趙 娜,史永志,曹 賢,肖 音,韓曉燕,牛藝璇,肖 斌(.鄂爾多斯市中心醫(yī)院臨床藥學實驗室,內蒙古鄂爾多斯 07000;.鄂爾多斯市中心醫(yī)院重癥醫(yī)學科,內蒙古 鄂爾多斯 07000;.鄂爾多斯市中心醫(yī)院醫(yī)學檢驗科,內蒙古 鄂爾多斯07000;.??谑腥嗣襻t(yī)院/中南大學湘雅醫(yī)學院附屬??卺t(yī)院,海南 海口 57008)
癲癇屬于慢性神經(jīng)系統(tǒng)疾病,目前預防癲癇發(fā)作的基本手段是藥物治療,目標是在無明顯不良反應前提下完全控制癲癇發(fā)作[1],大部分癲癇患者需要長期甚至終身服藥[2],不少患者需同時服用兩種或兩種以上抗癲癇藥物。傳統(tǒng)觀念認為治療效果與藥物劑量直接相關,但許多臨床實踐證明劑量與療效之間并不完全平行,存在明顯的“化學上等價而生物學上不等價”現(xiàn)象??拱d癇藥物體內代謝大多呈非線性藥動學特點、藥物間相互作用復雜,難以通過藥效學指標來確定最佳劑量,因此治療藥物監(jiān)測(therapeutic drug monitoring,TDM)就顯得尤為重要。TDM是將藥代動力學原理與血藥濃度監(jiān)測相結合,指導臨床合理用藥[3-4]??R西平(carbamazepine,CBZ)、苯巴比妥(phenobarbital,PB)、苯妥英鈉(phenytoin sodium,PHT)、拉莫三嗪(lamotrigine,LTG)是臨床中常用的抗癲癇藥物,筆者采用高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)建立同時測定人血清中上述4種藥物的濃度方法,旨為臨床治療提供參考。
島津高效液相色譜儀(日本島津公司)、雅培ARCHITECT i1000sr全自動免疫分析儀(美國雅培公司)、HMS-350小型漩渦振蕩器(天津恒奧科技發(fā)展有限公司)、TGL-16G離心機(上海安亭科學儀器廠)、 GM-1.0A隔膜真空泵(天津津騰實驗設備有限公司)、KQ-500DE數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)、PRACTUM5101-1CN分析天平(德國賽多利斯公司)。
CBZ對照品(德國Dr.Ehrenstorfer GmhH,批號:CDCT-C10968500,含量:99.5%),PB對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:171222-201206,含量:99.7%),PHT對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:100210-201303,含量:99.0%),LTG對照品(加拿大Toronto Research Chemicals lnc,批號:CDDML173250-50mg,含量:98.0%),甲醇(天津市康科德科技有限公司,批號:2019MH007,HPLC色譜純,含量:99.9%),水為娃哈哈純凈水。
色譜柱:Agilent Eclipse Plus C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流動相:甲醇-水(44∶56),柱溫:37 ℃,檢測波長:218 nm,流速:0.9 mL·min-1,進樣量:20 μL,全自動進樣。精密量取空白血清200 μL,置5 mL離心管,加甲醇600 μL作為蛋白沉淀劑,渦旋振蕩2 min,15 000 r·min-1離心10 min,吸取上清液,經(jīng)孔徑0.22 μm有機微孔濾膜過濾2次,取20 μL進樣分析。
2.2.1 對照品儲備液的制備精密稱取CBZ、PB、PHT和LTG各對照品適量,甲醇溶解并定容至25 mL量瓶,配制成濃度為1.0、5.0、1.0、1.0 mg·mL-1的儲備液,分別用移液槍精密移取各對照品儲備液適量,用甲醇稀釋成標準系列濃度,置– 20 ℃冰箱保存。
2.2.2 標準血樣的制備取上述CBZ、PB、PHT和LTG的標準系列濃度儲備液,加入適量空白血清,配成CBZ 1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0、48.0 μg·mL-1,PB 1.25、2.50、5.00、10.00、20.00、40.00、80.00 μg·mL-1,PHT 1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、32.0、48.0 μg·mL-1,LTG 0.63、1.25、2.50、5.00、10.00、20.00、40.00 μg·mL-1的系列濃度混合標準血樣。
采集服用此類藥物的癲癇患者血清樣本,嚴格控制在藥物達到穩(wěn)態(tài)血藥濃度后(一般為給藥后5 ~ 6個半衰期)[3]的谷濃度時采血,即下一周期給藥前。取靜脈血2 ~ 3 mL于黃色生化采血管,盡快送檢。
