血清、血浆中药物（TDM）检测方案(液质联用仪)

LAAN-A-LM-C032 ApplicationnNo.C123News ApplicationNewsNo.C123 LC/MSLiquid Chromatography Mass Spectrometry 使用全自动预处理LC/MS/MS 系统提高治疗药物监测的效率 High-Throughput Optimization of Therapeutic Drug Monitoring Using Fully Automated Sample PreparationLC/MS/MS System (SCLAM-2000+LCMS-8040) 对患者进行药物疗法时，通常对于给药管理困难的药物(如治疗效果范围窄或者中毒浓度范围与有效浓度范围相近)需要进行治疗药物监测 (TDM： Therapeutic Drug Monitoring)， 即定量分析患者的血药浓度，根据药代动力学及药效学解析，对每位患者设计最佳的用药剂量及给药方法。传统的TDM分析方法主要使用高效液相色谱(HPLC)。近年来，为了提高分析准确度和精密度，开始使用具有出众选择性的液相色谱-质谱联用仪(LC/MS/MS)。 在分析血清、血浆等样品时，通常需要进行除蛋白、稀释等预处理操作。在此过程中，由于操作人员技术水平的参差不齐而容易产生偏差或发生错误。并且，随着样品数量的增加，操作人员的作业负荷也随之增加。因此，在对大量样品进行测定的分析流程中，预处理操作显得十分重要。 提高抗癫痫药分析流程的效率 High-Throughput Analytical Workflow for Antiepileptic Drug Analysis 以下介绍使用全自动预处理 LC/MS/MS 系统同时分析血清中的抗癫痫药及其活性代谢物共7种成分的示例。 对血清样品进行预处理时，通常需要添加有机溶剂以除蛋白，然后对固体成分进行离心分离，分取上清液。如果使用全自动预处理 LC/MS/MS 系统，只需放置采血管等物，即可全自动进行上述预处理，然后使用 LC/MS/MS 进行分析(图1)。 本应用报告向您介绍使用全自动 LCMS 预处理仪器SCLAM-2000 和高效液相色谱-质谱联用仪 LCMS-8040组合的全自动预处理 LC/MS/MS 系统，在解决上述 TDM 中存在的问题的基础上，更快速且高精度地进行 TDM 分析流程的示例。 全自动预处理LC/MS/MS 系统 Fully Automated Sample Preparation LC/MS/MS System 因为 LC/MS/MS 分析和下一样品的预处理同时进行，所以可以大幅度地缩短每个样品所需要的测定时间，在本示例中，包括分析在内，每个样品只需9分钟的循环时间。 图1使用全自动预处理 LC/MS/MS 系统同时分析血清中的抗癫痫药的工作流程 Workflow for Simultaneous Analysis of Antiepileptic Drugs in Blood Serum Using Fully Automated Sample Preparation LC/MS/MS System 图2为人血清中添加抗癫痫药和代谢物共计7种成分的控制样品的质谱图。因为LC/MS/MS 可以根据目标药物的质量和结构， 选择性地检测目标药物，所以由图可知，未发现来自血清的杂质成分造成的明显干扰。 图2血清控制样品中的抗癫痫药及代谢物共计7种成分的质量色谱图 Mass Chromatogram of Seven Antiepileptic Drugs and Drug Metabolites in a Control Serum Sample 在全自动预处理分析条件下进行连续分析并绘制标准曲线，以判断分析结果的准确度和精密度(重复性)。由图3可知，在所设的标准曲线范围内，所有抗癫痫药的线性良好；由表1可知， 在包括定量下限的所有范围内，准确度均在100±15%以内，相对标准偏差% RSD 均在15%以内，表示重复性良好。 Calibration Curves of Seven Antiepileptic Drugs and Drug Metabolites 表1抗癫痫药同时分析的认证分析结果 Results of Validation Test for Simultaneous Analysis of Antiepileptic Drugs Compounds Range(ng/mL) %RSD (n=6) (ng/mL) Accuracy(%) LLOQ Medium ULOQ LLOQ Medium ULOQ LLOQ Medium ULOO Levetiracetam 10-750 10 100 750 94.6 106.1 99.2 3.42 1.23 1.98 Felbamate 25-1000 25 250 1000 98.6 101.8 99.6 6.28 1.88 