Journal of Qiqihar Medical College,2010,Vo1.31,No.23 ・技术・方法・ 色谱技术在药学研究方向上的应用 张敏吴小瑜 【摘要】 色谱技术是目前应用最广泛、发展最迅速的生物样品分析测定方法,在制药、精细化工等 领域都涉及相关的应用。本文从药动学、药物在体内的转运、代谢途径、药物相互作用、药物疗效与宏浓 度检测以及体内活性物质监测的研究。 【关键词】 色谱技术 药学HPLC 色谱联用 色谱技术是目前应用最广泛、发展最迅速的生物样品分 践,取决于研究方案和生物样品分析方法的设计和实施,其中 析测定方法,在制药、精细化工等领域都涉及相关的应用。药 生物样品的分析测定方法是最重要环节。药动学包括定量和 学是研究药物在人体内作用规律和人体与药物间相互作用过 定性分析两个方面,色谱技术在这两个方面都发挥了重要的 程的一门交叉学科,阐述药动学、药效学、毒副反应的性质和 作用,根据目的不同选用不同的色谱分析方法。 机制及药物相互作用的规律等;主要任务是一方面通过相关 l_1 定量分析通过测定代谢物在体内不同时间的浓度来 研究,对新药的有效性与安全性进行科学评价;另一方面监察 建立反应药物变化规律的数学模型,计算各种药动学参数。 上市后药物不良反应,保障用药安全。色谱技术是药学研究 在定量分析中色谱技术的主要任务是测定血浆和尿液中的药 中最基本、最重要的技术,其广泛应用主要体现在以下几个方 物及其代谢产物的浓度。这其中以高效液相色谱法(HPLC) 面。 和液质联用技术应用最为广泛。很多文献也证实HPLC已成 1 色谱技术在药动学方面的应用 为一种监测血药浓度及药物在体内代谢过程的较为成熟的方 药动学(pharmacokinetics,P K)在临床药理、药物作用机 法。CsA是一种常用的细胞毒类药物,目前,肝、肾移植应用 制以及新药开发等方面的研究中越来越显示出其重要性和必 很普遍。有资料表明,CsA应用于肾移植后手术成功率平均 要性。目前世界各大制药公司在新药筛选阶段即考虑候选物 提高近4o ,证明能有效地改善肾移植的效果。HPLC法样 的药动学特性,决定是否进一步开发。药动学的实验基本过 品处理步骤简便、灵敏度高、准确性好、价格合理,结果不受代 程为:给药一取血或组织样品一样品处理与分析测定一数据 谢物的影响,并且与药理效应之间具有更好的效关系,故对患 处理。药物代谢动力学研究获得的资料最终能否用于临床实 者全血药物浓度监测有较强实用性。李楚云等建立了HPLC 一固相萃取测定全血浓度的方法,不仅适用于临床药物监测, 作者单位:无锡卫生高等职业技术学校(江苏) 而且对药动学、生物利用度及药物剂型的改进都有重要意 邮 编214000 收稿日期2010—11—08 义Ⅲ。药物在临床前研究阶段就应在实验动物体内测定各项 张,排出胚胎。米索前列醇有收缩子宫肌层,促使胚囊和蜕膜 免大出血。若出血不多,可采用中药党参、阿胶、炒白术、枳 排出官腔的作用。两药合用可使子宫蜕膜剥离,使胚囊无法 壳、茯苓、桃仁、红花、白及、益母草、侧柏叶、炮姜等3剂连服 存活,妊娠终止,随蜕膜排出官腔,让药物流产趋于完善。使 3天,每天1剂。有少部分患者药物流产后B超可见卵巢增 用米非司酮加米索前列醇片流产后,未见胚囊组织排出者,应 大或并发卵巢黄素囊肿,大小为5 cm以内,一般无需特殊处 特别警惕异位妊娠的可能性。因此,最后服药前进行常规B 理,可严密观察半年,大多数可自行消退,若继续增大可用中 超,以确定宫内妊娠及核实妊娠天数,才能增加用药的完全 药及对症处理。本组曾发现5例药流后卵巢囊肿大小为4~ 性。