2.4.1 化學發(fā)光免疫分析法(chemiluminescence immunoassay,CLIA)依據(jù)雅培ARCHITECT i1000sr全自動免疫分析儀的標準操作規(guī)范測定血藥濃度。測定每批次樣本時,用質控樣品進行平行測定,若質控樣本超出標示范圍,校正標準曲線,并于當日測定患者血清樣本濃度。
2.4.2 HPLC法采用“2.1”項下建立的測定方法學,使用高、中、低濃度質控樣本平行測定,測定值RSD< 15%,最低檢測限RSD < 20%,以保證同一分析批次測定值準確性,于當日測定患者血清樣本濃度。
2.5.1 專屬性實驗由圖1可知,血清中內源性物質不干擾同時測定CBZ、PB、PHT以及LTG血藥濃度。CBZ、PB、PHT、LTG保留時間分別為27.6、10.4、22.4、8.6 min,四者分離度良好。
圖1 HPLC色譜圖A – 空白血清,B – 血清樣本,C – LTG對照品,D – PB對照品,E – PHT對照品,F(xiàn) – CBZ對照品;1 – 拉莫三嗪,2 – 苯巴比妥,3 – 苯妥英鈉,4 – 卡馬西平Fig 1 HPLC chromatogramA – blank serum, B – serum samples, C – LTG reference substance, , D – PB reference substance, E – PHT reference substance, F – CBZ reference substance; 1 – LTG, 2 – PB, 3 – PHT, 4 – CBZ
2.5.2 線性關系及最低檢測限分別精密量取CBZ、PB、PHT和LTG對照品系列濃度儲備液各20 μL,加入空白血清120 μL,配制成系列標準血樣濃度,按照“2.1”項下方法沉淀蛋白,以被監(jiān)測藥物對應的峰面積Y與相應濃度X進行線性回歸,見表1。
表1 4種抗癲癇藥物線性范圍、標準曲線、相關系數(shù)和最低檢測限Tab 1 Linear range, standard curve, correlation coefficient and minimum detection limit of the 4 antiepileptic drugs
2.5.3 精密度與回收率實驗空白血清加入適量系列標準品儲備液,制成含4種抗癲癇藥物的低、中、高濃度標準血清樣本溶液各5份,按“2.1”項下方法處理,所得樣本溶液分別連續(xù)進樣分析;在不同天內分別制備低、中、高5批樣本,每個樣本連續(xù)進樣5次并連續(xù)進樣5 d;分別考察相對回收率及日內、日間精密度。檢測結果均符合方法學要求,見表2。
表2 CBZ、PB、PHT、LTG精密度和回收率. n = 5Tab 2 Precision and recovery of CBZ, PB, PHT and LTG. n = 5
2.5.4 穩(wěn)定性實驗分別考察4種抗癲癇藥物低、中、高濃度質控樣品在不同保存條件下的穩(wěn)定性。結果表明,質控樣品在室溫放置0、2、4 h,–4 ℃保存12 h,–20 ℃保存一周并反復凍融3次,含藥血清樣本穩(wěn)定性良好。見表3。
表3 CBZ、PB、PHT、LTG穩(wěn)定性考察Tab 3 Stability investigation of CBZ, PB, PHT and LTG
筆者采集了24例使用CBZ的癲癇患者血清標本,分別采用HPLC法與CLIA法測定,詳見表4。使用SPSS 17.0和MedCalc 19.1.3統(tǒng)計軟件進行分析。兩種方法CBZ測定值經(jīng)K-S正態(tài)性檢驗均近似正態(tài)分布;二者相關系數(shù)r= 0.955,經(jīng)雙側Pearson檢驗,P< 0.001,差異有統(tǒng)計學意義,可見使用免疫法與色譜法檢驗的結果高度相關;經(jīng)F顯著性檢驗,F(xiàn)=228.411,P< 0.001,差異有統(tǒng)計學意義,即此回歸方程可建立,回歸方程為Y= 1.371 + 0.856X,r= 0.912。
表4 使用CBZ患者的血藥濃度分析. mg·L-1Tab 4 Analysis of blood concentration of patients with CBZ. mg·L-1
