本研究旨在开发并验证一种快速灵敏的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)方法,用于定量人血浆中卡非佐米。该完全验证的方法支持多发性骨髓瘤患者的治疗性药物监测,从而实现个性化剂量优化。
方法文章
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本研究旨在开发并验证一种快速灵敏的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)方法,用于定量人血浆中卡非佐米。该完全验证的方法支持多发性骨髓瘤患者的治疗性药物监测,从而实现个性化剂量优化。
卡非唑单,一种第二代蛋白酶体抑制剂,需要治疗性药物监测(TDM)。本研究旨在开发和验证一种灵敏且稳健的液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)方法,用于定量人血浆中卡非佐米。血浆样本通过含乙腈(ACN)的蛋白质沉淀处理。色谱分离是在一个C18 柱(2.1毫米×100毫米,3.5微米)上实现的,保持在40°C,流动相由ACN和10 mmol/L醋酸铵在水中(80:20,v/v),以0.35 mL/min的流量输送。该方法在2.00-1000.00 ng/mL的浓度范围内表现出优异的线性性。此外,观察到日内和日间的高精度和准确性较高,卡非佐米的恢复率在84.1%至93.0%之间。这种经过验证的LC-MS/MS方法能够准确、高效且灵敏地测定多发性骨髓瘤患者血浆中的卡非唑米浓度,从而支持基于卡非唑米的治疗优化。
多发性骨髓瘤(MM)是一种血液恶性肿瘤,其特征是骨髓中浆细胞的克隆增殖。它是全球第二常见的血液恶性肿瘤2,约占所有血液癌症的10%。多年来,药物治疗的进步,包括蛋白酶体抑制剂、免疫调节药物和单克隆抗体的引入,带来了更好的治疗效果。然而,显著比例(20%-30%)的多发性骨髓瘤患者仍面临诸如短无进展生存期(PFS)4.5不良反应(ADR)、耐药性和复发等挑战。
博替佐米,首创的蛋白酶体抑制剂7,彻底改变了多发性骨髓瘤的治疗格局。尽管有效,大多数患者最终仍发展为复发或难治性疾病,且常伴有博替单抗药性8,9,治疗反应和生存率降低10,11。这些挑战凸显了改善多发性骨髓瘤预后所需的创新治疗方法。卡非索米是一种获得FDA批准的第二代蛋白酶体抑制剂,提供了更稳定的药代动力学结构,能够持续抑制类壶菌蛋白酶活性,并发挥强效的抗骨髓瘤效果。通常适用于接受过至少两条既往治疗线路的MM患者,包括博替唑米和免疫调节药物1,11。研究表明,卡非唑米在骨髓瘤细胞中比硼替唑单更能实现更强的蛋白酶体抑制,并具备克服硼替单抗药的能力12,13。
定量生物基质中药物浓度最广泛使用的方法包括高性能液相色谱-紫外检测(HPLC-UV)、酶联免疫吸附测定(ELISA)和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)14。尽管高效液相色谱-紫外线操作简便且成本低,但其实用性受限于灵敏度和选择性相对较低。因此,目标分析物的准确定量,尤其是在低浓度或复杂生物基质中,仍然具有挑战性15。ELISA表现出高度灵敏度。然而,其应用面临若干限制,包括开发过程冗长、依赖高质量抗体,以及易与样本中结构相似的化合物产生交叉反应。这些因素共同影响了16号测定的特异性。相比之下,LC-MS/MS具有卓越的选择性、卓越的灵敏度和快速的分析通量。这些优势使其成为治疗性药物监测(TDM)和药物动力学研究的金标准方法论17。卡非唑单具有广泛血浆蛋白结合、 体内稳定性差 和治疗指数狭窄的特征。LC-MS/MS技术能够快速定量分析目标化合物,有效减少基质效应,并为精确的临床用药提供科学基础。
卡非佐米的药物暴露水平与其治疗效果及ADR密切相关18,19。卡非唑单具有剂量依赖性20,其暴露水平随体内剂量增加而呈正向增加,这可能直接影响其治疗效果。一项研究显示,卡非唑米在多发性骨髓瘤治疗中的完全反应率(CR)为28%,非常良好部分反应率(VGPR)为73%,总体反应率(ORR)为93%21。此外,与对照组相比,接受卡非唑吡酯治疗的患者心毒性发生率显著增加,而周围神经病变无显著变化。另一项研究也提到卡非唑米在治疗多发性骨髓瘤中的疗效和安全性,并确认卡非唑米可能增加心毒性风险,同时改善治疗效果22。因此,卡非佐米的疗效和ADR与暴露水平相关。迄今为止,在定量卡非佐米于人血浆中的经过验证的LC-MS/MS方法报告甚少,尤其是那些符合严格生物分析验证标准(如FDA指南)的。现有研究主要聚焦于动物模型或其他生物矩阵23,24,凸显了MM患者TDM临床适用检测方法的空白。
因此,迫切需要建立一种快速、精准且灵敏的检测方法,以监测多发性骨髓瘤患者卡非佐米的浓度,以优化其治疗效用和安全性。在这项工作中,我们开发并验证了一种可靠的LC-MS/MS方法,能够在3分钟内定量人血浆中的卡非唑米,展现出极佳的灵敏度和可重复性。该方法为卡非唑米在多重骨髓免疫药中的TDM开发,支持剂量优化和暴露反应评估。使用者必须注意药物在血浆中的不稳定性;准确定量要求在采血后4小时内完成样本处理。