1.50 Topiramate 500-10000 500 2500 10000 102.3 97.1 100.6 6.71 3.58 2.96 Carbamazepine-10，11-epoxide 5-1000 5 100 1000 92.9 107.8 99.3 7.48 3.32 1.41 Carbamazepine 10-1000 10 100 1000 90.6 110.3 99.1 3.79 3.42 1.19 50-1000 50 250 1000 98.5 101.9 99.6 1.95 2.00 1.26 Diazepam 5-1000 5 250 1000 98.1 102.4 99.5 4.61 1.50 1.53 表2抗癫痫药的分析条件 使用抗心律失常药进行分析系统的认证 System Validation for Antiarrhythmic Drugs Analysis 下文是对物理化学性质差异较大(尤其是亲水性差异较大)的抗心律失常药进行预处理和分析的认证1)2)示例。 TDM所涉及的目标药物种类繁多，并且物理化学性质也各不相同。因此，分析流程中的操作及包括器具、器械在内的一系列标准作业是否正确，对由此分析流程所得分析结果的有效性而言十分重要。 采用全自动预处理 LC/MS/MS 系统对高亲水性药物索他洛尔(分配系数 log P=2.6342)和高疏水性药物胺碘酮(logP=6.9326)及其活性代谢物N-去乙基胺碘酮进行了同时分析(图4)。 图4血血控制样品中的抗心律失常药及代谢物共计3种成分的质量色谱图 Mass Chromatogram of Three Antiarrhythmic Drugs and Drug Metabolite in a Control Serum Sample 通过连续分析并绘制标准曲线，对准确度和精密度(重复性)进行认证。由表3可知，在所设的标准曲线范围内，高亲水性药物索他洛尔以及高疏水性药物胺碘酮及其代谢物 N-去乙基胺碘酮均得到良好的线性，在包括定量下限的所有范围内，准确度均 在100±15%以内。此外，相对标准偏差% RSD 在15%以内， 表示重复性良好。 上述结果表明，全自动预处理 LC/MS/MS 系统的预处理及分析可以适用于众多亲水性和疏水性药物。 表3抗心律失常药同时分析的认证测试结果 Results of Validation Test for Simultaneous Analysis of Antiarrhythmic Drugs Compounds Range (ng/mL) QC samples concentration (ng/mL) Accuracy(%) %RSD (n=6) (ng/mL) 100 100 100 100 100 100 LLOQ Medium High 1.83 1.801.99 表4抗心律失常药的预处理条件 Preparation Conditions for Antiarrhythmic Drugs 样品体积 ： 50 pL 试剂 ：乙腈200uL 振荡 ： 90 sec，1900 rpm 过滤 ： 150 sec 表5抗心律失常药的分析条件 总结 Conclusion 综上所所，全自动预处理 LC/MS/MS 系统可以解决TDM 中存在的因预处理技术水平参差不齐而产生偏差和错误的问题，并且 能够对众多物理化学性质不同的药物快速且高精度地进行分析。今后有望在TDM分析领域提高测定数据的可靠性和工作效率。 ( 鸣谢 ) ( 在本报告的撰写过程中得到了国立研究开发法人国立循环器官疾病研究中心药药部部原健先生的大力协助，在此深表感谢。 ) ( 参考文献： ) ( 1) G uidance for Industry ： Bioanalytical Method V alidation ( 2001，USFDA) ) ( 2)医药品开发中生体样品中药物浓度分析法的验证相关指导原则(2013，厚生劳动省) ) ( 注) ) ·本应用报告中记载的产品并非为经国内相关法律批准和认证的医疗器械。 ) ( ·请勿将本应用报告中记载的分析方法用于诊断目的。 ) ( 岛津企业管理(中国)有限公司岛津(香港)有限公司 ) ( 免责声明： ) ( *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； ) ( *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。 ) 图抗癫痫药及代谢物共计种成分的标准曲线 http：//www.shimadzu.com.cn用户服务热线电话： 发行行： 本应用报告向您介绍使用全自动LCMS预处理仪器SCLAM-2000和岛津高效液相色谱-质谱联用仪LCMS-8040 组合的全自动预处理LC/MS/MS系统，在解决上述TDM中存在的问题的基础上，更快速且高精度地进行TDM分析流程的示例。