候选药物T-VA的质谱裂解规律及其在大鼠体内的代谢产物研究

采用液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱高分辨质谱(LC/LTQ-Orbitrap MS)技术研究候选药物T-VA的裂解规律及体内代谢,建立了大鼠体内T-VA及其代谢产物的LC/MSⁿ分析方法,分析讨论了各自的主要碎片离子峰、质谱特征与结构信息,发现了血浆中主要代谢物M1。借鉴药物化学的方法,合成得到了代谢产物实体M1-1,经¹HNMR、¹³CNMR、HRMS确认其结构,根据其色谱、质谱特征进行验证,结果表明,合成得到的M1-1即为血浆主要代谢物M1。借助PC12细胞模型验证了代谢产物M1的神经保护活性,该结果可为进一步研究其生物转化过程与前药修饰提供重要信息。     

高效液相色谱-高分辨质谱法研究药物代谢产物的数据处理策略

高效液相色谱-高分辨质谱（HPLC-HRMS）联用技术具有高灵敏度、快速和高质量准确度的特点,是药物代谢产物分析的有力手段。通过使用HPLC-HRMS产生高分辨质谱数据（高分辨质量数、多级质谱数据、同位素分布）,结合多重采集后数据处理技术,可用于药物代谢产物的快速发现和结构鉴定。本工作综述了近年来基于HPLC-HRMS技术应用最为广泛的几种数据挖掘策略及应用,如,提取离子色谱、质量亏损过滤、同位素过滤、本底扣除、产物离子过滤、质谱树状图过滤、SWATH和MS^E以及这些技术的联用等。通过合理地使用其中一种或几种策略对HPLC-HRMS产生的数据进行处理,可以有效地进行药物代谢产物的发现和鉴定。     

LC/MS技术在发现和鉴定药物中有关物质的应用

论述了LC/MS技术在发现和鉴定药物中有关物质的应用特点,比较和讨论不同原理质量分析器在药物杂质鉴定中的适用范围和优缺点,并总结了近几年LC/MS技术在药物有关物质分析中的应用实例。     

吴茱萸致肝毒性部位在大鼠体内的多样性分析

利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF MS）技术对吴茱萸肝毒性部位给药后大鼠胆汁、尿液、粪便中的原型成分及其代谢产物进行分析,共检测到23个原型成分和10个代谢产物。采用正离子MSE扫描模式采集质量范围m/z 50~1 200的数据,通过与UNIFI软件数据库比对,以及各成分的保留时间、精确的一级和二级质谱信息,结合化合物的裂解规律和已有文献报道,共鉴定出29个化学成分,包括23个原型成分和6个代谢产物。进一步由代谢产物逆向追踪原型成分,推测出可能的代谢途径。这些成分在体内的主要代谢途径有葡萄糖醛酸结合、硫酸酯化、甲酰基化、羟基化、去甲基化等。基本明确了吴茱萸肝毒性部位在大鼠胆汁、尿液和粪便中的主要存在形式及代谢途径,为揭示吴茱萸肝毒性物质基础提供了参考依据。     

基于超高效液相色谱-质谱联用技术的人参皂苷体外Ⅰ相代谢研究

口服药物必须经过胃肠道的吸收代谢等过程才能进入体内发挥疗效,但是药物体内代谢的复杂性使其研究相对困难。因此,建立药物的体外代谢模型研究其代谢产物及代谢规律是简单且必要的实验手段。本研究采用离体肠道菌厌氧培养法对人参皂苷提取物进行体外培养,利用超高效液相色谱-质谱联用法（UPLC/MS）检测分析肠内菌代谢产物。通过比较代谢前后的化学指纹图,共检测到25种三醇型、15种二醇型人参皂苷体外肠内菌代谢物和1种齐墩果酸型体外肠内菌代谢物,这些代谢物主要通过去糖基作用产生,同时包括部分氧化还原反应。实验进一步对人参皂苷的主要肠内菌代谢物（包括Rh₁、Rh₂、Compound K、F₁）进行体外肝细胞色素P450酶（CYP450）代谢研究,均检测到氧化还原反应代谢产物。结果表明,人参皂苷类成分在肠道菌群作用下主要产生去糖基化产物,而在CYP450作用下主要产生羟基化等氧化还原反应产物。该结果可为人参皂苷类成分的体内代谢研究提供重要参考。     

