形成亲水物等问题,需经前处理后方能进行分析〔1〕。样品的前处理主要分为萃取法和直接进样法两大类。直接进样法是CE法的特点之一,一般为经过沉淀、离心过滤浓缩,最后进样。萃取法主要有液相萃取和固相萃取法,这两种萃取方法都适用于基质干扰较大,待测组分数量较多,尤其是含脂溶性成分较多的样品;也有将液—液萃取与固相萃取相结合,这样在消除样本中杂质同时,还可提高检测灵敏度。由于分离效率高,样品处理简单,CE还可用于复杂样品中微量毒物分析及对药物进行手性拆分〔2〕等。
 
  2体内药物分析的应用
 
  2.1血浆中药物的分析杜斌等〔3〕采用CZE法同时测定血浆中头孢羟氨苄、甲氧苄啶含量,以20mmol·L-1硼砂(pH7.1)为电泳缓冲体系,30cm×75μm非涂层毛细管为色谱柱,电压20kV,峰面积外标法定量,检测波长267nm,检出限分别为0.1和0.18μg·m L-1,两种药物回收率均在95以上,10min之内可完成一次样品分析,显示出高效、快速、微量和易于自动化的特点,适合于临床血药浓度监测。范国荣等〔4〕采用乙腈直接沉淀血浆蛋白,以头孢拉定为内标,建立了适合人血浆中头孢克罗分离测定的高效毛细管电泳方法,在6.5min内获得理想的分离,内源性物质不干扰CE的定量分析,与外标法测定的HPLC相比具有定量准确、重现性好的优点,成功应用于健康志愿者单剂量口服头孢克罗胶囊后血药浓度动态分析。Delmar-Cantu等〔5〕使用N ACE法定量分析药剂与血浆中抗抑郁药T ADs,在43min内以高分辨率实现了对TA Ds的分离,血浆样品的检出限在30~50ng·m L-1,这一结果相当或好于先前报道的HP LC法。NACE技术由于分离速度快、检测手段多,在毛细管电泳分析中占有重要地位。
 
  此外,CE在测定血浆中硫喷妥钠〔6〕、癌泰得〔7〕、盐酸多奈哌齐〔8〕、富马酸比索洛尔〔9〕、胸腺九肽〔10〕等药物含量中也有报道。CE样品前处理简便,检测快速、准确,适用于血浆药物浓度监测。
 
  2.2血清中药物的分析刘英华等〔11〕用二氯甲烷提取血清样品,56℃水浴蒸干后重新溶解,内标为巴比妥,缓冲液为10mmol·L-1 N a2HPO4-30mmol·L-1十二烷基硫酸钠(胶束相)-15甲醇,210nm做为检测波长,建立胶束电动毛细管色谱法同时测定人血清中苯巴必妥、苯妥英钠和卡马西平3种抗癫痫药浓度,最低检测限为0.1~0.2μg·mL-1,3种药物平均回收率均大于99,具有快速、准确、灵敏、重现性好等特点,适用于临床血药浓度监测和药动学研究。王荣等〔12〕运用毛细管电泳方法对氨甲蝶呤对映体进行手性拆分,最佳拆分条件为pH7.4磷酸盐缓冲液添加0.04mmol·L-1 HP-β-CD,计算了形成包结络合物的稳定常数K,对映体在18.18~636.16 mmol·L-1和45.44~636.16 mmol·L-1有良好线性关系,其结果表明氨甲蝶呤对映体和β-环糊精手性匹配和配合物的键合常数和选择因子(σ)有关,并在实际患者血清中氨甲喋呤对映体含量测定中应用,该方法不受内源性杂质及处理过程中试剂的干扰,能满足临床测定的需要。王春等〔13〕应用毛细管电泳-紫外检测同时测定血清中左旋多巴和甲基多巴,建立了以40 mmol·L-1硼砂(pH9.5)为分离缓冲溶液,检测线性范围分别为1.0~64.0mg·L-1和1.0~71.0mg·L-1,对血清中样品回收率为82.8~88.8,检出限为0.6和0.8mg·L-1,与现有液相色谱-质谱法、核磁共振氢谱法等相比,该方法操作步骤简单,成本低廉。
 
