药物代谢产物分析技术之UPLC-MS

超高效液相色谱-质谱(UPLC-MS)作为一项在药物研发领域广泛应用的高通量分析技术，是药物代谢产物分析的有效手段之一。超高效液相色谱具有载量大、适用性好、分离度高等优点，它一般采用质谱作为检测器，与其他检测技术相比，质谱能够提供更高的选择性、灵敏度以及更丰富的结构信息。医药研发外包公司一般采用多种分析技术进行药物代谢产物分析。

1、对药物的代谢产物进行分析的必要性
药物代谢产物分析在药物流程中处于重要的环节，是决定药物能否上市的关键因素之一。大多数药物代谢途径被认为是去毒过程，即药物在体内药物代谢酶的介导下发生生物转换生成具有更大极性、更高水溶性的代谢产物。与原型药物相比，这些代谢产物的药理活性通常会减弱或者完全消失。但是在少数情况下，一些药物和候选化合物在体内药物代谢酶的介导下可能生产反应性代谢中间体，该反应性中间体进一步与蛋白质、DNA等生物大分子发生共价结合，导致细胞损伤从而产生毒性。

进行药物代谢产物分析，可以了解药物前体被显著代谢后的代谢产物是什么、毒性或者药效如何，对于药效学和安全性评价非常重要。美迪西提供药物代谢产物分析服务，其药代动力学实验室已经通过CFDA的GLP认证，实验研究遵循ICH、CFDA和FDA的指导原则，可以根据客户需求设计并开展体内、体外药代动力学试验，为客户提供一整套药代动力学评价和优化服务。

药物化学结构的多样性和体内生物转化途径的复杂性使得药物代谢产物鉴定研究具有较高的挑战性，此外生物基质中各种内源性物质的干扰和代谢产物本身的低含量增加了结构鉴定的难度。超高效液相色谱-质谱联用技术具备了液相色谱的高分离能力和质谱的高灵敏度及优异的选择性，可以用来开展高通量、高效率的药物代谢产物分析研究。

2、UPLC-MS技术

UPLC-MS是利用超高效液相色谱作为质谱的进样系统，使复杂的化学组分得到分离；利用质谱作为检测器进行定量和定性分析的技术。

超高效液相色谱借助HPLC的理论及原理，涵盖了小颗粒填料、低系统体积及快速检测手段等全新技术，增加了分析的通量、灵敏度及色谱峰容量，它给实验室带来了新奇而强大的能力。相关资讯报道UPLC系统利用创新技术进行了整体设计，从而大幅度改善色谱分离度、样品通量和灵敏度的最新液相色谱技术。相对于当今分析速度最快的高效液相色谱(HPLC)，UPLC的分析速度、分辨率和灵敏度都较高，一次分析所得到的信息量大大超过了高效液相色谱。

质谱是通过分析离子化样品的质荷比来实现对被测化合物定性定量分析。当被检测样品进入质谱仪，在质谱仪离子源中，化合物被离子轰击，电离成分子离子和碎片离子，这些离子在质量分析器中，由于质荷比不同，运动轨迹不同，通过电子倍增管检测放大的信号传入显示器，展现出一幅完整的质谱图。一般质谱图的横坐标是质荷比，纵坐标为离子的强度。

3、UPLC-MS可测定药物代谢研究中CYP1A2和CYP2D1体外活性

研究者建立了大鼠肝微粒体CYP1A2和CYP2D1酶活性的快速测定方法并考察两种CYP酶反应动力学[1]。方法是利用CYP1A2和CYP2D1选择性探针底物即非那西丁与右美沙芬进行温孵实验，采用超高压液相色谱与质谱联用(UPLC-MS)的方法建立相应代谢产物的含量测定方法。结果发现，非那西丁代谢产物对乙酰氨基酚的线性范围为0.409~10.227μmol•L-1(r2=0.9991)，LOD和LOQ值分别为0.067和0.267μmol•L-1；右美沙芬代谢产物去甲右美沙芬为0.020~5.051μmol•L-1(R2=0.9980)，LOD和LOQ值分别为0.002和0.007μmol•L-1。方法回收率分别为95.9%~104.0%和102.1%~107.1%，精密度以RSD值表示均低于5%。

CYP酶活性测试及反应动力学表明，CYP1A2和CYP2D1的米氏常数(Km值)分别为(28.4±2.7)和(13.9±1.3)μmol•L-1；其代谢活性(底物浓度为10μmol•L-1时)分别为(1.47±0.12)和(3.98±0.09)nmol•mg-1。结果该实验建立的UPLC-MS分析方法快速、灵敏、准确、可靠，适用于药物代谢研究中CYP1A2和CYP2D1体外活性测定及其反应动力学分析。

4、UPLC-MS对白花蛇舌草在大鼠体内的代谢研究

研究者分析了大鼠灌胃白花蛇舌草环烯醚萜类提取物后尿液中的E-6-O-对香豆酰鸡屎藤苷甲酯(M0)及其代谢产物[2]。方法是健康雄性Wistar大鼠按60mg/kg的剂量灌胃给予白花蛇舌草环烯醚萜类提取物，收集给药后0~8h尿液并制备样品，采用UPLC-Q-TOF-MS技术分析代谢产物。

结果在大鼠尿液中检测到M0(原药E-6-O-对香豆酰鸡屎藤苷甲酯)、M1(E-6-O-对香豆酰鸡屎藤苷甲酯葡萄糖醛酸化产物)、M2(对香豆酸)、M3(对香豆酸硫酸化产物)，其中M1和M3均为首次发现。因此M0在大鼠体内以葡萄糖醛酸形式代谢，最终以对香豆酸及对香豆酸硫酸化产物排出体外。

[1]UPLC-MS用于体外大鼠肝微粒体CYP1A2和CYP2D1酶代谢活性表征及动力学研究[J].

[2]基于UPLC-MS的白花蛇舌草化学成分大鼠体内代谢产物研究[J].