应用方案 | 靶向质谱成像助力药物早期发现药代动力学研究

今天，小编跟大家一起探讨如何使用这套高灵敏度、高选择性的靶向质谱成像系统完成0-6 h的免标记药物组织分布研究。

这项研究对口腔组合给药后多种组织（脑、肝和肾）中的4种非专利药物（特非那定、埃罗替尼、莫西沙星、奥氮平）及其部分已知代谢物（去甲基奥氮平、羟基奥氮平、二去甲基埃罗替尼、去甲基埃罗替尼和羧基特非那定）的空间分布进行了成像研究。在前期研究中证实MALDI技术无法检测到目标化合物，所以研究者使用DESI技术进行了进一步的研究。

四种药物（特非那定、埃罗替尼、奥氮平、莫西沙星）分别以25、10、10和25 mg/kg的剂量，通过口服方式实施组合给药，于给药后2 h和6 h时后收集成年雄性大鼠的脑、肝和肾组织样本。

详见应用原文720007949。

采用装配DESI XS离子源的Xevo TQ Absolute质谱仪在MRM采集模式下完成。MRM通道列表以及碰撞能量见表1。每秒扫描10次，采集像素大小为50×50 m的数据。详见应用720007949。

表1. 各药物和代谢物（奥氮平、埃罗替尼、莫西沙星、特非那定、脂质）的MRM通道列表，药物及其代谢物采用相同颜色显示，药物为粗体。

实验设置、数据采集和处理通过MassLynx与Waters High Definition Imaging (HDI) 1.7软件无缝衔接组成的工作流程完成。

表1.各药物和代谢物（奥氮平、埃罗替尼、莫西沙星、特非那定、脂质）的MRM通道列表，药物及其代谢物采用相同颜色显示，药物为粗体。

本实验对9个数据集进行成像并导入到HDI 1.7中。图1为PC [34:1],K+脂质分布图，显示了脑、肾和肝组织切片的组织轮廓。

图1. HDI 1.7软件中展示在10 Hz下采集到的脑、肾和肝样本中脂质的可视化数据（对照组织、给药后2 h和给药后6 h）。

给药后2 h和6 h的组织切片上检出了所有四种药物，但对照组织中未检出。

图2-图5的RGB（红-绿-蓝）图像分别为莫西沙星、奥氮平及其代谢物、埃罗替尼及其代谢物、特非那定及其代谢物在不同组织中分布的情况；可以清晰地看出药物及其代谢物在不同时间、不同器官及不同组织的分布情况。

为对比非靶向质谱成像系统与靶向质谱成像系统的灵敏度，本实验还在DESI XS源设置相同的DESI XS Q-Tof质谱仪上分析了一组连续组织切片（给药后2 h）。全扫描模式采集以2次扫描/秒的速度进行，质量范围为m/z 50-1,200。下面的汇总表（表2）以绿色标识检出的药物和代谢物，以红色标识未检出的药物和代谢物。

表2. 通过MRM通道（TQ质谱仪）或全扫描MS（Q-TOF质谱仪）检测到的药物（粗体）和代谢物。绿色表示检出化合物，红色表示未检出该化合物。

MRM采集模式的专属性还带来了另一个优势，能很好地区分背景信号和目标信号，由图6可见，在TQ离子图像中，组织切片之外没有检测到信号，而在脑和肝样本的非靶向全扫描离子图像中可以观察到背景信号。且靶向质谱成像具有更好的灵敏度。

图6. 给药后2 h的脑、肾和肝组织切片中去甲基埃罗替尼离子图像，分别使用DESI MRM TQ系统(10 Hz)和DESI全扫描MS Q-TOF (2 Hz)采集而得。

了解更多信息，请阅读原文或访问靶向质谱成像（MSI）。