陳 曦 王觀悅 徐宗香 安麗娜 李 陽(yáng)
(黑龍江省獸醫(yī)科學(xué)研究所,齊齊哈爾 161006)
黏菌素HPLC分析方法的研究進(jìn)展
陳 曦 王觀悅 徐宗香 安麗娜 李 陽(yáng)
(黑龍江省獸醫(yī)科學(xué)研究所,齊齊哈爾 161006)
黏菌素是一類對(duì)革蘭氏陰性致病菌具有很強(qiáng)體外抗性的多肽抗生素,能治療由多重耐藥性病菌引起的多種疾病。黏菌素的分析方法主要有微生物學(xué)方法、高效液相色譜法(HPLC)、酶聯(lián)免疫分析法(ELISA)、毛細(xì)管電泳法(CE)及薄層層析法(TLC)等。本文主要綜述黏菌素的高效液相色譜(HPLC)分析方法的研究進(jìn)展。
多黏菌素 分析方法 高效液相色譜法
黏菌素(colistin)是1947年從多黏菌素B.polymyxa 或產(chǎn)氣孢子桿菌B.aerobaillus 的培養(yǎng)濾液中得到的一種堿性多肽類抗生素。黏菌素又稱為多黏菌素E,黏桿菌素,克利斯汀和抗敵素,它是一種至少含有30多種不同成分的混合物,主要為黏菌素A和黏菌素B[1]。黏菌素是一種抗菌作用較強(qiáng)、毒性較低的多肽類抗生素,它對(duì)革蘭陰性菌具有強(qiáng)大抗菌作用,并能中和革蘭陰性菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素,且具有殘留低,不易產(chǎn)生耐藥性等優(yōu)點(diǎn),因此,黏菌素是最有發(fā)展前途的抗菌素之一。
黏菌素是由七環(huán)和末端的三肽組成的十肽菌素,尾部的脂肪酸通過(guò)酰胺鍵連接到末端的三肽,七環(huán)有親水端和疏水端,三肽只有親水端。帶有正電荷的氨基酸和尾部的脂肪酸使黏菌素具有兼容性,可溶于水,也可溶于脂類[2]。黏菌素為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末,干燥狀態(tài)下可長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。臨床上主要是用其硫酸鹽,硫酸黏菌素為白色或微黃色粉末,微臭或幾乎無(wú)臭,味苦,有吸濕性,易容于水和含水甲醇。英國(guó)藥典解釋為不溶于乙醚、丙酮和氯仿,美國(guó)藥典解釋為微溶于甲醇,不溶于乙醚和氯仿。硫酸黏菌素的水溶液呈左旋性,性能穩(wěn)定,可在 100 ℃下保存9 d,在 40℃下保存 60 d,活力不變。在 pH 值為3~7.5 較穩(wěn)定,在強(qiáng)酸性及堿性溶液中易分解,與茚三酮及雙縮脲呈陽(yáng)性反應(yīng)。耐熱,消化道不易吸收,排泄迅速,毒性小,無(wú)副作用,不易產(chǎn)生耐藥菌株[3]。硫酸黏菌素結(jié)構(gòu)中不存在發(fā)色團(tuán),需衍生化后能用LC法測(cè)定。
目前國(guó)內(nèi)對(duì)硫酸黏菌素的研究主要集中在應(yīng)用以及動(dòng)物性食品中殘留檢測(cè)方法上,對(duì)其毒性及藥物代謝方面也有一些初步研究。黏菌素分析方法主要有微生物學(xué)方法、高效液相色譜法(HPLC)、酶聯(lián)免疫分析法(ELISA)、毛細(xì)管電泳法(CE)及薄層層析法(TLC)等。Leroy等[4](1989)運(yùn)用微生物學(xué)方法和HPLC法檢測(cè)了小牛體內(nèi)黏菌素的含量,結(jié)果顯示微生物學(xué)方法缺乏敏感性,選擇性和檢測(cè)時(shí)間偏長(zhǎng)(21h),而HPLC法非常靈敏,能夠分離黏菌素各組分。由于免疫原準(zhǔn)備工作很復(fù)雜,所以很少有研究是應(yīng)用酶聯(lián)免疫分析法進(jìn)行黏菌素的殘留檢測(cè)。
微生物學(xué)方法和酶聯(lián)免疫分析法均不能分離黏菌素各組分,而薄層層析法(TLC)、毛細(xì)管電泳(CE)和高效液相色譜法(HPLC)能分離黏菌素(堿和硫酸鹽)A和B,但是不能與甲烷磺酸黏菌素區(qū)別開來(lái),所以關(guān)于黏菌素的體內(nèi)分析方法國(guó)內(nèi)還存在著一些缺陷。
高效液相色譜法自上世紀(jì)70年代初應(yīng)用于分析黏菌素以來(lái),主要用于對(duì)黏菌素所含各組分的分離。Shigeru Terabe等[5](1979)、T.J.Whall[6](1980)、Cindy Govaerts[7](2002)等相繼對(duì)此進(jìn)行了報(bào)道,分離出的成分多達(dá)十三種。也有資料報(bào)道用HPLC法測(cè)定硫酸粘桿菌素的含量,其檢測(cè)限較高,最低為0.5μg/ml。
