CN113267580B

CN113267580B - 一种监测地西泮血药浓度的方法

Info

Publication number: CN113267580B
Application number: CN202110540594.5A
Authority: CN
Inventors: 李效宽; 朱津瑞; 彭枝濂
Original assignee: South Central University for Nationalities
Current assignee: Inner Mongolia Palmer Kangchuang Medical Instrument Co ltd
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2022-09-20
Anticipated expiration: 2041-05-18
Also published as: CN113267580A

Abstract

本发明公开了一种监测地西泮血药浓度的方法，采用二维色谱仪系统，该方法包括：制备溶液、设置色谱参数、实施检测、计算含量。通过一维柱色谱条件、二维柱色谱条件、大体积进样条件和阀切换条件系统的配合，建立了方法学研究，通过严格的加样回收试验，验证了回收率在95％～105％之间。本发明所提供的方法操作简单，大大减少溶剂消耗；且该方法专属性强，灵敏度高、线性范围宽，准确度高，能够快速有效地检测血液样品中的地西泮含量，缩减了临床诊断时间，极大的节约时间和成本。可以在各种医院治疗中广泛应用于地西泮的血药浓度快速检测和精准治疗，有效避免病人治疗的不良反应和中毒事件，也可以用于科研机构研究人体药物代谢及血药成分快速分析。

Description

一种监测地西泮血药浓度的方法

技术领域

本发明涉及医疗血液检测技术领域，尤其涉及一种监测地西泮血药浓度的方法。

背景技术

治疗药物监测（therapeutic drug monitoring，TDM）是一门研究个体化药物治疗机制、技术、方法和临床标准，并将研究结果转化应用于临床治疗以达到最大化合理用药的药学临床学科。通过测定患者体内的血药浓度以药物治疗窗为基准，制订适合患者的个体化给药方案。从而提高药物的疗效，减少了毒副作用，及时发现和确诊药物中毒，在服药期间定期监测血药浓度，降低药物不良反应的风险。

地西泮是苯二氮类长效药物，有助于缓解抑郁和焦虑。在临床上，地西泮主要用于治疗焦虑、失眠、癫痫、惊厥、偏头痛等症状。对改善病人的睡眠，对抗焦虑，解除烦躁，起重要作用。但在发挥治疗作用的同时，也表现出种种不良反应，例如嗜睡、头痛、乏力等，特别是连续使用容易成瘾。随着包括地西泮在内的镇静剂类药物在临床上的广泛应用，其间接的毒副作用越来越引起重视。故需要进行该药的血药浓度监测，对于制定地西泮的个体化给药方案，评价临床疗效与安全具有重要意义。地西泮口服吸收快，在0.5-2小时内达到血药浓度峰值，地西泮在抗忧郁症和抗失眠症患者中的治疗窗为200 ng/mL-2500 ng/mL，病人用药后血浆经过蛋白沉淀剂稀释后检测窗口为40 ng/mL-500 ng/mL。

目前临床上常用的监测地西泮血药浓度的方法有四类。第一类，酶联免疫吸附法（ELISA），ELISA法灵敏度低，已不适合目前对人体血浆中地西泮浓度的分析要求；第二类，HPLC-UV法，在实际应用中，地西泮的日剂量2-6mg，血药浓度地西泮含量低，血药浓度范围窄，用HPLC-UV难以达到检测要求；第三类，HPLC-MS法，尽管灵敏度高，但由于血液基质干扰较大，且HPLC-MS所用仪器昂贵，维修成本高，给开展血浆地西泮浓度监测带来一定的局限性；第四类，HPLC-ECD法，在近几年的检测工作中逐渐普及了，在一定电位条件下，可得到不同保留时间的色谱图，灵敏度可达pg水平，只适用于一些具有电化学活性的物质检出，地西泮的电化学活性还在研究中。上述方法均采用手工处理样品操作，导致结果重现性不高，且用于药物富集的固相萃取柱多为一次性使用，还需要专人看管，效率低，增大了临床诊断的时间。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述不足，提供一种监测地西泮血药浓度的方法，该方法操作简单，专属性强，灵敏度高、线性范围宽，准确度高，能够快速有效地检测血液样品中的地西泮含量，提高了医院监测患者体内地西泮的血药浓度的效率，缩减了临床诊断时间，实现精准医疗。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种监测地西泮血药浓度的方法，采用二维液相色谱仪系统，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1、制备溶液：

