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作者：香雪生命科學(xué)-王闖
發(fā)布時(shí)間：2024-04-16
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現代藥物分析技術(shù)是綜合利用各種科學(xué)技術(shù)以及各學(xué)科知識，如化學(xué)、物理學(xué)、微生物學(xué)等對藥物進(jìn)行化學(xué)檢驗、中草藥有效成分定性、定量、藥物穩定性、生物利用度等具體分析的技術(shù)。現代藥物分析技術(shù)主要包括化學(xué)發(fā)光檢測技術(shù)、光譜檢測技術(shù)、色譜及其聯(lián)用檢測技術(shù)和DNA 擴增檢測技術(shù)等。其中高效液相色譜-質(zhì)譜(high performance liquid chromatography-mass spectrometry, HPLC-MS)聯(lián)用技術(shù)是近年來(lái)最為常用的分離分析技術(shù)。它將高效液相色譜對復雜樣品的高分離能力與具有的高選擇性、高靈敏度優(yōu)點(diǎn)的質(zhì)譜結合起來(lái)，得到物質(zhì)的相關(guān)信息，如相對分子質(zhì)量和結構信息。與其他技術(shù)在藥物分析中的應用相比，HPLC-MS技術(shù)具有專(zhuān)屬性強、分離能力強、靈敏度高，分析速度快和效率高等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)該分析技術(shù)在藥物定量、定性檢測分析中也具有準確性高等優(yōu)勢。基于HPLC-MS技術(shù)的這些優(yōu)點(diǎn)，其在中藥、臨床醫學(xué)、植物、環(huán)境和生物醫學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應用。譬如近年來(lái)液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在中藥化學(xué)成分分析、質(zhì)量控制以及中藥藥物代謝動(dòng)力學(xué)方面的研究凸顯出強大優(yōu)勢。
1.中藥化學(xué)成分分析
中藥化學(xué)成分的研究是闡明中藥藥效物質(zhì)、作用機制及臨床療效的先決條件。但由于中藥成分復雜，類(lèi)型多樣，很多次生代謝產(chǎn)物的存在使得中藥分離提純的難度較高，因此需要高靈敏度和高選擇性的分析技術(shù)來(lái)對中藥化學(xué)成分進(jìn)行分析。HPLC-MS是一種先進(jìn)的分析技術(shù)，能夠得到化合物保留時(shí)間、分子量及特征結構碎片等信息，在分離和鑒定中藥中的復雜組分方面已得到廣泛地應用。丁凱悅［1］采用液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)和分子對接相結合的方法準確、快速鑒定出錦紅湯中主要化學(xué)成分，并進(jìn)一步發(fā)現錦紅湯中活性成分主要通過(guò)參與調節免疫、細胞增殖和凋亡以及炎癥的靶點(diǎn)相結合發(fā)揮治療作用。吳孟雅［2］采用液質(zhì)聯(lián)用結合分子對接技術(shù)，通過(guò)將有效成分和5個(gè)重要炎癥因子的對接實(shí)驗，篩選出其中五種成分與炎癥因子的靶點(diǎn)具有較好的親和力，具有一定的抗炎活性。高曉晨等［3］應用液質(zhì)聯(lián)用和分子對接技術(shù)對黑參醇提物中寡肽類(lèi)成分進(jìn)行篩選和鑒定和分析。結果表明了篩選出的成分均具有潛在降血糖和抗阿爾茨海默病作用，可為其進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應用提供理論依據。
2.中藥化學(xué)成分質(zhì)量控制