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该研究方案经海军医科大学第二医院(上海长征医院)伦理委员会批准。所有参与研究的患者均签署了知情同意书。
1. LC-MS/MS仪器
2. 液相色谱条件
3. 质谱条件
4. 校准与质量控制样品
5. 样品制备
6. 特异性评估
7. 线性性评估
8. 精度与准确性判定
9. 恢复与矩阵效应确定
10. 继承评估
11. 稀释效应评估
12. 稳定性评估
13. 患者登记与样本采集
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LC-MS/MS优化
为优化卡非唑米的检测,分析物在正负电离模式下的响应值进行了比较。负电离模式对卡非唑米的反应优于正电离模式,因此被选用于后续分析。我们比较了C8、C18和T3-C18 的表现,以选择最优。C18 柱为卡非唑米提供了最佳的峰值形状和响应。通过优化洗脱梯度,卡非佐米的保留时间从6.0分钟缩短至3.0分钟。最初的实验使用甲氧硼作为有机相,氢氧化铵水溶液作为水相,结果出现了不对称的峰形但存在显著尾矿。随后,采用ACN作为有机相,10 mmol/L的醋酸铵作为水相,产生了尖锐且对称的峰值形状。
样品提取优化
血浆样本采用不同比例(1:2、1:3)的蛋白质沉淀剂(包括甲氧和酸盐)进行预处理。以ACN为沉淀剂时,卡非佐米的恢复率更高(84%-10...
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与传统的HPLC-UV和ELISA方法不同,LC-MS/MS提供了卓越的选择性、灵敏度和速度,有效解决了前辈的局限性。这些优势巩固了其作为复杂生物矩阵药物分析黄金标准技术的地位,尤其是在TDM和药代动力学研究中17。我们开发并验证了一种LC-MS/MS方法,用于定量人血浆中的卡非佐米。该方法的一个关键实用优势是样品制备简便。它仅涉及一次蛋白质沉淀步骤,使用两倍体积的ACN和随后的稀释步骤。这种简化的工作流程避免了复杂且耗时的提取程序。
在方法开发中,C18 柱因烷基链更长且疏水性更强,卡非佐米具有更强的保留力,而C8 柱则保留较弱,可能影响分离和敏感性。T3-C18 柱降低了硅醇活性,从而改善峰值形状并减少极性分析物的尾矿现象。通过系统比较这些固定相,C18 被选为卡非佐米的最佳柱子,提升峰值形状、改进响应,并采用可靠且可重复的定量方法,同时不影响分离效果。该方法实现了稳定且较高的...
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作者声明他们没有已知的竞争财务利益或其他利益冲突。
该工作得到了白求恩慈善基金会:中国光辉——药物研究能力建设资金(Z04JKM2023E040)、国际合作与交流项目(编号2014DFA33010)以及上海东部才俊计划领先人才项目(SHSLJRC-TX)的支持。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 乙腈(ACN) | 德国达姆施塔特的默克公司 | 34888 | LC-MS级 |
| 醋酸铵 | 德国达姆施塔特的默克公司 | 9689 | 分析纯度:≥99.0% |
| 分析平衡 | 萨托留斯(德国)) | 精度:0.01毫克 | |
| 解析柱 | 安捷伦科技(美国) | 安捷伦ZORBAX SB-C18,2.1倍及次;100毫米、3.5毫米及微距;m | |
| 卡非佐米 | 上海元业生物技术(中国上海) | 868540-17-4 | 分析标准样本,纯度>99% |
| 卡非唑胺-d8 | 上海元业生物技术(中国上海) | 分析标准样品,纯度>98% | |
| 数据采集软件 | 安捷伦科技(美国) | 安捷伦Masshunter数据处理软件(6.0版) | |
| 数据分析软件 | 安捷伦科技(美国) | 安捷伦MassHunter定量分析软件(版本10.1) | |
| 蒸馏水 | 深圳沃森蒸馏水有限公司(中国深圳) | LC-MS级 | |
| 高效液相色相管(HPLC)小瓶与插入物 | 上海泰坦科技有限公司(中国上海) | - | |
| 液相色谱系统 | 安捷伦科技(美国) | 安捷伦1200系列包括二元泵、在线除气器、自动取样器和柱温箱。 | |
| 甲醇(MeOH) | 德国达姆施塔特的默克公司 | 1.06035 | LC-MS级 |
| 微量移液器 | 埃彭多夫(德国) | 多种测量范围(例如,10和微观;L、100和微型;L型、200和微型;L、1000 和微型;L) | |
| 办公室与统计软件 | - | Microsoft Office 365;GraphPad 棱镜 9.5 | |
| 磷酸 | 德国达姆施塔特的默克公司 | 49685 | 分析纯度,85 wt.% |
| 冷藏离心机 | 埃彭多夫(德国) | 对于以4度离心的样品;C | |
| 三联四极质谱仪 | 安捷伦科技(美国) | G6475AA | 安捷伦1200系列,配备电喷雾电离源(ESI) |
| 涡旋混合器 | Labnet (美国) | S0200 | 可调速 |
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