空白血浆溶液：采用蛋白沉淀剂稀释正常人空白血浆制成血浆溶液，

离心过滤取其续滤液，得到的续滤液作为空白血浆性溶液；

系统适用性溶液：取地西泮溶液和正常人空白血浆适量，混匀，采用蛋白沉淀剂稀释制成含有M的地西泮的血浆溶液，离心过滤取其续滤液，得到的续滤液作为系统适用性溶液；

标准曲线溶液：制备不同浓度的地西泮溶液，得到的不同浓度的标准曲线溶液；

供试品溶液：取正在进行地西泮治疗的患者的人体血浆，加入蛋白沉淀剂后离心过滤，得到的续滤液作为所述供试品溶液；

步骤S2、设置色谱参数

在所述二维液相色谱仪系统上设置一维柱色谱条件的参数、二维柱色谱条件的参数、大体积进样条件的参数和阀切换条件的参数，并使用所述空白血浆溶液和所述系统适用性溶液确认，其中

所述一维柱色谱条件的参数：

一维柱是填充剂为亲水性聚氧乙烯和疏水基的苯基以一定比例键合的固相萃取柱；

一维洗脱液包括一维流动相A和一维流动相B，所述一维流动相A为纯化水，所述一维流动相B为甲醇；

一维洗脱方式为梯度洗脱，

所述二维柱色谱条件的参数：

二维柱是填充剂为十八烷基硅烷键合硅胶的色谱柱；

二维洗脱液包括二维流动相A和二维流动相B，所述二维流动相A为纯化水，所述二维流动相B为乙腈；

二维洗脱方式为等度洗脱；

步骤S3、实施检测

将所有不同浓度的所述标准曲线溶液和所述供试品溶液分别注入所述二维液相色谱仪系统，记录色谱图；

步骤S4、计算含量

分析得到所有所述标准曲线溶液对应的地西泮的峰面积，绘制地西泮的标准曲线，分析得到供试品溶液对应的地西泮的峰面积，按外标法，计算得到供试品溶液中地西泮的含量。

进一步的，所述M不低于40ng/mL。

进一步的，步骤S1中的空白血浆溶液和系统适用性溶液中的所述蛋白沉淀剂与所述正常人空白血浆的体积比不低于1:3，所述供试品溶液中的所述蛋白沉淀剂与患者的人体血浆的的体积比不低于1:3。

进一步的，所述一维流动相B甲醇在一维洗脱液中的初始体积份数不低于10%，所述二维流动相B乙腈在二维洗脱液中的初始体积份数不低于80%。

进一步的，所述一维洗脱液以0.2 mL/min-1.5 mL/min的流速流经温度范围为20℃-30℃的所述一维柱，在3min内富集纯化样品中的地西泮；所述二维洗脱液以0.8 mL/min-1.0 mL/min的流速流经温度范围为20℃-30℃的所述二维柱，在15min中内完全分离和定量分析地西泮。

进一步的，所述梯度洗脱程序为0-7.0 min，流速为0.2 mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比为90：10；7.0-7.5 min，流速由0.2 mL/min改变为1.5 mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比由90：10改变为20：80；7.5-10.0 min，流速为1.5 mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比为20：80；10.0-10.2 min，流速为1.5 mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比由20：80改变为90：10；10.2-11.0 min，流速为1.5 mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比为90：10；11.0-11.5 min，流速由1.5 mL/min改变为0.2 mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比为90：10；11.5-15.0 min，流速为0.2mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比为90：10。

进一步的，所述等度洗脱程序为0-15 min，流速为1.0 mL/min，二维流动相A：二维流动相B体积比为40：60。

进一步的，确认所述方法专属性强的条件包括：步骤S3中注入所述二维色谱仪系统的体积为100 μl。

进一步的，所述一维柱为MF Ph-1 S-5固相萃取柱，规格为4.0mml.D.×10mm；所述二维柱为Outstand C18色谱柱，规格为250 × 4.6mm，5 μm。

本发明的有益效果是，本发明提供的方法操作简单，大大减少了溶剂消耗；方法的特点为专属性强，灵敏度高、线性范围宽，准确度高，能够快速有效地检测血液样品中的地西泮含量，提高了医院监测患者体内地西泮的血药浓度的效率，缩减了临床诊断时间，极大节约时间和成本，实现精准医疗。