中藥的多成分、多靶點(diǎn)、多途徑特點(diǎn)，使中藥質(zhì)量控制的研究變得困難。目前，液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)已經(jīng)作為中藥質(zhì)量控制中最為廣泛的分離分析技術(shù)，具有選擇性強、靈敏度高和分離效果好的優(yōu)勢。該技術(shù)在能對單味中藥以及中藥復方制劑的主要或特征性成分進(jìn)行鑒別與含量測定的同時(shí)還能對部分非法添加成分進(jìn)行檢測。武宇佳［4］建立了一種新的檢測方法，采Thermo Fisher Q-Exactive液質(zhì)聯(lián)用系統對通脈降糖膠囊化學(xué)信息進(jìn)行采集，并進(jìn)行成分鑒定，同實(shí)驗數據顯示，該方法結果可靠，可以被用于中藥復方活性成分研究和質(zhì)量控制。吳杭莎等［5］采用超高效液相色譜-四級桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)（UPLC-Q-TOF-MS/MS）對生續斷與鹽續斷中化學(xué)成分進(jìn)行分類(lèi)鑒定并建立定性分析方法，篩選出影響續斷鹽制前后質(zhì)量差異的主要化合物，為后續鹽制續斷的質(zhì)量控制水平的提高及藥效物質(zhì)基礎的研究提供了強有力依據。錢(qián)蕓等[6]將HPLC-MS分析技術(shù)首次應用于建立藥材番瀉葉的指紋圖譜上。他們建立的指紋圖譜能夠對不同產(chǎn)地的番瀉葉藥材進(jìn)行鑒別,這為采購番瀉葉藥材提供了質(zhì)量評價(jià)和數據支持。翟新房等[7]采用LC-MS建立了絞股藍藥材的指紋圖譜，標定出9個(gè)共有峰與10個(gè)特征峰,并根據質(zhì)譜信息及文獻對照對其中16個(gè)色譜峰進(jìn)行定性分析，并結合多變量分析區分了不同產(chǎn)地絞股藍,為絞股藍的質(zhì)量控制及綜合評價(jià)奠定了基礎。香雪抗病毒口服液指紋圖譜研究，歷時(shí)3年，推出完整的研究成果，成為全國口服劑型復方中成藥首個(gè)應用指紋圖譜質(zhì)控技術(shù)的廠(chǎng)家。在抗病毒口服液生產(chǎn)過(guò)程中，香雪制藥制定出了自己的與HPLC指紋圖譜質(zhì)控體系相適應的制備工藝，確保生產(chǎn)過(guò)程中可以最大限度地保留藥品有效成分，從生產(chǎn)工藝動(dòng)中的各個(gè)環(huán)節加以控制，保證藥品質(zhì)量的穩定，提高臨床療效。中藥指紋圖譜是國際公認的控制中藥質(zhì)量最有效的方式之一，它不僅能夠提供化學(xué)結構信息，還能定性定量中藥成分，這為中藥材的鑒別和質(zhì)量評價(jià)提供科學(xué)依據。中藥質(zhì)量是中醫藥應用、發(fā)展和傳承的重要因素,是中藥發(fā)揮臨床療效的保障。目前，在國際上，圖譜作為中成藥、草藥提取物等含有混合物質(zhì)群的質(zhì)量控制方法，已經(jīng)成為醫藥界共識。
3. 中藥的藥物代謝動(dòng)力學(xué)
藥物代謝是指藥物進(jìn)入人體后發(fā)生的一系列有機反應，又稱(chēng)生物轉化，包括中藥活性成分在體內吸收、分布、代謝和排泄的過(guò)程。藥代動(dòng)力學(xué)具有闡明中藥治療疾病藥效物質(zhì)基礎及治療機制的作用。HPLC-MS聯(lián)用技術(shù)在有關(guān)生物指標方面(如藥物代謝物評價(jià)等)，檢測和分析能夠發(fā)揮出重要的作用。郝慶勛等[8]通過(guò)UPLC/Q-TOF研究肺痹湯的有效成分和該湯在大鼠體內的藥代動(dòng)力學(xué)。通過(guò)對比單次給藥組與給藥7天組各成分的藥代動(dòng)力學(xué)參數發(fā)現:7天給藥組中T1/2明顯增加,CLz/F降低,在20~1200ng·L-1范圍內線(xiàn)性關(guān)系良好。由此推論,肺痹湯多次給藥可以提高復方有效成分在體內暴露量,所以在臨床上肺痹湯治療間質(zhì)性肺疾病適宜長(cháng)期服用,從而增加有效成分在體內的蓄積，更好地發(fā)揮治療作用。劉騰等[9]采用LC-MS聯(lián)用技術(shù)分析小鼠注射黃芪注射液后血清中的代謝產(chǎn)物，發(fā)現了模型小鼠血清中21個(gè)差異代謝物。通過(guò)對差異代謝物進(jìn)行分析，得出黃芪注射液升高白細胞的作用機制可能是與亞油酸代謝、苯丙氨酸的合成及代謝等通路有關(guān)，為后續黃芪注射液的臨床研究打下基礎。由于液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)具有強選擇性、高靈敏、分離性能好優(yōu)勢，該技術(shù)已廣泛應用于中藥及其復方制劑的化學(xué)成分定性定量分析、中藥材質(zhì)量控制、中藥藥代動(dòng)力學(xué)等方面的研究，能夠有效地解決中藥成分復雜、內源性雜質(zhì)多等問(wèn)題，促進(jìn)中藥現代化的進(jìn)程。
4.展望
