DART-MS/MS 高通量快速定量人血清中的抗心律失常药物

2022-11-16 11:20:55, 华质君 华质泰科生物技术(北京)有限公司



治疗药物监测 (TDM) 可以防止浓度依赖性药物造成的不良反应 (ADR)。临床 TDM 样本的血药浓度超过上限可能会增加 ADRs 的风险。诸如,抗心律失常药物普罗帕酮的有效血药浓度范围为40-3000 ng/mL,胺碘酮为500-2500 ng/mL。浓度超过或低于允许的范围,就有可能出现药物过量或缺失。


上海市徐汇区中心医院刘罡一主任团队开发并验证了实时直接分析串联质谱(DART-MS/MS)同时快速定量人血清中的五种抗心律失常药物(美托洛尔、地尔硫卓、胺碘酮、普罗帕酮和维拉帕米)和一种活性代谢产物(5-羟基普罗帕酮)的可行性。


图1、DART 与三重四极质谱联用,进样选用 XZ 传输模块和 QuickStrip 96 样品卡。


为提高临床定量的重现性,在样本中加入稳定的同位素标记的内标 (SIL-IS)。用乙腈沉淀蛋白质后,以 DART 正离子模式离子化抗心律失常药物,然后以多重反应监测 (MRM) 模式采集信号。


使用 DART-MS/MS 无需耗时的色谱分离,在30秒内就能完成抗心律失常药物的超高通量分析。该方法具有高度的线性相关性 (R2≥0.9906)、准确性 (86.1-109.9%) 和精确度 (≤14.3%),且生物基质的影响小,已成功用于30个临床 TDM 样本的分析。


表1、DART-MS/MS 定量结果的线性范围、相关系数 (R2) 和线性回归方程。


表2、DART-MS/MS 定量人血清中抗心律失常药物的准确性和精确度。


DART-MS/MS 和 LC-MS/MS 结果的比对表明两种方法获得的浓度值相对误差 (RE) 在±13%以内。如图2所示,DART–MS/MS 测定浓度 (Y 轴) 与 LC-MS/MS 测定浓度 (X 轴) 符合线性模型,系数 (R) 为 0.9929,斜率为 0.9116。经 Student’s t-test 验证,两者的结果提供了 95% 置信水平下抗心律失常药物的等效值。因此,DART-MS/MS 与 LC-MS/MS 具有相似的准确性和精确度,但 LC-MS/MS 方法分析30份临床 TDM 样本的总时间超过了3.5小时,DART–MS/MS 只需数分钟。


图2、LC-MS/MS 和 DART-MS/MS 测定人类血清中五种抗心律失常药物和一种代谢物浓度的相关图,n=30。

本研究验证了 DART–MS/MS 可用于临床治疗药物监测中的药物绝对定量,且快速、高通量、准确和精确,在其他药物如他克莫司、甲氨蝶呤等 TDM 定量分析方面也有很大的潜力。


研究结果

本研究开发了一种 DART-MS/MS 方法,用于同时定量分析人血清中的美托洛尔、地尔硫卓、胺碘酮、普罗帕酮、5-羟基普罗帕酮和维拉帕米的绝对值。该方法无需耗时的色谱分离、快速 (每个样品<30秒)、高通量 (96个样品,或拓展384个样品)、灵敏度高 (只需 2 μL 的样品),在线性、选择性、准确性、精确度、回收率和基质效应方面均已得到验证,在临床 TDM 样品的日常分析应用中准确度达标。DART–MS/MS 对生物基质中的直接快速定量分析在药代动力学领域具有很好的应用前景。


● 参考文献:

Yuzhou Gui1, Youli Lu, Shuijun Li, Mengqi Zhang, Xiaokun Duan, Charles C. Liu, Jingying Jia and Gangyi Liu. Direct analysis in real time-mass spectrometry for rapid quantification of five anti‑arrhythmic drugs in human serum: application to therapeutic drug monitoring. Scientific Reports. (2020) 10:15550

https://doi.org/10.1038/s41598-020-72490-w

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