基于LC/MS的代谢组学数据并行处理研究

代谢组学是继基因组学和蛋白质组学之后生命科学研究领域一个新的分支,液相色谱-质谱（LC/MS）联用技术是代谢组学研究过程中广泛使用的一种代谢物检测方法。为快速处理LC/MS联用仪在检测过程中产生的大量原始数据,本研究将原始数据分组后由不同的计算节点完成预处理工作,提出了基于数据并行的预处理方法;为提高并行效率,提出了谱峰预识别算法。实验表明：27个小鼠血清样本原始数据在5个计算节点上分组并行处理,按照保留时间平均划分的加速比为2.87,按照谱峰平均划分的加速比为4.55;经大量数据和更多计算节点测试,数据并行处理方法比单计算节点串行处理方法的速度有很大提高,谱峰并行模式加速比S_p趋近于理想加速比P。该方法能够快速、准确地处理代谢组学研究过程中产生的海量数据。     

机械传送带高压液相色谱/质谱联用的操作条件

高效液相色谱(LC)适用于分析热不稳定、强极性、难挥发的有机化合物,在有机化学、生物化学、药物化学等领域中得到广泛应用。而质谱(MS)作为一种检测和鉴定技术,具有通用性及灵敏度高的特点,采用各种质谱技术,可获得化合物的许多结构信息。这两种技术的结合(LC/MS联用),是当代最重要的分析技术之一。LC/MS联用接口的主要技术要求是(1)流动相挥发、排除、实现样品富集。(2)溶质不受损失,     

基于UPLC-Q-TOF MS的吴茱萸致肝毒性部位及入血成分分析

利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF MS)法分析鉴定吴茱萸肝毒性部位的化学成分和给大鼠灌胃毒性部位后的血中原形成分及代谢产物。在优化的色谱和质谱条件下,采用正离子扫描模式对质量范围m/z50~1 200的化合物进行数据采集,分析时间仅为12min。通过UNIFI软件与人工相结合的方式对采集的数据进行分析,根据高分辨质谱提供的母离子与碎片离子的精确质量信息,初步推测了化合物的分子组成;结合标准品和参考文献数据,共鉴定了肝毒性部位中的29个化学成分,其中包括9个吲哚类生物碱、10个喹诺酮类生物碱、5个三萜、3个黄酮、1个其他类生物碱和1个有机酸。进一步比较了体内外样品的基峰离子色谱图,结合质谱数据和化合物裂解规律,共鉴定出21个入血成分,包括15个原形成分和6个代谢产物(1个为未知成分),并推测了代谢产物的代谢途径。该方法可为揭示吴茱萸肝毒性成分提供可靠的数据支持。     

基于HPLC-MS/MS法研究马兜铃酸Ⅰ和马兜铃酸Ⅱ的大鼠肝微粒体酶S9体外代谢

马兜铃酸Ⅰ和马兜铃酸Ⅱ广泛存在于马兜铃属植物中,具有肾损伤毒性和致癌致突变毒性。为了研究马兜铃酸类化合物的毒性产生机制,建立了马兜铃酸Ⅰ和马兜铃酸Ⅱ及其大鼠肝微粒体酶S9代谢物分离与鉴定的高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）分析方法。采用体外代谢法分别研究了有氧和厌氧孵育条件下,马兜铃酸Ⅰ和马兜铃酸Ⅱ在大鼠肝微粒体酶S9作用下的代谢行为,并对各代谢物进行结构表征。研究结果显示：马兜铃酸Ⅰ在有氧条件下生成的代谢产物为马兜铃酸Ⅰa,在厌氧条件下生成的代谢产物为马兜铃内酰胺Ⅰ;马兜铃酸Ⅱ只在厌氧条件下生成了马兜铃内酰胺Ⅱ。马兜铃内酰胺类化合物的生成是马兜铃酸Ⅰ和马兜铃酸Ⅱ在肝微粒体酶S9代谢过程中毒性产生的主要原因。该结果对于更好地理解马兜铃酸Ⅰ和马兜铃酸Ⅱ的毒性作用机制,控制毒副反应的发生具有一定意义。     

GC/MS法检测大鼠血浆中积雪酸

建立大鼠血浆积雪甙代谢产物积雪酸的气相色谱-质谱（GC/MS）检测方法。在碱性环境中提取血浆样品中积雪酸，高氯酸四丁基铵(TBAP)与之形成离子对缔合物，经固相萃取、净化、衍生，采用内标法进行GC/MS检测。积雪酸和内标化合物乌苏酸的保留时间分别为15.2 min和10.4 min，最低定量限为1.0 ng/mL，药物浓度2.5、10、50 ng/mL测定日内RSD分别为5.48%、1.86%、1.32%（n＝6），日间RSD分别为9.36%、5.11%、1.91%（n＝90），相对回收率分别为101%、102%、99.1%。用GC/MS检测积雪甙在动物体内代谢产物积雪酸，有灵敏度高、专一性强的优点，能满足药代动力学研究要求。     