本组219例完全流产率达94.52 ,与用药前后常规B 5 cm,但半年后自行消失,1例经给予中药服用半个月后也逐 超有很大的帮助。对孕囊大小的判断依靠B超确定,所测得 渐消失。 的孕囊内径测值也为服药的选择及预后有一定的关系。孕囊 从本组资料认为,米非司酮加米索前列醇的药物流产术 平均内径≥35 mm者,流产成功率低,若首次用药失败后可加 用于终止早孕可为妇女避孕失败后而害怕手术的补救措施, 服一定剂量的米非司酮及米索前列醇可使流产成功率提高。 只要掌握好适应症,结合B超严密观察并做适应处理,应是 米非司酮流产效果与停经天数有关。妊娠后体内孕激素水平 较为安全有效的。 随妊娠天数增加而逐渐增多,妊娠天数越短,孕激素水平越 参 考 文 献 低,妊娠1周内孕酮主要由卵巢妊娠黄体产生,故在此期间米 [1] 孟瑜,方爱华.药物流产及其临床应用EJ].中国实用妇科与产科 非司酮的抗孕效果最佳,本组妊娠≤35天者完全流产率达 杂志,2009,25(1O):738—742 100 。药物流产后阴道持续流血是临床医生及患者十分关 [2]杨国卿.B超对13O例药物流产观察分析广J].中国超声医学杂 心的问题,多因流产不全,子宫残留蜕膜组织所致。有报 志,1998,14(9):46 道I 。],多次做过人工流产或剖宫产其子宫内膜损伤,部分有瘢 [3]常洪晶,秦王燕,杨玉英,等.超声观察药物不全流产的影响因素 痕形成或有官腔感染、粘连等,应用药物助产可使部分绒毛、 [J].中国超声诊断杂志,2001,2(9):53—56 蜕膜组织粘连剥离不全,致使其残留,导致出血时间长,若出 血时间长,出血量多于月经量的2倍。应果断采取清官术,避 齐齐哈尔医学院学报2010年第3l卷第;曼—塑 药动学参数,如在14,I)CP的临床前研究中,用HPI C法检测 大鼠血浆、尿液及粪便中药物及其代谢产物的浓度,发现其约 5O 的药物通过肾脏排泄,约15 经粪便排出 】。进行I期 l临床试验的药物也应检测其在人体内的各项药动学参数。 如:拓扑酶I,Ⅱ抑制剂XR11576的I期临床研究,应用 HPLC法测定了XR1 1576的药动学参数,对XR11576的进 一究。 2.2在药物代谢中的应用 大部分药物在体内都要经代谢 后排泄。参与药物代谢的酶分2大类:I相氧化酶和Ⅱ相结 合酶。无活性的代谢产物直接从体内排泄,而有活性的代谢 产物在与由同种酶代谢的药物合用时会发生竞争抑制作用, 因此非常有必要将药物在体内的代澍途径研究清楚。明确的 药物代谢途径也是药物上市和指导临床应用所必需。色谱技 步研究以及Ⅱ,Ⅲ期临床有重要的指导作用 ]。D一24851 是一种微管蛋白抑制剂,Stokvis等也建立了液质联用方法测 定其血浆和尿液中药物浓度。 1.2 定性分析 色谱技术在定性药动学中的任务主要是分 术不仅可以分析药物母药以及代谢产物的浓度,还可以分析 未知物质是否是药物的代谢产物。目前对药物代谢途径的研 究主要有两种方法:一是重组酶与研究药物孵育,用色谱技术 析确定甚至提纯药物代谢产物。大多数药物在体内经生物转 化成其代谢产物而排出体外,对药物代谢产物的研究主要是 确定药物在体内的代谢产物。现在对药物代谢产物的鉴定方 法主要为分辨率高的质谱方法,通过确定其相对分子质量,进 而推测其代谢产物发生了何种基团的改变。质谱作为一种常 测定药物代谢产物浓度,推定何种酶参与药物代谢;二是抑制 实验,用已知酶的底物与研究药物孵育,测定研究药物及代谢 产物浓度是否因加入酶的底物而抑制,从而推断研究药物的 代谢途径。 