钱 钊,郭美华,陈 岩,鲁 静,曲 婷,段丽娟,海 鑫(哈尔滨医科大学附属第一医院药学部,黑龙江 哈尔滨 150001)
HPLC法与CMIA法监测癫痫患者血浆中苯巴比妥浓度的一致性评价
钱 钊,郭美华,陈 岩,鲁 静,曲 婷,段丽娟,海 鑫(哈尔滨医科大学附属第一医院药学部,黑龙江 哈尔滨 150001)
[摘要]目的:建立高效、实用的癫痫患者苯巴比妥药物浓度监测方法,评价高效液相色谱(HPLC)法与化学发光微粒子免疫(CMIA)法的相关性和一致性。方法:分别采用HPLC法和CMIA法监测55例癫痫患者血浆中苯巴比妥的药物浓度,利用Passing-Bablok回归法、配对t检验法和Bland-Altman法分析,考察两种方法的相关性及一致性。结果:以两种方法的测定结果作回归方程为Y = 1.024 1 X + 0.349 2(r = 0.988,n = 55),显示两种方法相关性良好;配对t检验(P > 0.05)和Bland-Altman法分析结果表明二者的一致性良好。结论:HPLC法和CMIA法监测癫痫患者血浆中苯巴比妥的药物浓度具有较好的相关性与一致性,可以相互替代,均可用于临床监测治疗药物浓度。
[关键词]高效液相色谱法;化学发光微粒子免疫法;苯巴比妥;治疗药物浓度监测;一致性
癫痫是一种常见的、慢性的神经系统疾病。苯巴比妥(phenobarbital,PB)是一种非选择性的中枢神经系统镇静剂[1],是临床上常的广谱抗癫痫药物,于癫痫大发作和部分性发作的治疗,对儿童的抗癫痫治疗有效[2],是新生儿癫痫的一线药[3]。但其治疗窗较窄(15~40 µg·mL-1),毒副作大,其毒性与血药浓度具有密切相关性,因此在临床应过程中,应加强对该药治疗药物浓度监测,以便达到最佳的治疗效果[4]。目前,文献报道监测苯巴比妥血药浓度常的方法有以下几种:高效液相色谱(HPLC)法[4-6]、荧光偏振免疫分析(FPIA)法[7]、液相色谱串联质谱(LC-MS)法[8-9]、化学发光微粒子免疫(CMIA)法[10-11]等。CMIA法是基于免疫反应原理和化学发光原理的化学发光免疫分析方法,具有自动化程度高和灵敏度高等特点,在甲状腺功能、肿瘤标志物、药物检测等方面应广泛[12],适合临床常规监测,但试剂盒价格昂贵,不适于小样本量的应。HPLC法已广泛应于临床药物浓度的监测[4-6,13-14],是药物分析中常规的方法。由于不同的药物浓度监测方法之间测定结果差异大,给临床治疗评价带来诸多不便,本研究以CMIA法为对照,采HPLC法监测癫痫患者血浆中苯巴比妥的药物浓度,并评价二者的相关性及一致性。
LC-20A高效液相色谱仪(日本Shimadzu公司);Architect i2000SR全自动化学发光免疫分析仪,D-37520高速离心机(美国Abbott公司);Vortex Genius 3漩涡混合器(德国IKA公司);XS205DU电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司);KQ-600数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。
苯巴比妥对照品(PB,中国食品药品检定研究院,批号171222-200605),苯妥英对照品(PT,中国食品药品检定研究院,批号101187-201001)。甲醇为色谱纯,水为超纯水,其他为分析纯。
患者血浆收集自2014年7月–2015年7月哈尔滨医科大学附属第一医院应苯巴比妥的55例癫痫患者(年龄2个月~61岁),空腹抽取稳态谷浓度血样3 mL,涡旋混匀1 min,6000 r· min-1离心5 min,分离血浆,分成2份,一份于当日CMIA法测定,另一份于–40 ℃低温冰箱保存备,每月统一HPLC法测定。空白血浆由志愿者提供。所有血浆样品均经哈尔滨医科大学附属第一医院伦理委员会审定批准应。
2.1HPLC法
2.1.1色谱条件 色谱柱:Hypersil ODS C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为甲醇-水(47∶53);流速:1.0 mL·min-1;检测波长:215 nm,240 nm;柱温:35 ℃;进样量:20 μL。