進一步考察兩種方法檢測結果差異,首先對所得數(shù)據(jù)進行配對t檢驗分析,兩種方法測定值間差異有統(tǒng)計學意義(t= 3.216,P< 0.01)。Bland-Altman偏差分析顯示,兩種方法測定值RE絕大多數(shù)為正偏差,平均值0.64%(95%CI:–1.27% ~ 2.56%)。上述結果均說明CLIA法與HPLC法檢測值差異有統(tǒng)計學意義,且CLIA法檢測值稍高于HPLC法檢測值。朱旭等[5]研究熒光偏振免疫(fluorescence polarization immunoassay,F(xiàn)PIA)法檢測值顯著高于HPLC法,可見CLIA法與HPLC法檢測結果較FPIA接近。免疫法檢測值高于HPLC法,初步考慮可能由于CBZ的活性代謝產(chǎn)物10,11-環(huán)氧卡馬西平的化學結構與原藥相似,且有著類似的抗原表區(qū),均可發(fā)生抗原抗體反應,采用免疫法較難將其完全分開,從而導致檢測藥物濃度與實際濃度存在一定偏差[5-7]。但由于樣本量有限需要在臨床上繼續(xù)收集大量樣本進行深入研究。
目前全球癲癇患者約5000萬例,我國癲癇患者約有1000萬例,且以每年45萬例的速度增長[8]。盡管新型抗癲癇藥物不斷涌現(xiàn),但是我國仍有25%患者因未能實施個體化用藥指導,導致癲癇控制不理想[9]。CBZ、PB、PHT為傳統(tǒng)抗癲癇藥物,治療窗窄且為肝藥酶誘導劑,藥物代謝易受基因多態(tài)性的影響[10],藥物間相互作用較復雜,又具有非線性藥動學特點,利用藥效學指標較難制定個體化用藥方案。因此在臨床使用中傳統(tǒng)抗癲癇藥物均應開展TDM[11-13]。LTG屬于新型抗癲癇藥物,此類藥物安全性較傳統(tǒng)藥物高[14],研究[15-17]表明,雖然LTG安全性較高,但其體內藥動學較復雜,且受年齡、性別、體重、合并用藥、特殊生理狀態(tài)及葡萄糖醛酸轉移酶影響[18],因此達到有效血藥濃度所需劑量個體差異也較大,有必要進行TDM[19-20]。筆者選用HPLC法建立同時監(jiān)測臨床常用傳統(tǒng)抗癲癇藥物與新型抗癲癇藥物濃度的方法學,檢測成本較低,且有助于進一步研究藥物間相互作用,更深入指導臨床合理用藥,還可為藥物濫用以及藥動學研究提供科學思路與依據(jù)。
血藥濃度檢測中,生物樣本預處理常用方法有提取法和蛋白沉淀法。提取法中液-液萃取法應用較多,其優(yōu)點在于其較強選擇性,一定程度上可以保護色譜柱,缺點是容易發(fā)生乳化,引起藥物損失,而且操作復雜耗時[21]。筆者曾嘗試使用二氯甲烷、正己烷等作為提取劑,發(fā)現(xiàn)在渦旋振蕩時易發(fā)生乳化,故最終選用蛋白沉淀法,該方法簡便、快速,滿足臨床血藥濃度監(jiān)測需要[22]。常見的蛋白沉淀劑是乙腈和甲醇。有研究表明當含藥的血清或血漿與水性有機溶劑的體積比為1∶(1 ~ 30)時,可以將90%以上蛋白質去除[23],故選用血清:甲醇=1∶3比例,此條件下可去除95%以上蛋白質[23]。樣品離心后取上清液經(jīng)孔徑0.22 μm微孔濾膜過濾2次,經(jīng)驗證發(fā)現(xiàn)處理后樣品干擾較少。
通過查閱2020年版《中華人民共和國藥典》發(fā)現(xiàn),在各自適宜條件下,CBZ在238 nm與285 nm波長處有最大吸收;PB吸收波長220 nm;PHT在248 nm波長處存在最大吸收;LTG最大吸收峰在波長(306±2)nm。筆者分別考察了210、215、218、220、240 nm等波長,經(jīng)比較,在218 nm處內源性物質干擾較小,且LTG信號響應較強,有利于濃度較低的LTG檢出。文獻[24-25]使用的流動相中均含無機鹽或酸,以及梯度洗脫分析,平衡系統(tǒng)和檢出后色譜柱沖洗時間較長,干擾因素較多,不利于色譜柱保護,實際操作較繁瑣。因此,筆者考察了甲醇-水系統(tǒng)與乙腈-水系統(tǒng),研究發(fā)現(xiàn)二者分離效果相當,乙腈-水系統(tǒng)柱壓雖較小,但藥物保留時間長于甲醇-水系統(tǒng),綜合考慮各方面因素,筆者選用甲醇-水(44∶56)為流動相。此色譜條件下,上述4種抗癲癇藥物可以很好分離,不受血清內源性物質干擾,各藥物峰型良好,符合方法學要求。
當前關于血藥濃度監(jiān)測,HPLC法與免疫法在國內外的醫(yī)院都得到了廣泛的應用。HPLC-MS、UHPLC-MS/MS等應用較多,但由于儀器價格較高,在基層醫(yī)院具有一定局限性。以往抗癲癇藥物濃度監(jiān)測多針對方法學建立[4],少部分學者建立了監(jiān)測卡馬西平濃度的HPLC法,并與FPIA法進行比較[5,26]。但此類研究僅針對早期FPIA與HPLC法之間的差異,對于CLIA法與HPLC法之間的差異性研究較少。因此筆者建立了同時監(jiān)測4種抗癲癇藥物的方法學,并收集24例使用CBZ的患者血清樣本,分別采用HPLC法與CLIA法檢測,結果顯示CLIA法與HPLC法的檢測結果較FPIA接近,CLIA法檢測值稍高于HPLC法檢測值,但由于樣本量較少,需擴充臨床樣本量進一步驗證。
綜上,本研究中建立的同時監(jiān)測4種抗癲癇藥物的方法靈敏度、精密度、準確性均較高,操作簡便,臨床應用成本較低,HPLC法與免疫法各具優(yōu)缺點,可以根據(jù)臨床需求以及本單位實際情況選擇適宜的方法應用。