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[摘 要]气相色谱和质谱联用仪(GC-MS)是开发最早的色谱联用仪器,气-质联用法综合了气相色谱和质谱的优点,可同时完成待测组分的分离和鉴定,是目前能够为皮克级试样提供结构信息的工具,GC-MS法现已广泛用于药物滥用监测、兴奋剂检测、临床疾病诊断和药动学研究等体内药物的分析.

[关 键 词]气相色谱和质谱联用技术;生物药剂学研究;应用

[中图分类号]Q657.63[文献标识码]A[文章编号]1673-7210(2009)01(b)-007-02

在色谱联用仪中,气相色谱和质谱联用仪(GC-MS)是开发最早的色谱联用仪器,自1957年霍姆斯(HolmesJC)和莫雷尔(MorrellFA)首次实现气相色谱和质谱联用以后,这一技术得到长足的发展.由于从气相色谱柱分离后的样品呈气态,流动相也是气体,与质谱的进样要求相匹配,最容易将这两种仪器联用,而且气-质联用法综合了气相色谱和质谱的优点,弥补了各自的缺陷,因而具有灵敏度高、分析速度快和鉴别能力强的特点,可同时完成待测组分的分离和鉴定,特别适用于多组分混合物中未知组分的定性和定量分析,判断化合物的分子结构,准确地测定化合物的分子量,是目前能够为皮克级试样提供结构信息的工具,故可用于测定生物样品和体液中药物和代谢物的痕量分析.对挥发性成分可直接进行定性和定量分析,对不挥发性成分和热不稳定的物质,可进行适宜的衍生化再进行分析.GC-MS法现已广泛用于药物滥用监测、兴奋剂检测、临床疾病诊断、药动学研究等体内药物分析.

1GC-MS在兴奋剂检测中的应用

根据国际奥委会医学委员会的要求,体育运动中的兴奋剂检测唯一能用作确认的仪器是GC-MS.一般兴奋剂检测实验室都以GC-MS(HP5970/71/72/73)做初筛.初筛一般用选择离子检测(SIM)能有较高的灵敏度,初筛有怀疑的样品必须重新进行检测,并用样品与同样条件下比对物全扫描提供的质谱图的一致性、保留时间的一致性对检测物质进行定性.环丁甲羟氢吗啡(Nalbunbine,NA)是豆种强效的麻醉镇痛剂,它与吗啡的镇痛强度相似,但作用时间较长.在体育竞赛中,运动员利用它减轻受伤后的痛感并产生心理亢奋,提高运动成绩,所以被国际奥委会(IOC)禁用.申利等[1]将丁甲羟氢吗啡阳性尿经酸解、醚洗、乙酸乙酯&

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#45;异丙醇提取、衍生化后,采用GC-MS分析,检出了环丁甲羟氢吗啡及其一种代谢物,提供了从人尿中检测NA原形药物及其主要代谢物的快速灵敏准确的方法.喷布洛尔(Penbutolol,PEN)是1994年新列入国际奥委会禁用药物的一种β-受体阻断剂,对其分析和检测已有报道[3-5],但所建立的方法仅限于原形[2]或一、两种代谢物[3,4].段宏瑾等[5,6]采用气相色谱-质谱联用系统对此药进行了研究.实验发现,PEN原药在尿中的代谢很快,2h后的尿中已检测不到,因而检测其代谢物十分重要.在实验中共检出了6种代谢产物,其中5种在72h的尿中仍能检出,大大增加了检测的可靠性.与此同时,还建立了血中PEN的检测方法.此方法现已用于对运动员兴奋剂的检查.张亦农等[7]应用GC-MS方法建立了人尿中类固醇类药物美保龙(Mibolerone)及其代谢产物的监测方法,根据甾体在人体内代谢的一般规律和对质谱图的分析,在受试者的尿液中,确认检出美保龙原形和6种代谢产物,并测定了它们的代谢消除曲线.


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2GC-MS在生物利用度和药代动力学研究中的应用

杨丽莉等[8]以樟脑为内标,建立了GC-MS法测定冰片和川芎嗪的血药浓度方法,最低检出限为2ng/ml.动物实验表明,冰片可促进川芎嗪的吸收,通过测定10名健康志愿者含服速效救心丸后冰片的血药浓度,并拟合了药代动力学参数,发现舌下含服速效救心丸后10min冰片达到了最高血药浓度;同时发现冰片在体内的消除半衰期为(58.23±15.90)min,在服药90min后,冰片浓度降至20ng/ml以下,从而了解了药物在体内的吸收代谢情况,为合理用药提供了科学依据.另外,以麻黄碱为内标,通过三氟醋酐衍生化,采用高效毛细管GC法用GC-MS分离和质量选择检测器(GC-MSD)测定了血中的伪麻黄碱的含量.方法灵敏,无干扰,适用于麻黄碱类生物碱的分析,也已成功地用于麻黄碱控释片的生物利用度和药代动力学的研究[9].叶云鹏[10]用气相层析-质谱研究了人体尿中的川芎嗪代谢产物,采用气相层析-质谱(美国惠普公司的HP5890ⅡGC-HP5971AMSD)和HP-l石英毛细管柱(12m).柱温70℃,2.5min以后以20℃/min程序升温至240℃,进样口温度250℃,GC-MS接口温度280℃,载气为氦气,化学电离(chemicalionization)用甲烷气,扫描范围100~350m/z,证实主要代谢产物为3,5,6-三甲基吡嗪甲酸,为进一步阐明人体代谢对川芎嗪药效和毒性的影响和指导对川芎嗪的结构改造等打下基础.江骥[11]以氘标记川芎嗪(TMPz)为内标,根据同位素反稀释法的原理,采用GC-MS定量技术测定了一组(5例)正常成人在接受恒速静脉输注川芎嗪180min时血浆川芎嗪的浓度变化,并依此进行了药代动力学的计算.结果表明,TMPz在体内代谢较快,其半衰期为(0.53±0.03)h.朱荣华等[12]用安定(Diazepam,DAP)作内标,建立了测定人血清中氯氮平和去甲氯氮平(desmethyl-clozapine,DCLP)的柱前衍生化气相色谱-质谱选择离子监测法,并将其成功地应用于服用细胞色素氧化酶P4501A2抑制剂Fluvoxamine前后低剂量CLP的药代动力学自身对照试验中.结果显示,氯氮平的代谢水平明显受P4501A2活性的影响.

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[参考文献]

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[5]段宏瑾.兴奋剂检测中β-受阻滞剂的检测[J].药物分析杂志,1991,11:272.

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[7]张亦农,刘欣,张长久,等.用GC-MS方法检测人尿中美保龙及其代谢物[J].1997,18(4):39.

[8]杨丽莉,袁倚盛,佟永岭.冰片和川芎嗪血药浓度的GC-MSD测定法[J].药学学报,1994,29(9):697.

[9]杨丽莉,屠锡德.气相色谱-质谱法测定血中伪麻黄碱[J].药学学报,1993,28(9):709.

[10]叶云鹏.人体尿中川芎嗪

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