Analytical strategies for identifying drug metabolites

With the dramatic increase in the number of new chemical entities (NCEs) arising from combinatorial chemistry and modern high-throughput bioassays, novel bioanalytical techniques are required for the rapid determination of the metabolic stability and metabolites of these NCEs. Knowledge of the metabolic site(s) of the NCEs in early drug discovery is essential for selecting compounds with favorable pharmacokinetic credentials and aiding medicinal chemists in modifying metabolic "soft spots". In development, elucidation of biotransformation pathways of a drug candidate by identifying its circulatory and excretory metabolites is vitally important to understand its physiological effects. Mass spectrometry (MS) and nuclear magnetic resonance (NMR) have played an invaluable role in the structural characterization and quantification of drug metabolites. Indeed, liquid chromatography (LC) coupled with atmospheric pressure ionization (API) MS has now become the most powerful tool for the rapid detection, structure elucidation, and quantification of drug-derived material within various biological fluids. Often, however, MS alone is insufficient to identify the exact position of oxidation, to differentiate isomers, or to provide the precise structure of unusual and/or unstable metabolites. In addition, an excess of endogenous material in biological samples often suppress the ionization of drug-related material complicating metabolite identification by MS. In these cases, multiple analytical and wet chemistry techniques, such as LC-NMR, enzymatic hydrolysis, chemical derivatization, and hydrogen/deuterium-exchange (H/D-exchange) combined with MS are used to characterize the novel and isomeric metabolites of drug candidates. This review describes sample preparation and introduction strategies to minimize ion suppression by biological matrices for metabolite identification studies, the application of various LC-tandem MS (LC-MS/MS) techniques for the rapid quantification and identification of drug metabolites, and future trends in this field.     

液相色谱-四极杆/静电场轨道阱质谱鉴定赛拉嗪在人尿中的代谢产物

为研究赛拉嗪在人体内的代谢产物,采用液-液萃取法和蛋白沉淀法对赛拉嗪阳性尿液进行前处理,利用液相色谱-四极杆/静电场轨道阱质谱（LC-Q-Orbitrap MS）技术,在HESI-Ⅱ正离子模式下分析,利用Compound Discoverer 软件对赛拉嗪代谢产物进行质谱解析。结果表明,赛拉嗪在人体内的主要代谢途径包括羟基化、氧化、N-脱烷基化、S-氧化成砜与葡萄糖醛酸及硫酸的结合等,在人尿液中共检测到13个代谢产物。本工作初步阐明了赛拉嗪在人体内的代谢途径以及主要代谢物。     

靶向抗肿瘤药物的ESI-MS/MS解析和代谢物鉴定

靶向抗肿瘤药物是新药研发的热点,也是我国近年来批准上市的新药中数目最多的一类药物.电喷雾质谱(ESI-MS)在当前新药研发中发挥着重要作用,质谱碎裂信息是建立药动学生物样品分析方法的基础,也是鉴定药物代谢产物结构的主要依据.本文总结了我国研发的靶向抗癌药物埃克替尼、阿帕替尼、吡咯替尼、氟马替尼、伏美替尼、法米替尼等及其...     

Development of LC/MS Techniques for Comprehensive Metabolome Analysis

Metabolomics is a rapidly evolving field for studying biological systems and discovering potential disease biomarkers. For any metabolomics application, metabolome analysis with adequate sensitivity and specificity is essential in defining the metabolome. Ideally, all metabolites present in a biological system are qualitatively and quantitatively profiled. Unfortunately, due to technical limitations, only a fraction of metabolites are currently analyzed by using techniques such as NMR and mass spectrometry (MS). Due to limited metabolome coverage, many important metabolome networks and some subdue changes in the metabolome may not be revealed with current techniques. In this presentation, several technical issues related to the development of LC/MS for enabling metabolome analysis will be discussed. Because of great diversity of chemical and physical properties of metabolites, we have been developing an isotope labeling LC/MS workflow with a goal of improving the metabolome coverage in analyzing biological samples such as human biofluids and tissue samples. Several labeling chemistries will be described to provide isotope tags to the metabolites for sensitive detection and accurate quantification. LC methods including multi-dimensional separation to separate the labeled metabolites with high efficiency will be discussed. New protocols for MS analysis, metabolite identification and quantitative data processing will be presented.     

