藥物代謝產(chǎn)物具有種類多,濃度低,樣品基質(zhì)復(fù)雜,內(nèi)源性物質(zhì)干擾嚴(yán)重等特點(diǎn),同時(shí)由于代謝物與原藥,代謝物之間結(jié)構(gòu)類似,測(cè)定時(shí)亦造成相互干擾,一直以來(lái)代謝物物鑒定都占用了藥物代謝工作者大量的時(shí)間和精力。隨著質(zhì)譜技術(shù)的成熟,單一功能的質(zhì)譜儀已逐漸不能滿足藥物發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)階段代謝物鑒定的需要,而復(fù)合型質(zhì)譜儀集定量和定性于一身的強(qiáng)大功能能大大提高藥物代謝工作者的工作效率。從3200 QTRAP到4000 QTRAP,再到QTRAP 5500,QTRAP復(fù)合型質(zhì)譜儀在掃描速度、靈敏度等性能方面完成一次又一次的突破和飛躍,成為藥物代謝工作者的首選。
1、藥物代謝定義
藥物代謝是指藥物在體內(nèi)吸收、分布、生物轉(zhuǎn)化、排泄等一系列過(guò)程,主要器官是肝臟,也可能發(fā)生在血漿、腎、肺、腸及胎盤。在體內(nèi)的代謝主要靠肝細(xì)胞微粒體的藥酶,其中主要的是混合功能氧化酶系。
2、藥物代謝類型:
藥物代謝可分為兩種類型:第一類包括氧化、還原、水解等,產(chǎn)生I相代謝產(chǎn)物;第二類為結(jié)合過(guò)程,藥物分子或I相代謝產(chǎn)物與體內(nèi)活化的葡萄糖苷酸、硫酸酯、谷胱甘肽等結(jié)合,產(chǎn)生II相代謝產(chǎn)物,產(chǎn)物一般水溶性加大,利于排泄。
3、藥物代謝對(duì)儀器的高要求:
首先藥物代謝產(chǎn)物具有種類多、濃度低、樣品基質(zhì)復(fù)雜等特點(diǎn),首先對(duì)儀器的靈敏度要求非常高;其次,藥物代謝產(chǎn)物尤其是真正的體內(nèi)代謝產(chǎn)物還具有樣品量有限的特點(diǎn),樣品量有限不能重復(fù)進(jìn)樣成為代謝物鑒定的瓶頸,這就要求儀器一針進(jìn)樣能給出更多的信息,顯然單一型的質(zhì)譜已經(jīng)無(wú)法滿足代謝物鑒定的高要求。
QTRAP復(fù)合型質(zhì)譜儀,用其高靈敏度的三重四極桿及高靈敏度的線性離子阱,一針進(jìn)樣同時(shí)給出定量定性數(shù)據(jù),能夠高效率的進(jìn)行代謝物的定性、定量工作。
在結(jié)構(gòu)上,QTRAP復(fù)合型質(zhì)譜儀在第三級(jí)質(zhì)譜也就是Q3部分,既可以當(dāng)作三重四級(jí)桿使用,又可以當(dāng)作線性離子阱來(lái)使用,同時(shí)還可以在1 ms內(nèi)完成從四級(jí)桿到線性離子阱的迅速切換,實(shí)現(xiàn)在一次掃描中從三重四級(jí)桿到線性離子阱兩種質(zhì)譜的互換,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)一針進(jìn)樣同時(shí)給出藥物代謝產(chǎn)物定量定性圖譜和數(shù)據(jù)。
在功能上,QTRAP復(fù)合型質(zhì)譜儀具有三重四級(jí)桿的多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè) (MRM)、子離子掃描(Product Ion)、母離子掃描(Precursor Ion)、中性丟失掃描(Neutral Loss)等功能進(jìn)行代謝物鑒定;還能夠使用線性離子阱增強(qiáng)全掃描(EMS)、增強(qiáng)子離子掃描(EPI)、增強(qiáng)分辨率掃描(ER)、MS3等進(jìn)行代謝物鑒定。由于線性離子阱的富集作用,也可以選擇同時(shí)在Q0對(duì)離子進(jìn)行富集,EMS、EPI的靈敏度與三重四級(jí)桿的全掃描和子離子掃描相比至少提高兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上,靈敏度的提高有利于發(fā)現(xiàn)濃度比較低的代謝物;MS3掃描在克服傳統(tǒng)3D離子阱的1/3質(zhì)量歧視效應(yīng)的基礎(chǔ)上,可以給出代謝物的三級(jí)碎片,有助于代謝物的結(jié)構(gòu)鑒定和解析,選擇母離子/子離子/三級(jí)離子定量,選擇性強(qiáng),也有助于復(fù)雜基質(zhì)中代謝物的定量。
QTRAP復(fù)合型質(zhì)譜儀在代謝物鑒定的獨(dú)有方法:
a.對(duì)于濃度比較高的藥物代謝物,一般可以通過(guò)全掃描(EMS),全掃描關(guān)聯(lián)增強(qiáng)子離子掃描(EMS-IDA-EPI)得到化合物的高靈敏度全掃描一級(jí)質(zhì)譜圖以及高靈敏度的二級(jí)質(zhì)譜圖。由于全掃描使用的是線性離子阱的功能,比四級(jí)桿掃描的靈敏度會(huì)有大幅度的提高,有利于代謝物的鑒定。
b.對(duì)于濃度比較低的代謝物,通過(guò)預(yù)測(cè)型多反應(yīng)監(jiān)測(cè)關(guān)聯(lián)增強(qiáng)子離子掃描(pMRM-IDA-EPI)、母離子掃描關(guān)聯(lián)增強(qiáng)子離子掃描(Prec-IDA-EPI)、中性丟失關(guān)聯(lián)增強(qiáng)子離子掃描(NL-IDA-EPI)等方法檢測(cè),也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要幾種掃描方式相輔相成,共同完成代謝物的鑒定。