而且本发明提供的方法不仅可以在各种医院治疗中广泛应用于地西泮的血药浓度快速检测和精准治疗，有效避免病人治疗的不良反应和中毒事件，还可以用于科研机构研究人体药物代谢及血药成分快速分析。

附图说明

图1为本发明实施例中二维液相色谱仪系统内工作原理示意图；

图2为本发明实施例中空白血浆溶液的典型谱图；

图3为本发明实施例中系统适用性溶液的典型谱图；

图4为本发明实施例中灵敏度实验的典型谱图；

图5为本发明提实施例中标准曲线典型谱图；

图6为本发明实施例中重复性实验典型谱图；

图7为本发明实施例中回收率实验典型谱图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本发明提供了一种监测地西泮血药浓度的方法，采用二维液相色谱仪系统，包括以下步骤：

步骤S1、制备溶液

制备溶液的方法比较灵活，在这里不做限定，在本实施例中，按照如下描述进行溶液的制备：

在本实施例中的蛋白沉淀剂可以为实验常用去蛋白沉淀剂。

空白血浆溶液：取正常人空白血浆2 mL，加入蛋白沉淀剂稀释定容至10mL，混合后超声5min，将上述溶液转移至EP管中，于离心机中以10000 rpm离心10 min，取其上清液，经0.22µm的尼龙滤膜过滤，得到的滤液作为空白血浆溶液。

系统适用性溶液：取地西泮对照品10 mg，精密称定，加入甲醇溶解，定容至50 mL，得到0.2 mg/mL的地西泮储备液；精密量取上述溶液5μL至10 mL的容量瓶中，加入空白血浆2 mL，加入蛋白沉淀剂稀释定容至10mL，混合后超声5min，得到每1mL中含100ng的地西泮溶液，将上述溶液转移至EP管中，于离心机中以10000 rpm离心10 min，取其上清液，经0.22µm的尼龙滤膜过滤，得到的滤液作为系统适用性溶液。

标准曲线溶液制备：将上述0.2 mg/mL的地西泮储备液稀释100倍，得2000ng/mL的线性储备液，采用倍比稀释法逐级稀释得到不同浓度的地西泮工作溶液，分别精密量取上述地西泮工作溶液各3 mL至10 mL 、2 mL至10 mL、1 mL至10 mL、1mL至25 mL 、1mL至100mL容量瓶中，每个瓶中加入空白血浆2 mL，加入蛋白沉淀剂稀释定容，混合后超声5min，将上述溶液分别转移至EP管中，于离心机中以10000 rpm离心10 min，取其上清液，经0.22µm的尼龙滤膜过滤，分别得到浓度为600ng/mL、400ng/mL、200ng/mL、80 ng/mL、20ng/mL作为标准曲线溶液，按照上述0.2 mg/mL的地西泮储备液的配制方法，另外配制一份100ng/mL的地西泮标准品溶液作为含量测定溶液，用来按照外标法计算样品中地西泮的浓度。

供试品溶液：取正在进行地西泮治疗的患者的人体血浆2 mL至10 mL的容量瓶中，加入蛋白沉淀剂混匀并稀释定容，混合后超声5min，将上述溶液转移至EP管中，于离心机中以10000 rpm离心10 min，取其上清液，经0.22µm的尼龙滤膜过滤，得到的滤液作为供试品溶液。

步骤S2、设置色谱参数

在二维液相色谱仪系统系统上设置一维柱色谱条件的参数、二维柱色谱条件的参数和大体积进样条件的参数和阀切换条件的参数，并使用空白血浆溶液和系统适用性溶液确认，待二维液相色谱仪系统系统的压力和基线平衡稳定后，注入不少于5针空白血浆溶液和系统适用性溶液用来确认；

在本实施例中，实验用的二维液相色谱仪系统为Thermo Ultimate3000SD系统，包括带在线脱气单元的双三元梯度泵（DGP-3600SD）、自动进样器（WPS-3000SL）、带有一个六通阀的柱温箱（TCC-3000RS）和检测器（DAD-3000），上述双三元梯度泵包括一维泵和二维泵，一维泵用于在线固相萃取，二维泵用于色谱分析，吸附在一维柱的地西泮通过六通阀切换到分析流路中，可以将原来用4~5h进行固相萃取前处理的样品缩短至3min左右在线完成，净化和浓缩后的地西泮样品直接进行定量分析。上述六通阀设置的阀口位置顺序为阀1、阀2、阀3、阀4、阀5和阀6。