亲和超滤质谱技术在中药活性成分筛选中的研究进展

亲和超滤质谱技术是20世纪90年代中期发展起来的一种快速、简单、有效的药物小分子发现模式。该技术利用配体与受体之间特异性结合,通过超滤装置快速筛选活性小分子化合物,再结合液相色谱 质谱联用技术（LC-MS）,鉴定活性成分结构。亲和超滤质谱技术集药物活性成分筛选、结构鉴定于一体,尤其适用于从复杂体系中筛选潜在的活性小分子化合物。近年来,针对中药发挥药理作用具有多组分、多靶点的重要特点,亲和超滤质谱技术已被广泛用于从中药提取物中筛选与特定蛋白靶点相结合的小分子活性物质,对阐明中药药效的物质基础和以活性成分作为先导化合物的新药开发具有重要意义,是对传统药物发现方法的有利补充。本工作综述了该技术在中药活性成分筛选中的原理、特点、应用进展,以及对未来的展望。     

LC/MS技术在寡核苷酸类药物生物样品定量分析和代谢物鉴定中的应用

寡核苷酸是药物发展的新领域,这类药物是人工合成的DNA或RNA片段,一般由15~50个核苷酸组成,其药动学研究的经典方法是酶联免疫法,但由于该方法的建立耗时、耗资,因此成为新药研发的瓶颈。液相色谱-质谱（LC/MS）联用技术在寡核苷酸类药物生物分析中面临的主要问题有：待测物离子化效率低、基质效应严重、色谱分离条件与质谱不易兼容,样品处理回收率低,但该方法建立快速且选择性强,并能够同时进行代谢产物研究,因此,这项技术尽管存在一些缺点但依然备受关注。本文综述了过去15年中LC/MS技术在寡核苷酸类药物生物样品定量分析和代谢物鉴定中的发展和应用。     

基于多成分序贯代谢的石榴皮中枢神经系统保护作用物质基础研究

将序贯代谢法与超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）相结合,研究石榴皮发挥中枢神经系统保护作用的物质基础。首先制备石榴皮提取液,通过肠灌流和封闭肠环法收集肠壁代谢、肠道菌群代谢的血浆样品,经液相色谱-串联质谱分析以原型吸收入血成分和代谢产物;综合代谢组大鼠灌胃给药后,鉴定其血中移行成分;再结合以上结果对脑脊液样品进行解析,鉴定出入脑成分。结果表明,从提取液中共检测到鞣质类、黄酮类、酚酸类和异香豆素类等38个化学成分。肠壁代谢、肠道菌群代谢情况基本一致,检测到30个原型入血成分和12个代谢产物;综合代谢组血浆中检测到7个原型入血成分和16个代谢产物;在脑脊液中发现2个原型成分和4个代谢产物,分别是柠檬酸、鞣花酸和2个甲基鞣花酸同分异构体、二甲基鞣花酸、二甲基鞣花酸葡萄糖醛酸化物。本研究基于多成分序贯代谢靶向识别出石榴皮及其代谢产物中入脑成分,可为阐明石榴皮中枢神经系统保护作用提供证据。     

The role of liquid chromatography-mass spectrometry in the determination of heroin and related opioids in biological fluids.

The opioid most commonly sold in the illicit market is heroin. This substance, classified as an analgesic narcotic drug, has an extremely short half-life, and it is rapidly metabolized to 6-monoacetyl-morphine and further to morphine. Morphine is principally metabolized by conjugation to morphine-3 and morphine-6 glucuronides. Morphine itself is a potent analgesic that is frequently used in the pharmacological intervention of cancer pain. The toxicological and clinical evaluation of heroin and morphine have stimulated pharmacokinetic studies in human and animal models. Although a number of methods exist to determine opiates and their metabolites, liquid chromatography (LC) appears to be the technique that can separate without any pretreatment the lipophilic and the hydrophilic analytes of the complete metabolic profile of heroin and/or morphine. Moreover, mass spectrometry (MS) used as a detector for liquid chromatography is unique, because it offers universality and selectivity. Furthermore, efforts have been made to develop LC/MS interfaces that could overcome the previous problem of poor sensitivity. For this reason, in recent years LC combined with MS has been applied to the analysis of opiates--parent drugs and metabolites--in biological fluids. This article reviews the existing literature on the determination, using liquid chromatography coupled to mass spectrometry, of opiate metabolites found in different biological matrices after the administration of the parent compounds.     

Radio-LC-MS及其在放射性药物研究中的应用

Radio-LC-MS是由高效液相色谱仪（HPLC）,紫外检测器（UV）,放射活性在线监测分析仪（radioactivity monitor, RAM）和质谱仪（MS）构成的完整在线检测体系,专门用于放射性药物的分析。根据实验目的,放射性检测器的种类和对放射性防护要求的不同,Radio-LC-MS采用两种不同的连接模式,即串联模式和并联模式。本工作综述了Radio-LC-MS在放射性药物的结构鉴定,代谢物分析和质量控制等方面的应用进展。