3色谱技术在药物相互作用中的应用 用的分析技术,有高灵敏度、高鉴别力,并能与其他分离、分析 手段等相互兼容,成为促进多学科研究的重要手段当前报道 目前由于药物种类日益增多,临床合并用药的治疗和种 类也越来越多,由药物相互作用所带来的问题特别是药物不 良反应问题愈来愈引起人们的关注。色谱技术是研究药动学 方面药物相互作用,并将其应用至临床的重要技术。通过运 用色谱技术对其中一种药物浓度进行定量分析,了解药物之 间的相互作用,可为临床联合用药的合理性提供指导。也可 以对一些治疗窗非常窄的药在合并用药时监测其血药浓度。 他汀类药物是目前;临床上最常用的降脂药之~,但该药 对于高三酸甘油血症和低高密度脂蛋胆固醇血症并不理想, 较多的质谱与色谱的联用技术,包括LC—MS、Gc—MS等. GC—MS是应用最多、最成熟的一种方法,GC—MS与传统 薄层色谱、气相色谱相比,样品处理简单快捷,灵敏度高,重复 性好,因其自身可对成分进行定性分析,所以无需大量的对照 品。环磷酰胺(cTx)目前广泛应用于各种肿瘤化疗,主要毒 副反应是骨髓抑制及对肾脏和膀胧的损害,因此,非常有必要 在治疗过程中监测其血药浓度。C'I、X的血药浓度测定以 HPI C法灵敏度最高,但也有与MS联用的报道等。用 HPLC~MS法对肾功能不全患者进行药动学研究,发现患者 血液和尿液CTX清除率显著降低,导致血药浓度升高,而透 析患者则变化不大。提示应该通过监测的血药浓度进行疗效 因此在治疗混合性高脂血症时,往往需要联合贝特类降脂药。 他汀类药物在临床应用中出现的最严重不良反应是横纹肌溶 解,肌病发生的危险与其使用剂量和血药浓度呈正相关。许 多临床研究发现,联用贝特类药物可以增加使用他汀类药物 察、判断预后,并结合患者的病情制定最佳治疗方案。因此, 测定CTX的血药浓度,掌握患者间的个体差异有重要的临床 意义和研究价值。 2色谱技术在药物转运、代谢研究中的应用 患者的横纹肌溶解发生率。目前普遍认为,这主要是由于两 者在药动学方面的相互作用引起的。Back—mall等[6]对健康 人群吉非贝齐、西立代他汀药动学影响进行了研究,采用随机 双盲交叉设计,1O例健康受试者口服600 mg吉非贝齐或安 慰剂3 d,于3 d晨起顿服0.3 mg西立伐他汀回次,分别采用 Lc—MS和HPLC法测定西立伐他汀和吉非贝齐浓度,结果 显示吉非贝齐使西立伐他汀AUCO。增加55.9 ,血浆峰浓 2.1在药物转运中的应用 药物的吸收、分布、代谢以及排 泄过程都需要通过各种细胞膜,药物通过细胞膜的方式有:滤 过、简单扩散、载体转运。许多亲水性药物通过细胞膜需要载 体蛋白的参与,转运蛋白的功能会影响到药物的吸收及排泄, 进而影响药物的血药浓度及效应,并且由相同转运蛋白转运 的药物也可发生竞争性抑制,从而影响转运。因此,对药物转 运途径的研究有重要意义。色谱技术可通过检测血浆及尿液 度增加30.7 ,M一23(吉非贝齐代谢产物)AUC降低22 。 表明在健康受试者体内,吉非贝齐可使西立伐他订血药浓度 增加,可能是由于吉非贝齐抑制了西立伐他汀代谢酶 CYPZCS的缘故,这就大大增加了患者发生肌病的危险性,因 此在临床联用两药时需谨慎,治疗中必须密切监测患者的肝 。肾功能、肌肉症状和肌酶谱的变化。 中药物浓度,探索参与特定药物在体内转运的蛋白。Zhou 等…建立了HPI,C法测定Caco细胞系中DMXAA(一种细 胞生长因子)及其葡萄糖醛酸代谢产物,因为DMXAA由 MRP2转运作转运,通过加入细胞中的药物对DMXAA及代 谢产物的浓度的影响可推测药物的转运途径。郭瑞臣等 应 用HPLc—EsI—MSD测定了尼素地平人体中的血浆浓度及 药代动力学。由于该药治疗高血压心脏病的作用H一硝苯 地平强4~1O倍。