如图1所示，在本实施例中，一维柱色谱条件和二维柱色谱条件通过阀切换技术的系统配合的工作原理如下：一维洗脱液通过一维泵由阀1接口进入，二维洗脱液通过二维泵由阀6接口进入，同时待测样品溶液由阀2接口进入，阀1接口切换经阀2接口，经与阀1和阀4通过管线相连的一维柱实现待测物的富集浓缩，多余的一维洗脱液，由阀4接口切换经阀3接口至阀3接口经管线排出；阀1接口切换经阀6接口，阀3接口切换至阀2接口，阀5接口切换至阀4接口，同时馏分待测物经管线由阀5接口进入二维柱进行分离，使分离的待测物经所述检测器检测后由管线排出，检测器通过信号传输转化在计算机上显示出相应的色谱图。

在上述Thermo Ultimate3000SD系统中的自动进样器的最大进样体积为1000 μL，可以连续进样富集待测物质，通常对于一维HPLC而言进样体积过大会严重导致色谱峰扩展而影响分离度进而降低灵敏度，在本实施例中设计了通过大体积进样来提高本方法的灵敏度。

大体积的样品先流经一维柱富集在柱顶端，然后再经过一维洗脱液洗脱血浆样品中的大分子蛋白成分和其他杂质，通过反向切阀流入到二维柱中进行分离和定量分析。由于样品溶剂中含有高比例的有机溶剂，所以用了大体积泵进水稀释，确保被测物质在一维柱上富集不流出，由于进样体积较大，容易导致色谱峰扩展及变形，在本实施例中，采用一维柱富集纯化后洗脱液反方向切阀，进行洗脱后再流经至二维柱，并设计了辅助泵在一维柱富集纯化期间注入纯化水，使一维柱中的待测成分充分保留，这样就可实现大体积进样也不会使色谱峰峰型变宽。

为了能够在短时间（3分钟内）纯化富集血浆中的有效成分，对一维柱的填充剂材料基质要求有很好的亲水性，因为血浆中含有血细胞和大分子的蛋白，这就需要色谱纯化分离有分子排阻和色谱分配两种模式同时存在，并结合地西泮与填充剂材料的相互作用，在本实施例中，具体的一维柱为MF Ph-1 S-5固相萃取柱，规格为4.0mml.D.× 10mm，针对地西泮的化合物结构，对二维柱的填充剂材料基质的表面要求有很好的疏水性，二维柱的双封端技术优良，硅胶表面残存的硅羟基不超过1%，依据地西泮在二维柱中的热力学和动力学特点，使得地西泮具有较好的分离度，可以选择填充剂为十八烷基硅烷键合硅胶的色谱柱，具体的二维柱为Outstand C18色谱柱，规格为250 × 4.6mm，5μm，该色谱柱具有优良的稳定性和耐用性，使用寿命达1000针次以上。

进一步的，在本实施例中，在二维液相色谱仪系统上设置的色谱参数如表1所示：

表1：色谱参数

为了核实二维液相色谱仪系统具有良好的分离度和精确度，以胜任将要实施的检测工作，在进样空白血浆溶液后，重复进样系统适用性溶液并将所测结果与方法说明中的要求进行比较，如果符合，后续的供试品检测分析则可以继续进行。在本实施例中，对系统适用性溶液的要求为空白血浆溶液的色谱图中不能有地西泮峰的干扰峰，系统适用性溶液中的地西泮色谱峰与其他物质色谱峰的分离度不小于1.5，地西泮峰纯度阈值不小于0.990，重复进样5针地西泮峰峰面积的相对标准偏差(RSD)应不得过 2%。

步骤S3、实施检测

在本实施例中，20ng/mL、80ng/mL、200ng/mL、400 ng/mL、600ng/mL的标准曲线溶液和供试品溶液分别注入所述二维液相色谱仪，各进样2针，记录色谱图时间15分钟。

步骤S4、计算含量

分析得到所有标准曲线溶液对应的地西泮的峰面积，将上述结果通过加权最小二乘法进行线性回归，得到地西泮的标准曲线；标准曲线的方程为y=ax+b，其中，y为标准曲线溶液对应的地西泮的峰面积，x为标准曲线溶液中地西泮的浓度；

