LC-MS/MS法测定血液中卡马西平及其代谢物

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2021.310901

法医学杂志 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (1): 34-39.DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2021.310901

LC-MS/MS法测定血液中卡马西平及其代谢物

崔海燕¹^,²(), 吕晨曦¹^,³, 师燕华¹, 原妮², 梁嘉豪¹, 安全²(), 郭中元¹(), 贠克明¹()

^1.山西医科大学法医学院，山西晋中 030600
^2.中国辐射防护研究院，山西太原 030006
^3.上海市公安局长宁分局，上海 200336

收稿日期:2021-09-09 发布日期:2023-02-25 出版日期:2023-02-28
通讯作者: 安全,郭中元,贠克明
作者简介:郭中元，男，教授，博士，主要从事研究毒药物代谢组学研究；E-mail：lennycastle@sina.com
安全，男，研究员，博士，主要从事毒物毒理学研究；E-mail：anquan@cirp.org.cn
贠克明，男，教授，博士，主要从事法医毒物动力学研究；E-mail：yunkeming5142@163.com
崔海燕（1985—），女，博士，副教授，主要从事天然药毒物的法医毒物动力学和代谢组学研究；E-mail：hycui1985@126.com
基金资助:
国家自然科学基金重点资助项目(82130056);国家自然科学基金青年基金资助项目(81601647);国家博士后基金面上资助项目(2019M651086);山西省应用基础研究面上青年资助项目(201901D211332);山西省教育厅高校科技创新资助项目(2020L0191)

Detection of Carbamazepine and Its Metabolites in Blood Samples by LC-MS/MS

Hai-yan CUI¹^,²(), Chen-xi LÜ¹^,³, Yan-hua SHI¹, Ni YUAN², Jia-hao LIANG¹, Quan AN²(), Zhong-yuan GUO¹(), Ke-ming YUN¹()

^1.School of Forensic Medicine, Shanxi Medical University, Jinzhong 030600, Shanxi Province, China
^2.China Institute for Radiation Protection, Taiyuan 030006, China
^3.Changning Branch of Shanghai Public Security Bureau, Shanghai 200336, China

Received:2021-09-09 Online:2023-02-25 Published:2023-02-28
Contact: Quan AN,Zhong-yuan GUO,Ke-ming YUN

1. 作者贡献声明和利益冲突声明.pdf(166KB)

摘要/Abstract

摘要：

目的建立LC-MS/MS法测定血液样品中卡马西平及其代谢物10，11-二氢-10，11-环氧卡马西平和10，11-二氢-10-羟基卡马西平的方法。方法以1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐离子液体为萃取剂处理血液样品，通过超声辅助萃取，采用ZORBAX Eclipse Plus C18，95?色谱柱分离，流动相A为含0.1%甲酸、10 mmol/L乙酸铵的水溶液，流动相B为混合有机溶剂（V_乙腈∶V_甲醇=2∶3），梯度洗脱，流速1.00 mL/min，采用电喷雾离子源、正离子模式，多反应监测模式进行检测。结果血液样品中卡马西平及其代谢物10，11-二氢-10，11-环氧卡马西平和10，11-二氢-10-羟基卡马西平在相应范围内线性关系良好，相关系数（r）均大于0.995 6，检出限分别为3.00、0.40和1.30 ng/mL，定量限分别为8.00、1.00和5.00 ng/mL，提取回收率为76.00%~106.44%，日内和日间精密度均小于16%。采用本方法从死亡案件的血液样品中检出卡马西平和主要代谢产物10，11-二氢-10，11-环氧卡马西平成分，质量浓度分别为2.71 μg/mL和252.14 ng/mL。结论本方法灵敏度高、选择性好，适用于血液样品中卡马西平及其代谢物的检测，可应用于卡马西平相关的法医学鉴定。

关键词: 法医毒物分析, 液相色谱-串联质谱法, 卡马西平, 代谢物, 10，11-二氢-10，11-环氧卡马西平, 10，11-二氢-10-羟基卡马西平

Abstract:

Objective To establish a method for the detection of carbamazepine and its metabolites 10,11-dihydro-10,11-epoxycarbamazepine and 10,11-dihydro-10-hydroxycarbamazepine in blood samples by liquid chromatography-tandem mass spectrometry （LC-MS/MS）. Methods The blood samples were treated with 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate as an extraction solvent. The samples were extracted by ultrasound-assisted extraction and separated by ZORBAX Eclipse Plus C18， 95? column. The mobile phase A aqueous solution containing 0.1% formic acid and 10 mmol/L ammonium acetate, and mobile phase B mixed organic solvent containing acetonitrile/methanol （V_acetonitrile∶V_methanol=2∶3） were used for gradient elution at the flow rate of 1.00 mL/min. An electrospray ion source in positive mode was used for detection in the multiple reaction monitoring. Results The linearities of carbamazepine and its metabolites 10,11-dihydro-10,11-epoxycarbamazepine and 10,11-dihydro-10-hydroxycarbamazepine in blood samples were good within the corresponding range, with correlation coefficients （r） greater than 0.995 6. The limits of detection were 3.00， 0.40 and 1.30 ng/mL，respectively. The limit of quantitation were 8.00，1.00 and 5.00 ng/mL，respectively. The extraction recoveries ranged from 76.00% to 106.44%. The relative standard deviations of the intra-day and inter-day precisions were less than 16%. Carbamazepine and its main metabolite 10,11-dihydro-10,11-epoxycarbamazepine were detected in blood samples of death cases with a mass concentration of 2.71 μg/mL and 252.14 ng/mL，respectively. Conclusion This method has high sensitivity and good selectivity， which is suitable for the detection of carbamazepine and its metabolites in blood samples， and can be used for carbamazepine-related forensic identifications.

Key words: forensic toxicological analysis, LC-MS/MS, carbamazepine, metabolites, 10,11-dihydro-10,11-epoxycarbamazepine, 10,11-dihydro-10-hydroxycarbamazepine

中图分类号:

DF795.1

崔海燕, 吕晨曦, 师燕华, 原妮, 梁嘉豪, 安全, 郭中元, 贠克明. LC-MS/MS法测定血液中卡马西平及其代谢物[J]. 法医学杂志, 2023, 39(1): 34-39.

Hai-yan CUI, Chen-xi LÜ, Yan-hua SHI, Ni YUAN, Jia-hao LIANG, Quan AN, Zhong-yuan GUO, Ke-ming YUN. Detection of Carbamazepine and Its Metabolites in Blood Samples by LC-MS/MS[J]. Journal of Forensic Medicine, 2023, 39(1): 34-39.

图/表 6

表1 液相梯度洗脱参数

Tab. 1 Liquid-phase parameters of gradient elution

时间/min	流动相A/%	流动相B/%	流速/（mL·min^-1）
0	55	45	1
6	55	45	1
7	0	100	1
9	0	100	1
11	55	45	1
13	55	45	1

表2 CBZ、CBZ-EP、CBZ-10OH和内标CBZ-DiH的质谱参数

Tab. 2 The mass spectrometric parameters of CBZ、CBZ-EP、CBZ-10OH and CBZ-DiH

化合物	保留时间/min	分子式	母离子（m/z）	子离子（m/z）	碎裂电压/V	碰撞能/eV
CBZ	8.182	C₁₅H₁₂N₂O	236.9	194.0^1）	120	17
CBZ	8.182	C₁₅H₁₂N₂O	236.9	219.8	120	18
CBZ-EP	4.492	C₁₅H₁₂N₂O₂	253.1	180.0^1）	87	18
CBZ-EP	4.492	C₁₅H₁₂N₂O₂	253.1	209.9	87	14
CBZ-10OH	3.640	C₁₅H₁₄N₂O₂	254.8	194.0^1）	80	19
CBZ-10OH	3.640	C₁₅H₁₄N₂O₂	254.8	236.9	80	20
CBZ-DiH^2）	8.316	C₁₅H₁₄N₂O	239.0	193.9^1）	120	25
CBZ-DiH^2）	8.316	C₁₅H₁₄N₂O	239.0	222.1	120	19

图1 血液样品TIC图谱和MRM图谱A：空白血液TIC图；B：血液添加CBZ-10OH、CBZ-EP、CBZ和CBZ-DiH的TIC图；C：血液添加CBZ-10OH的MRM图；D：血液添加CBZ-EP的MRM图；E：血液添加CBZ的MRM图；F：血液添加CBZ-DiH的MRM图。