隨著(zhù)質(zhì)譜技術(shù)飛速發(fā)展，液質(zhì)聯(lián)用設備被越來(lái)越多的科研機構和藥企引入，并發(fā)揮著(zhù)舉足輕重的作用。其中，在生物藥方面，質(zhì)譜廣泛用于藥物鑒定分析、產(chǎn)品變異性分析、純度分析、藥物相互作用分析等。藥物鑒定分析包括生物藥分子量鑒定、N/C端測序、肽段覆蓋率/肽譜圖分析、蛋白質(zhì)肽譜圖測定等。生物藥產(chǎn)品變異性分析包括有生物藥糖譜檢測、糖基化位點(diǎn)檢測、二硫鍵/游離半胱氨酸檢測、抗體C端K缺失比例分析等。香雪生命科學(xué)一直專(zhuān)注于TCR-T細胞治療(T Cell Receptor T cell therapy)的研發(fā)。多年來(lái)，香雪生命科學(xué)蛋白質(zhì)譜組成員致力于藥物研究技術(shù)質(zhì)譜平臺的構建與完善，努力打造國內一流的藥物研究質(zhì)譜平臺。目前已經(jīng)引進(jìn)了兩套先進(jìn)的液質(zhì)聯(lián)用系統，分別是Eksigent NanoLC與SCIEX Triple TOF 5600+聯(lián)用、DIONEX NanoLC U3000與Thermo Q-Exactive Plus聯(lián)用。這兩套液質(zhì)聯(lián)用系統在TCR-T細胞治療的研發(fā)過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)重要的作用。尋找合適的抗原肽，是實(shí)現TCR-T細胞精準治療的“第一步”。香雪生命科學(xué)通過(guò)自身的質(zhì)譜平臺已經(jīng)發(fā)現了大量的文獻報導過(guò)或未報導過(guò)的腫瘤特異抗原肽，為T(mén)CR-T細胞治療的研發(fā)提供了豐富的靶點(diǎn)；除了發(fā)現大量的腫瘤抗原肽外，這兩套液質(zhì)聯(lián)用系統通過(guò)對樣品進(jìn)行細致而精準的分析，為T(mén)CR-T細胞治療的研發(fā)提供了堅實(shí)的質(zhì)量保障。
參考文獻： ［1］丁凱悅，黃嘉彧，霍曉奎，等. 基于液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)研究錦紅湯的化學(xué)成分及潛在靶點(diǎn)蛋白的預測［J］. 世界科學(xué)技術(shù)-中醫藥現代化，2022，24（9）：3 375-3 383. ［2］吳孟雅，張楠，張凱月，等. 基于液質(zhì)聯(lián)用和分子對接技術(shù)對薄蒴草抗炎活性成分的篩選［J］. 食品工業(yè)科技，2022，43（17）：19-25. ［3］高曉晨，申嘉明等. 應用液質(zhì)聯(lián)用與分子對接技術(shù)篩選黑參中的活性寡肽［J/OL］. 特產(chǎn)研究：1-5［2023-04-28］. ［4］武宇佳，萬(wàn)浩芳，李暢，等. 基于HPLC-Q-Exactive液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)與HPLC的通脈降糖膠囊成分分析及指紋圖譜研究［J］. 中草藥，2022， 53（21）：6 686-6 697. ［5］吳杭莎，呂悅，韋飛揚，等. 液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)聯(lián)合化學(xué)計量法分析比較續斷鹽制前后質(zhì)量差異［J］. 中草藥，2023，54（7）：2 066-2 076. [6] 錢(qián)蕓. 基于HPLC與質(zhì)譜技術(shù)的番瀉葉藥材乙醇提取物成分分析[D]; 揚州:揚州大學(xué), 2021 . [7] 翟新房，趙煥虎，楊冊，等. 基于液質(zhì)聯(lián)用-模式識別方法分析不同產(chǎn)地的絞股藍皂苷[J]. 中草藥，2019，50(13): 3193-3199. [8] 郝慶勛，李國棟，韋婉，等. 基于液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)的肺痹湯有效成分測定及藥代動(dòng)力學(xué)特征初探[J]. 環(huán)球中醫藥，2020,13(4):561-567. [9] 劉騰，許晉芳，盧曉林，等. 基于LC-MS代謝組學(xué)研究黃芪注射液對白細胞減少癥模型小鼠的干預作用[J]. 中國藥房，2020,31(21):2627-2633.