黏菌素主成分結(jié)構(gòu)中具有多個(gè)伯胺基團(tuán),能與C18填料中殘留的硅醇基發(fā)生強(qiáng)烈相互作用,導(dǎo)致峰拖尾或峰形異常,所以流動(dòng)相一般呈酸性,需含有高濃度的鹽或隱蔽劑以抑制硅醇基的吸附活性。Ikai[8]的研究結(jié)果表明:大孔徑填料和不含硅醇基的苯基填料對(duì)分離效果較好,峰形尖銳。大孔徑填料可能有利于高分子量黏菌素的自由擴(kuò)散,傳質(zhì)阻力較小。
解慶繽等[9](1988)側(cè)洗脫液為乙晴,磷酸/甲酸鹽和乙酸鹽緩沖液,C18柱以23%的乙晴磷酸鹽緩沖液為流動(dòng)相,紫外檢側(cè),在1.0~100.0μg范圍內(nèi)濃度呈良好的線性關(guān)系。檢測(cè)限為5×10-7g,A、B的回收率分別為98.O%和97.1%。
Decolin等[10](1997)測(cè)定牛組織(肌肉、肝臟、脂肪)及牛奶中粘桿菌素的殘留,10%(w/v)三氯乙酸為蛋白沉淀劑,在C18柱上固相純化,柱前洗脫液為乙晴:磷酸鹽緩沖液(pH7.0)65:35(V/V),分析柱洗脫液為68:32(V/V),熒光檢測(cè),激發(fā)波長(zhǎng)及發(fā)射波長(zhǎng)分別為340nm和440nm。黏菌素A、B保留時(shí)間分別為14min、18min。黏菌素結(jié)構(gòu)用HPLC法聯(lián)合質(zhì)譜進(jìn)行分析。結(jié)果表明:在10~500mg/L(牛奶)、50~1000mg/kg(肌肉、脂肪)、100~1000mg/kg(腎臟、肝臟)范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)大于0.990。在25 mg/L(牛奶)、100 mg/kg(組織)標(biāo)準(zhǔn)濃度相對(duì)偏差值低于10%(6個(gè)重復(fù)),回收率高于60%。
選擇適當(dāng)檢測(cè)波長(zhǎng)對(duì)成功建立測(cè)定方法相當(dāng)關(guān)鍵,HPLC/UVD(200~254nm)由于組織中干擾黏菌素檢測(cè)的物質(zhì)較多,其靈敏度和選擇性較難滿足黏菌素殘留分析要求,HPLC法分析中的進(jìn)行衍生化反應(yīng)可以提高檢測(cè)分析的靈敏度和選擇性。在室溫堿性條件下(pHl0.0)和2-疏基乙醇存在下,黏菌素結(jié)構(gòu)中伯胺基團(tuán)迅速與鄰二苯甲醉(OPA)發(fā)生縮合反應(yīng),生成具有強(qiáng)烈熒光,較穩(wěn)定的l-S-烷基-2-N-烷基異吲哚衍生物。
黏菌素呈弱堿性,易溶于水,在酸性溶液中較穩(wěn)定.Ikai[8](1995)報(bào)道黏菌素的C18凈化方法,平衡:甲醇,水;洗滌:水,15%乙晴(含0.1%TFA);洗脫:乙晴—0.017mol/LTFA(20+80),上述C18洗滌液對(duì)除去雜質(zhì)很有效,回收率為64%,檢測(cè)限為0.2μg/g,該方法較低的回收率可能與待測(cè)物吸附和提取過(guò)程中基質(zhì)的共沉淀有關(guān)。
Decolin等[10](1997)建立的黏菌素衍生化LC/FLD方法中,組織樣品(牛肌肉,肝,腎,脂肪)的提取溶劑為甲醇-10%TCA(50+50),提取乳汁則僅使用10%TCA,提取液經(jīng)甲醇—0.01mol/LHCL(55+45)洗脫,OPA試劑衍生化,在線Cl8柱凈化后測(cè)定,回收率62%~78%,檢測(cè)限為0.002(乳)~0.02(組織)μg/g.黏菌素與組織結(jié)合較強(qiáng),提取液中加入TCA可沉淀蛋白質(zhì)和解離藥物,固體樣本需同時(shí)加入甲醇以改善提取效率。Li等[11](2001)運(yùn)用一種簡(jiǎn)便、快速、靈敏的HPLC方法檢測(cè)血漿中的黏菌素(堿或硫酸鹽),即先運(yùn)用熒光性的芴甲氧羰酰氯(FMOCCl)進(jìn)行柱后衍生化,再采用反相高效液相色譜法(RP-HPLC)分離分析血漿中的黏菌素。通過(guò)此種方法,在檢測(cè)黏菌素的過(guò)程中就能排除通過(guò)此種方法,在檢測(cè)黏菌素的過(guò)程中就能排除甲烷磺酸衍生物的干擾,并且與運(yùn)用鄰苯二甲醛(OPA)進(jìn)行衍生化不同的是這些添加了FMOC的衍生物在室溫下可保持3d,而且此法能分離黏菌素A和黏菌素B。
高效液相色譜法具有很高的特異性、靈敏度以及較快的檢測(cè)速度,但由于硫酸粘桿菌素組成的多樣性及成分的不確定性,使得應(yīng)用高效液相色譜法對(duì)其進(jìn)行殘留分析還有待進(jìn)一步的研究。
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