大鼠肺脏中病理现象和胺碘酮的分布情况检测方案(生物质谱)

LAAN-A-IM003 Application No.B061News用户服务热线电话： 800-810-0439第一版发行日：2017年4月400-650-0439 ApplicationNews 成像质谱显微镜 使用 iMScope TRIO 进行毒性评价研究-胺碘酮给药后大鼠肺脏局部分析- No.IB61 在药物研发过程中，候选化合物的药代动力学分析不仅能阐明药效药理学机制，从毒性评价的观点出发也能带来重要的信息。，一般情况下，会采用放射自显影 (Autoradiography：ARG)和荧光染料的方法，但ARG的费用十分昂贵，若将荧光剂作为标记试剂使用又可能会对药代动力学造成影响。于是，近年来，作为非标记检测候选化合物局部信息的方法， MS成像的分析技术备受瞩目。本方法不仅能在不进行标记的情况下进行各种物质的成像分析，还能在同一切片上同时进行原药和代谢物的检测，为新药研发带来突破。 在此，为比较胺碘酮(图1)给药后，大鼠肺组织中观察到的病理现象和胺碘酮的分布情况，使用成像质谱显微镜iMScope TRIO(图2)进行 MS成像分析。 S. Iwasaki |胺碘酮给药后的大鼠肺脏局部分析 本实验中，对大鼠给予抗心律失常药物胺碘酮并对其肺组织进行分析。大量摄取胺碘酮后会引发磷脂质病，能观察到细胞的泡沫状巨噬细胞浸润等现象。但至今为止并没有关于胺碘酮是否会在病变部位蓄积的信息，因此在本实验中采用 MS成像的方法确认了病理现象与胺碘酮之间的关系。使用胺碘酮标准品进行预实验，选择基质并对测量模式进行优化。样本制作及组织切片 MS 成像分析的实验条件如表1所示。 使用成像质谱显微镜iMScope TRIO， 进行空间分辨率为5 pm的高分辨率成像，将所得组织切片上的质谱图与标准品的质谱图进行比较后，发现两者均检测得到 m/z 646.0的信号(图3)。选择 m/z 646.0成像，确认在细胞的泡沫状巨噬细胞浸润的部位有胺碘酮积蓄(图4)。 图1胺碘酮的结构式 表1实验条件 动物 ：大鼠 给药的药物 ：盐酸胺碘酮 给药方法 ：3日重复经口给药 给药量 ：1000 mg/kg 器官 ：肺组织 切片 ：新鲜冰冻切片 切片厚度 ： 10 um 基质涂布 基质 ： CHCA 基质涂布方法 ： iMLayer 升华法 基质涂布膜厚 ：0.7pm 测量条件 分析设备 ： iMScope TRIO 测量模式 ： positive mode 测量分子量范围 ： m/z 500-700 激光照射直径 ： 5pm 测量间距 ： 5um 图3组织切片和胺碘酮标准品的质谱图 图4连续切片的 HE 染色图像和分析使用的光学图像和 MS 成像 胺碘酮代谢产物的局部分析 有报告指出，给药后，胺碘酮会在大鼠体内发生N- 脱乙基代谢。本实验观测到与胺碘酮原型药物相比小28 Da 的m/z618.0离子(图5)。m/z 618.0的MS图像如图6所示，与胺碘酮的局部分布相同。据此，可认为m/z 618.0的化合物有很大可能是胺碘酮的N-脱乙基化代谢物 图5组织切片的质谱图(m/z 600-700放大) 图6MS图像(与代谢物的分子量相当) 图7MS成像分析后组织切片 HE 染色流程 IMS图像与 HE染色图像完全一致的可能性 由于无法对HE 染色后的切片进行MS 成像分析，需要对与 HE 染色切片连续的未染色切片进行MS 成像分析。但是，即使是连续切片，组织形态相似也不等于完全一致，有必要依靠特征性的标记进行定位。如今，为解决该问题，按照如图7所示的流程，用有机溶剂从经 MS 成像分析的切片中除去基质，然后进行 HE 染色，由此研究确保了相同切片的 HE 染色图像与MS图像的位置信息完全一致。 致谢 在获取本应用文集相关数据以及原稿编写过程中，田边三菱制药株式会社药代动力学研究所的锻治秀文老师、以及桥本博幸老师给予了我们莫大帮助，在此我们致以最诚挚的谢意。 岛津企业管理(中国)有限公司岛津(香港)有限公司 ( 免责声明： ) http：//www.shimadzu.com.cn ( *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。 ( 如有变动，恕不另行通知。 ) 在药物研发过程中，候选化合物的药代动力学分析不仅能阐明药效药理学机制，从毒性评价的观点出发也能带来重要的信息。一般情况下，会采用放射自显影（Autoradiography: ARG）和荧光染料的方法，但ARG的费用十分昂贵，若将荧光剂作为标记试剂使用又可能会对药代动力学造成影响。于是，近年来，作为非标记检测候选化合物局部信息的方法，MS成像的分析技术备受瞩目。本方法不仅能在不进行标记的情况下进行各种物质的成像分析，还能在同一切片上同时进行原药和代谢物的检测，为新药研发带来突破。使用成像质谱显微镜iMScope TRIO，进行空间分辨率为5 μm的高分辨率成像，将所得组织切片上的质谱图与标准品的质谱图进行比较后，发现两者均检测得到m/z 646.0的信号。选择m/z 646.0成像，确认在细胞的泡沫状巨噬细胞浸润的部位有胺碘酮积蓄。用有机溶剂从经MS成像分析的切片中除去基质，然后进行HE染色，由此研究确保了相同切片的HE染色图像与MS图像的位置信息完全一致。