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主页固相萃取(SPE)用于药物分析的Supel-Select HLB SPE

用于药物分析的Supel-Select HLB SPE

Carmen T. Santasania An Trinh, Mati Sarker

Reporter US Volume 27.3

简介

在过去5到10年中,亲水性聚合物SPE相已成为新提取方法开发的首选相,用来从复杂的水性样品基质(例如生物液体、水等)中回收、浓缩和纯化小分子(例如药物化合物)。与传统的反相化学相(例如C18)不同,亲水性聚合物通常由疏水性组分(例如,聚苯乙烯和/或二乙烯基苯)和亲水性组分(例如,甲基丙烯酸酯、乙烯基咪唑、N-乙烯基吡咯烷酮和/或羟基)组成。由于亲水性聚合物SPE相含有非极性和极性官能团,因此与传统的硅基反相SPE化学品相比,具有明显的优势。硅基反相SPE化学品只能保留极性中等至非极性的化合物,而亲水性聚合物则可以保留宽得多的范围,可以保留从极性至非极性、酸性至碱性分析物。一旦保留了这些化合物,就可以用水性混溶性溶剂(例如甲醇和/或乙腈)轻松洗脱。因此,亲水性聚合物相非常适用于通用方法。此外,由于亲水性聚合物相含有极性官能团,因此它们非常耐过度干燥,通常使相关的提取方法更加可再现 / 稳健。相反,如果固定相在预润过程中过度干燥,则硅基反相化学可能会发生烷基链塌陷。

在本报告中,我们将介绍一种名为Supel™ - Select HLB SPE(Select HLB)的新型亲水聚合物相的应用,而且我们使用该相从血浆和饮用水中提取了一系列药物化合物和个人护理品。血浆的应用是一种通用的用于提取2种他汀类降胆固醇药物的方法。饮用水方法是对EPA1694方法做了调整:“通过HPLC/MS/MS提取水、土壤、沉积物和生物固体中的药物和个人护理品”的修改版本。近年来,越来越多的证据表明,药物和个人护理化合物进入公共饮水系统后存在不利影响。例如,可能导致破坏人体激素代谢途径,出现抗生素抗性细菌菌株,以及造成某些癌症类型的发病率增加。12002年,美国地质调查局测试了城市地区下游的水样,在被抽样的80%的河流中发现了药物化合物。2

Supel-Select HLB SPE是什么?

Select HLB SPE是一种亲水改性苯乙烯聚合物,用于从水性样品中固相提取广泛的化合物。保留机制主要基于反相相互作用。然而由于这种相是亲水改性的,所以它对于更极性的化合物也是有选择性的(HLB:亲水亲油平衡)。在Select HLB上保留和回收的更极性的化合物的例如包括(但不限于):维生素B6(logPo/w -0.56)、维生素B2(logPo/w -2.02)和生物素(logPo/w 0.11)。表12分别描述了该技术的规格、特点和优势。

表1.Select HLB SPE规格
表2.Select HLB SPE的特点和优点

从血浆中提取他汀类药物

在该研究中,普伐他汀和阿托伐他汀以100和5 ng/mL的量掺入到大鼠血浆中。使用Select HLB SPE,30 mg / 1 mL(54181-U)和主要竞争对手的两种聚合物SPE相,根据表3所述的方法,提取加标的大鼠血浆样品(n = 3),并通过LC-MS/MS加以分析。如图1结果所示,Select HLB SPE在测试的加标浓度下,对两种分析物都具有良好的样品净化能力和高回收率,与主要竞争产品相似。

从水中提取药物和个人护理品

本研究根据EPA1694方法:“通过HPLC/MS/MS提取水、土壤、沉积物和生物固体中的药物和个人护理品”3,对比竞争对手的亲水性聚合物SPE,对Select HLB SPE进行了测试。按照EPA1694方法表11a,CS-5栏中所述的浓度水平(25 - 25,000 ng/mL),制备了一种含有48x第1组药物化合物的校准溶液,并在1 L饮用水中掺入4 mL Cs-5校准溶液制备成测试样品。使用表4所述的程序提取1 L加标样品,并使用Ascentis Express C18, 10 cm × 2.1 mm(53823-U),结合EPA方法1694,表23中所述的LC-MS/MS条件,进行分析。使用两种不同的洗脱溶剂,即甲醇以及甲醇:乙腈(50:50),对Select HLB与竞争对手W的绝对回收率进行比较,参见表5。对于大多数受试化合物,Select HLB与竞争产品之间的回收率相似。对于48种受试分析物,两种产品的平均绝对回收率为61-65%。注意,Select HLB SPE比市面上的同类亲水聚合物略微更疏水。鉴于此,选用甲醇:乙腈(50:50)这种洗脱溶剂进行了测试。在48种受试化合物中,至少20种可通过CH3OH:CH3CN 洗脱溶剂改善了Select HLB的回收率(>10%)。然而,单纯的CH3CN洗脱溶剂对第1组中的10种化合物具有更高的回收率。为在使用Select HLB时达到最佳回收率,我们建议先用纯甲醇洗脱,然后用甲醇:乙腈洗脱。

表3.从血浆中提取他汀类药物的通用Select HLB SPE操作步骤

注意:每个Select HLB SPE步骤使用0.5 mL体积。

加入5 ng/mL他汀类药物并由Select HLB SPE提取的大鼠血浆总离子色谱图

图 1.加入5 ng/mL他汀类药物并由Select HLB SPE提取的大鼠血浆总离子色谱图

表4.EPA 1694方法第1组化合物的SPE操作步骤

结论

Select HLB SPE是一种亲水性聚合物SPE产品,用于从复杂的水性样品基质中提取广泛的化合物。我们在本报告中介绍了SPE相的两种应用:1)从血浆中提取他汀类药物,以及2)从饮用水中提取48种药物化合物。使用通用方法情况下,Select HLB SPE具有与竞争对手同类产品相当的回收率和选择性,但回收率更高。

材料
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参考文献

1.
Mesner M. Pharmaceuticals in Drinking Water: Pharmaceuticals and Personal Care Products Down the Drain. [Internet]. Utah State University: Available from: http://extension.usu.edu/waterquality/htm/homeownerswater/pharmaceuticals/
2.
2007. USGS Pharmaceuticals, Hormones, and Other Organic Wastewater Contaminants in US Streams. [Internet]. USGS Fact Sheet FS-027-02. Available from: http://toxics.usgs.gov/pubs/FS-027-02/
3.
US EPA Method 1694 Pharmaceuticals and Personal Care Products in Water, Soil, Sediment, and Biosolids by HPLC/MS/ MS. [Internet]. Available from: http://www.epa.gov/waterscience/methods/method/files/1694.pdf