但给药剂量小,遇光不稳定,因此,用常规 UV检测达不到要求,而本法灵敏度高,最低检出限为0.15 4 色谱技术在药物疗效与药物浓度监测中的作用 血药浓度和药物的药理作用强度之间有密切关系,通常 用血药浓度来表示药物在体内的浓度。对于临床常见的一些 治疗窗较窄的药物,应进行药物浓度监测。治疗药物监测 (theraPeutic drug monitoring,TDM)是指在临床进行药物治 疗过程中,观察药物疗效的同时,定时采集患者的血液(或尿 液、唾液等),测定其药物浓度,以便根据患者的具体情况,使 给药方案个体化,从而达到满意的疗效及避免发生不良反应, ng/ml,不仅满足了低浓度检测,亦可用于生物利用度的研 ! ! ! !—Qiq—iha…r M~ed ! 同时也可以为药物过量中毒的诊断和处理提供有价值的实验 室依据,将临床用药从传统的经验模式提高到比较科学的水 平。色谱技术以其灵敏度高、简便快捷成为目前血药浓度监 测最常用的方法之一。对于血药浓度与药效关系密切、治疗 !!!墨!! 0_ I. No.23 的重要原因。刘建芳等嘲采用AgilentllOOLC/ESI2MsD联 用系统,内标挂利嗪,流动相:甲醇_-水(70:30)含l%甲 酸,流速0.4 ml/ rnin,检测离子为405.2 M/Z和369.2 SIM 等条件,建立了测定人血浆中的氟桂利嗪。样品用乙醚一环 指数低、毒性反应强等药物(地高辛、茶碱)需要进行药物浓度 己烷(2:1)提取,可去除血浆中内源性物质的干扰。方法灵 敏专一,最低检测限为0.2 ng/ml,适于生物样品分析。经2O 名健康受试者交叉口服单剂量二种盐酸氟桂利嗪胶囊2o mg,测得血药浓度一时间曲线及动力学参数,结果满意。 E_{前,科学技术正以日新月异的速度飞速发展,新技术的 监测。随着HPI C、GC—MS联用和I C—MS联用的发展, 特别是HPI C在TDM中使用较广,他可测定除地高辛、钾盐 少数几个药以外的大部分药品,价格相对便宜且干扰小,还可 测定代谢物,在体内药物监测中发挥着重要的作用。环抱素 A(CSA具有选择性的免疫抑制作用,可有效地抑制器官移植 产生、仪器设备的更新较快。综上所述,色谱学的发展为药学 术后的排斥反应,明显提高移植器官和组织的存活率。由于 CSA安全范围窄,且具有高度变化的药动学参数,加上不良 反应(如肾功能损害、胃肠道反应)明显,在临床应用中应进行 药物浓度监测。CSA血药浓度监测对排斥或中毒反应发生 前后的鉴别具有重要意义。尚刚伟等l_7=。建立了一种改良萃取 一高效液相色谱法测定全血中CSA浓度,研究亲代活体肝移 植术后某患儿全血中CSA浓度的早期变化及影响因素。 5色谱技求在体内活性物质检测中的应用 人体内天然存在一些具有生理功能和生物学活性的物 质,在正常生理过程和病理过程中对机体起着重要的调节作 用,这些内源性活性化合物往往浓度很低,因此测定方法必须 具有高灵敏性。常用的方法有色谱法和免疫分析法,色谱法 特别是MS以其检测方法灵敏、快速等优点越来越受到青睐。 色谱法通过在线分离、分析,将目标内源性活性物质与其他内 源性干扰物质分离,再通过多样化的检测手段进行定量,其特 异性强(抗干扰能力强)、准确度高。 20世纪5O年代以来,合成类固醇的使用已是滥用兴奋 剂药物之首。外源性类固醇激素的检测方法已经较为成熟, 以检测代谢产物为主。现在有些运动员为了逃避兴奋剂的检 查而越来越多地使用内源性类固醇激素制剂。内源性类固醇 激素(包括事酮、双红星酮、表率酮、脱氢表雄酮、雄烯二酮等) 在人体自身也会分泌,因此不能再使用定性的方法进行检测。 