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MS^ALL定量法 | 纳米药物研究技术指导原则解读

发布时间: 2021-04-27 11:56 来源:SCIEX

近年来随着纳米技术的发展,纳米药物研究逐渐成为药物开发热点之一。目前国际药监机构对纳米类药物尚无统一认识,未形成统一监管要求,但总体持谨慎态度。在这种情况下,探索不同类型纳米类药物的非临床安全性评价及质量控制策略,以保证药物安全性及质量稳定性,具有迫切性和急需性。今年3月底,国家药品监督管理局药品审评中心发布了关于公开征求《纳米药物质量控制研究技术指导原则(试行)》《纳米药物非临床安全性评价研究技术指导原则(试行)》《纳米药物非临床药代动力学研究技术指导原则(试行)》意见的通知。随着液质联用(LC-MS/MS)法在高分子材料中的广泛应用,指导原则中也鼓励尝试采用LC-MS/MS法进行载体材料体内定性与定量分析研究。1

其他检测方法的局限性

以聚乙二醇(Polyethylene glycol, PEG)为例,由于其优良的理化性质,PEG广泛用于多种药物制剂,如注射剂、局部用制剂、眼用制剂和口服制剂。根据以往的研究,对于生物基质中PEG的测定包括核磁共振法、比色法、凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography, GPC)法、高效液相色谱法等2,它们的检测定量下限(lower limits of quantitation, LLOQ)不低于5 µg/mL,不能满足对于PEG本身药代动力学检测的需求。放射性同位素标记法,例如125I或者14C标记,检测灵敏度足够,但对于患者以及环境存在潜在危害。气相串联质谱(GC-MS)法对于PEG400在血浆和尿液中的检测LLOQ可以达到0.4 µg/mL,但样品前处理过程繁琐,需要进行衍生化操作,且仅适用于短链PEG类化合物。酶联免疫(ELISA)法通过测定结合在PEG上的蛋白或抗体,LLOQ可以达到纳克每毫升级别。但局限于连接蛋白或抗体的特异性,ELISA法容易收到内源性物质干扰。

MSALL定量法

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* (图片来源:参考文献3)

MSALL定量法:例如化合物PEO(poly ethylene oxide, 聚氧化乙烯 )的所有前体离子(母离子)在质谱碰撞池(Q2)裂解成如质荷比m/z 89.0715, 133.0854, 26 177.1047, 221.1475等一系列子离子,而m/z 133.0854为所有前体离子均会产生的共同碎片离子,可将其作为目标而实现对分子量很大的聚合物物PEO的定量分析

液质联用分析技术以其高灵敏度高准确度特性在体内药物分析中广泛应用,特别是多重反应监测(multiple reactions monitoring, MRM)模式被作为定量分析的标准方法。但MRM检测模式只能覆盖有限的母离子-子离子离子对数量,而类似PEG聚合物类化合物本身形式复杂多样,使用MRM模式无法对样品中的PEG进行完整准确的定量分析。吉林大学生命科学学院顾景凯教授课题组基于SCIEX TripleTOF™ 5600系统,建立了利用已建立的适用于聚合物定量分析的MSALL采集技术3对PEG类聚合物药物载体分子进行体内药代动力学研究的分析方法4。MSALL采集利用PEG所有母离子在质谱碰撞池被打碎而产生共同的碎片离子,从而将需要对数量众多的母离子监测转化为对有限数量的特征离子进行检测的定量分析。方法的LOQ达到纳克每毫升水平,同时也能对所有PEG产生的化合物形式进行表征测定。MSALL法灵敏度高、定量准确,可以应用于其他类似纳米药物载体材料体内的定性定量分析,有助于纳米药物质量、安全性评价以及药物临床开发。

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* (图片来源:参考文献4)

利用MSALL采集技术检测大鼠尿液中纳米药物载体材料PEG-PLA(聚乙二醇-聚乳酸)的主要代谢物PEG。通过质谱二级谱图中提取特征离子质荷比m/z 133.08和177.11,可以完成对PEG的表征和准确定量。

参考文献

1.http://www.cde.org.cn/news.do?method=viewInfoCommon&id=3cf7d4dcf3148aa7 

2. Zhou X, et al. Development and Application of an MS-Based Approach for the Quantitative Analysis of Linear Polyethylene Glycols in Rat Plasma by Liquid Chromatography Triple-Quadrupole/Time-of-Flight Mass Spectrometry. Anal Chem 2017 05 16;89(10).

3. Zhang Z, et al. Comprehensive Bioanalysis of Ultrahigh Molecular Weight, Highly Disperse Poly(ethylene oxide) in Rat via Microsolid Phase Extraction and RPLC-Q-Q-TOF Coupled with the MS ALL Technique. Anal Chem 2020 04 21;92(8).

4. Meng X, et al. The biological fate of the polymer nanocarrier material monomethoxy poly(ethylene glycol)-block-poly(D,L-lactic acid) in rat. Acta Pharmaceutica Sinica B 2021 02 18.




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