在本实施例中，得到的线性方程为：y=0.0044x-0.0124，线性相关系数r=0.9999。

在上述的标准曲线线性范围内，按外标法计算得到供试品溶液中地西泮的含量。

计算公式为：

血浆样品中地西泮的浓度=供试品中地西泮的峰面积*地西泮标准品浓度*稀释倍数/地西泮标准品峰面积

如图2-3所示，在本实施例中，进行了系统适用性测试实验，结果为空白血浆溶液的色谱图中没有出现地西泮干扰峰，系统适用性溶液的色谱图中与地西泮峰最近的杂质峰的分离度为2.0，大于1.5，符合本方法的要求，从而验证了本方法专属性强。

如图4所示，在本实施例中，进行了灵敏度实验，结果为本方法的定量下限为0.5ng，表明本方法灵敏度高。

如图5所示，在本实施例中，进行了线性范围实验，结果为本方法的线性范围为：20ng/mL -600ng/mL，相当于患者的人体血浆中地西泮的浓度范围：100ng/mL -3000ng/mL，覆盖了地西泮的治疗窗200 ng/mL-2500 ng/mL，足以满足临床上监测地西泮的血药浓度。

如图6所示，为了证明本实施例中的方法精密度好，进行了重复性实验，结果为所得5份供试品溶液的地西泮含量的相对标准偏差(RSD)为0.2%，且色谱图中的杂质个数基本一致。

如图7所示，为了证明本实施例中的方法准确度高，进行了加样回收率实验，结果为本方法的回收率范围为95%~105%，符合生物分析方法学验证的要求，验证了本方法准确度高。

综上所述，本发明所提供的方法专属性强、灵敏度高、准确度、精密度符合要求，方法变异系数小，能可靠的用于血液中地西泮的含量测定，且定量下限能达到0.5ng，线性范围宽，足以满足临床上监测地西泮的血药浓度，而且样品制备简单，检测时间不超过15min，保证了方法转移的可行性，可广泛应用在各级医疗机构用于地西泮的常规血药浓度监测和急性中毒分析。

以上未涉及之处，适用于现有技术。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技进行术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims

1.一种监测地西泮血药浓度的方法，采用二维液相色谱仪系统，其特征在于：二维液相色谱仪系统为Thermo Ultimate3000SD系统，包括带在线脱气单元的双三元梯度泵DGP-3600SD、自动进样器WPS-3000SL、带有一个六通阀的柱温箱TCC-3000RS和检测器DAD-3000，步骤为：

S1、制备溶液：

离心过滤取其续滤液，得到的续滤液作为空白血浆性溶液；

S2、设置色谱参数

所述一维柱色谱条件的参数：

一维柱为MF Ph-1 S-5固相萃取柱，规格为4.0mml.D.×10mm；

一维洗脱方式为梯度洗脱，所述梯度洗脱程序为0-7.0 min，流速为0.2 mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比为90：10；7.0-7.5 min，流速由0.2 mL/min改变为1.5 mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比由90：10改变为20：80；7.5-10.0 min，流速为1.5mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比为20：80；10.0-10.2 min，流速为1.5 mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比由20：80改变为90：10；10.2-11.0 min，流速为1.5 mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比为90：10；11.0-11.5 min，流速由1.5 mL/min改变为0.2mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比为90：10；11.5-15.0 min，流速为0.2mL/min，一维流动相A：一维流动相B体积比为90：10，

所述二维柱色谱条件的参数：

二维柱为Outstand C18色谱柱，规格为250× 4.6mm，5 μm；

二维洗脱方式为等度洗脱，所述等度洗脱程序为0-15 min，流速为1.0 mL/min，二维流动相A：二维流动相B体积比为40：60；

一维色谱与二维色谱阀切换程序为：0.1min-3.0 min阀1切换至阀2，3.0min-6.5 min阀1切换至阀6，6.5min阀1切换至阀2；

检测波长：230nm，柱温：30℃，进样量100 μL；

S3、实施检测

S4、计算含量

2.如权利要求1所述一种监测地西泮血药浓度的方法，其特征在于：所述M不低于40ng/mL。

3.如权利要求1所述一种监测地西泮血药浓度的方法，其特征在于：步骤S1中的空白血浆溶液和系统适用性溶液中的所述蛋白沉淀剂与所述正常人空白血浆的体积比不低于1:3，所述供试品溶液中的所述蛋白沉淀剂与患者的人体血浆的体积比不低于1:3。