Fig. 1 TIC and MRM atlas of blood samples

表3 CBZ、CBZ-EP和CBZ-10OH在血液样品中的线性范围、检出限和定量限

Tab. 3 The linear equation，LOD and LQD of CBZ，CBZ-EP and CBZ-10OH in blood samples

化合物	线性方程	线性范围/（ng·mL^-1）	相关系数（r）	检出限/（ng·mL^-1）	定量限/（ng·mL^-1）
CBZ	y=1.669 5x+0.065 3	8.00~300.00	0.995 6	3.00	8.00
CBZ-EP	y=0.536 1x+0.010 9	1.00~120.00	0.999 2	0.40	1.00
CBZ-10OH	y=0.160 6x-0.009 4	5.00~250.00	0.995 9	1.30	5.00

表4 CBZ、CBZ-EP和CBZ-10OH在血液样品中的准确度和精密度

Tab. 4 The accuracy and precision of CBZ，CBZ-EP and CBZ-10OH in blood samples（%）

化合物	添加质量浓度/ （ng·mL^-1）	相对标准偏差		准确度（n=5）
化合物	添加质量浓度/ （ng·mL^-1）	日内精密度（n=5）	日间精密度（n=15）	准确度（n=5）
CBZ	16	13.49	15.15	11.65
	80	5.53	14.48	12.01
	240	3.32	4.01	2.92
CBZ-EP	2	8.87	7.61	8.18
	10	9.57	8.77	2.40
	96	5.58	4.78	3.66
CBZ-10OH	10	15.15	9.01	11.68
	50	14.20	13.04	7.03
	200	8.81	10.63	7.90

表5 CBZ、CBZ-EP 和CBZ-10OH在血液样品中的提取回收率、基质效应和稳定性

Tab. 5 The recovery， matrix effect and stability of CBZ，CBZ-EP and CBZ-10OH in blood samples

化合物	提取回收率			基质效应			稳定性/%
化合物	添加质量浓度/ （ng·mL^-1）	实际响应值/ （n=5， $x ˉ$ $±$ $s$ ， ng·mL^-1）	提取回收率/%	A_b	A_a	基质效应/%	稳定性/%
CBZ	16	12.87±0.53	80.44	5 295.00±47.80	7 277.80±64.05	72.76	168.52
	240	248.57±6.98	103.57	95 768.60±2 366.86	98 265±538.79	97.46	160.03
CBZ-EP	2	1.52±0.09	76.00	372.60±3.97	412.00±4.12	90.44	84.68
	96	96.86±1.93	100.90	17 928.00±409.06	16 681.80±81.63	107.47	169.78
CBZ-10OH	10	8.30±0.76	82.96	550.60±14.08	830.80±19.42	66.27	88.49
	200	212.88±6.55	106.44	13 980.80±296.62	13 104.00±142.84	106.69	87.90

表5 CBZ、CBZ-EP 和CBZ-10OH在血液样品中的提取回收率、基质效应和稳定性

Tab. 5 The recovery， matrix effect and stability of CBZ，CBZ-EP and CBZ-10OH in blood samples

化合物	提取回收率			基质效应			稳定性/%
化合物	添加质量浓度/ （ng·mL^-1）	实际响应值/ （n=5， $x ˉ$ $±$ $s$ ， ng·mL^-1）	提取回收率/%	A_b	A_a	基质效应/%	稳定性/%
CBZ	16	12.87±0.53	80.44	5 295.00±47.80	7 277.80±64.05	72.76	168.52
	240	248.57±6.98	103.57	95 768.60±2 366.86	98 265±538.79	97.46	160.03
CBZ-EP	2	1.52±0.09	76.00	372.60±3.97	412.00±4.12	90.44	84.68
	96	96.86±1.93	100.90	17 928.00±409.06	16 681.80±81.63	107.47	169.78
CBZ-10OH	10	8.30±0.76	82.96	550.60±14.08	830.80±19.42	66.27	88.49
	200	212.88±6.55	106.44	13 980.80±296.62	13 104.00±142.84	106.69	87.90

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LC-MS/MS法测定血液中卡马西平及其代谢物

Detection of Carbamazepine and Its Metabolites in Blood Samples by LC-MS/MS

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