  有报道用高效毛细管电泳法测定血清中美罗培南〔15〕、头孢他啶〔16〕、盐酸曲马多〔17〕、双氯芬酸钠〔18〕、格列吡嗪〔19〕的含量,为临床药代动力学、药效学及血药浓度监测提供良好的分析手段。
 
  2.3尿中药物的分析Rodriguez-Flo res等〔20〕以氟西汀作为内标物,用NA CE法测定了帕罗西汀及其代谢物在人尿中的临床相关水平,其稳定性、线性、准确度及精密度等均得到良好结果,帕罗西汀及其代谢物的检出限在(9.3~23.1)×10-1μg之间。Servias等〔21〕将N ACE-M S应用于尿中沙丁胺醇对映体测定,使用固相萃取法从尿中提取出药物,流动相为含有15 mmol·L-1β环糊精和10 mmol·L-1甲酸铵/0.75 mol·L-1甲酸的甲醇,在优化了夹套液组分、流速、ESI离子源中毛细管出口位置等参数后,进行了方法验证,灵敏度比使用紫外检测器提高了10倍。孙汉文等〔22〕以乙腈处理尿样,通过对CE不同条件进行探索,以0.04 mol·L-1硼砂和0.1 mol·L-1磷酸(pH=9.15)为缓冲液,278nm为检测波长,建立了能有效分离和同时测定组织和尿液中8种氟喹诺酮方法。施爱红等〔23〕以乙酸乙酯处理尿样,通过优化工作电极电位、检测池溶液浓度、分离缓冲液浓度等条件,建立了毛细管电泳-电发光化学法(CE-ECL)研究人尿中阿莫西林药代动力学方法,该方法线性范围为0.001~5μg·L-1,检出限0.32ng·m L-1,克服了高效液相色谱法在阿莫西林药代动力学研究中存在的耗时长、灵敏度低、线性范围窄的缺点。李林秋等〔24〕用CE-ECL对第三代喹诺酮类抗菌药——甲磺酸培氟沙星(PM)进行药代动力学研究,以300μm铂盘电极为工作电极,Ag/A gC电极为参比电极,铂电极为辅助电极,考察了PM在尿液中原型浓度与时间关系,线性范围0.05~10 mg·L-1,检出限为0.006,回收率在93~112之间,克服了高效液相色谱法用量大、灵敏度低和微生物法只能检测PM和其代谢产物诺氟沙星总量的缺点。
 
  2.4滥用药物的分析滥用药物已成为倍受关注的社会问题,分离和检测体液中的滥用药物为毒理研究、服药人群确认和药物控制提供理论和技术基础,用CE法或M EKC法测定滥用物质在尿中的代谢产物在国内外均有报道。Li Zhanga等〔25〕通过柱前衍生化的方法,建立了对麻黄素、安非他明等六种违禁药品进行分离测定的激光诱导荧光毛细管电泳法,对尿样及人血进行测定。宋子旺等〔26〕利用毛细管电泳-安培法检测技术,以直径300μm铂圆盘电极为检测电极,在0.950V检测电位下,30 mmol·L-1 Clark-Lubs缓冲体系(pH9.6)中,建立快速同时检测尿液中两种β-阻断剂类兴奋剂药物索他洛尔和塞利洛尔的方法,两种分析物在8min内达到基线分离,检出限分别为0.05mg·L-1和0.09mg·L-1,该方法不需样品预处理,分析简单快速,同时还利用该方法研究了索他洛尔排泄曲线,在兴奋剂实际检测有重要应用价值。姜廷福等〔27〕和张军等〔28〕分别利用β-CD为改性剂,建立了CE法定性定量检测血清和尿液中阿片类毒品的方法,为分离和检测体液中的滥用药物和药品质量检测提供了一种行之有效的手段。
 
  3展望
 
  经过多年迅速发展,CE的灵敏度和重现性已得到极大提高,将其与各分支技术如芯片毛细管电泳、安培检测等联用,其检测限将向超低限发展,灵敏度将大幅度提高,易于自动化,成为体内药物分析领域重要的手段。随着药物分析技术和毛细管电泳技术的进一步发展,其应用领域还将继续扩展,有望成为临床药物研究常用的有效分析手段之一。
 
  参考文献
 
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