一般而言,人体中内源性类固醇激素的浓度个体差异较 大,而一些内源性类固醇激素的浓度比值较为稳定。服用内 源性类固醇激素可使人尿中该种类固醇及/或其代谢产物浓 度发生变化,当尿中这些类固醇浓度及/或其比值超出正常范 围时,可怀疑尿样是否为兴奋剂阳性。 以HPI C法,采用TSKG3000SW分子筛色谱柱(分子量 范围1 000~300 000),流动相为2 mol・L 尿素,流速1ml/ arin,检测波长216 nm,对男性精液生殖细胞精蛋白进行了分 离研究,结果首次证实了精蛋白异常或含量不足是男性不育 研究提供了先进的手段与技术,在l临床药理领域中的应用非 常广泛。他能用于药品的含量测定和杂质限度检查,还能用 于药物生物等效性和生物利用度及药代学研究,从而能够更 多地排除主、客观因素影响,使对药物的评价更加客观、准确。 参 考 文 献 [1]Gunnar H,Matthias,Urban,et a1.No rise in renal Doppler resi— setance in—dices at peak serum levels of cyclosporin A in stable kidney transplant patients Nephrol[J].Dial Transplant:Aug, 2003,18:1 639—1 643 [2] Barrels MJ,Hansen SC,Thornton CM,et a1.Pharmacokinetics and metabolism of 14C一1,3~dichl0r0pr0pene in the Fischer 344 rat and the B6C3F1 mouse[J].Xenobiotica,2004,34(2): l92—193 [3]De Jonge MJ,Kaye S,Verweij J,et a1.Phase I and pharmaco— kineyic study of XR1 1576,an oral topoisomerase I and lI in— hibitor.administered on days 1—5 of a 3一weekly cycle in pa— tients with advanced solid tumor[J].Br J Cancer,2004,91(8):1 459—1 465 [43 Albu F,Georgita C,David V,et a1.IAquis chromatography— electrospray tandem mass spectrometry method for determina— tion of indapamide in serum for single/nmhiol dose bioequiva— lence studies of sustained release forTIII】1at|()|l[J].J Chromatogr B A nalyt Technol Biomed Life Sci。2005,816(1—2):35—40 [5]郭瑞臣,魏春敏,王本杰,等.高效液相色谱一质谱联用测定人 体尼索地平血浆浓度及其药动学研究[J].药物分析杂志, 2003,23(6):464 [6] Backman JT,Kyrklund c,Neuvonen M,et a1.Gemfibrozil greatly increases plasma concentraintions of cerivastatin[J]. 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