2.1.2样品的处理 取苯巴比妥对照品,精密称取10 mg,适量甲醇配成浓度为1 000.0 μg ·mL-1的苯巴比妥对照品储备液。依次甲醇稀释得到浓度为1 000.000、500.000、250.000、125.000、62.500、31.250、15.625 μg·mL-1的系列浓度甲醇标准液。取50 μL上述系列浓度甲醇标准液,各加入450 μL空白血浆后涡旋混匀,即得对照品血浆系列样品。同法配制质量控制(QC)储备液(1 000 μg·mL-1),于4 ℃冷藏。取苯妥英对照品,精密称取9 mg,适量甲醇配成浓度为900 μg·mL-1的储备液。
取血浆200 μL,加入50 μL内标液(苯妥英),涡旋30 s,加入600 μL甲醇,涡旋120 s,离心5 min (15 000 r·min-1,4 ℃),取上清,0.22 μm滤膜过滤后待分析。
2.1.3专属性考察 分别取空白血浆、空白血浆含苯巴比妥标准品、空白血浆含内标液、空白血浆含苯巴比妥标准品及内标液、患者服药后血浆样品+内标液,采“2.1.2”项下方法处理后进样20 μL。获得色谱图,见图1。样品分离度及峰形良好,内源性杂质不干扰苯巴比妥的定量。
图1 高效液相色谱图A–空白血浆,B–空白血浆+苯巴比妥标准品,C–空白血浆+内标液,D–空白血浆+苯巴比妥标准品+内标液,E–患者血浆+内标液;1–苯巴比妥,2–内标(苯妥英)Fig 1 HPLC chromatogramsA–blank plasma, B–blank plasma with phenobarbital, C–blank plasma with internal standard, D–blank plasma with phenobarbital and internal standard, E–the patient's plasma samples with internal standard; 1–phenobarbital, 2–internal standard (phenytoin)
2.1.4标准曲线的绘制 取对照品血浆系列样品,按“2.1.2”方法处理分析,以苯巴比妥峰面积/内标峰面积之比(Y)对苯巴比妥浓度(X)的回归方程为:Y = 0.019 4 X + 0.009 2(r = 0.999,n = 7)。线性范围为1.56~100.00 μg·mL-1,线性关系良好。
表1 稳定性实验结果Tab 1 Results of the stability test
2.1.9患者血浆测定 取待测血浆,按“2.1.2”项下方法进行前处理和上机分析,相应的标准曲线计算患者血浆样品中苯巴比妥的含量。
2.2CMIA法
2.2.1CMIA法原理[12](Architect 苯巴比妥测定试剂盒说明书)吖啶酯标记的苯巴比妥分子作为酶竞争物,苯巴比妥抗体包被的顺磁微粒子作为捕获物。检测样品时,将样本、苯巴比妥抗体包被的顺磁微粒子和吖啶酯标记的苯巴比妥结合物混合,制成反应混合物。苯巴比妥抗体包被的微粒子与样本中的吖啶酯标记的苯巴比妥结合物结合。冲洗后,将预激发液和激发液加入到反应混合物中,产生化学发光反应。测量产生的化学发光反应,以相对发光单位(RLUs)表示。
2.2.3性能指标的评估 CMIA法的精密度、回收率、线性、灵敏度、特异性等性能指标均按照Architect系统操作手册执行,结果表明均符合测定要求。
2.2.4患者血样测定 常规采血后,分离血浆,按照仪器标准操作规范测定,仪器自行取样、分析测定,每批血浆样本测定时需进行质控样品的平行测定。
2.3两种检测方法的比较
2.3.1方法 CMIA法作为对照比较的检测系统,HPLC法作为待评价系统,以两种检测方法系统可重复性良好为前提。应MedCalc(医学统计软件-英文版),采相关分析、配对t检验和Bland-Altman法对两种方法的一致性进行评价。P < 0.05为差异有统计学意义。
2.3.3一致性分析 配对t检验:将测试样品苯巴比妥的HPLC法和CMIA法测定结果进行配对t检验,该药物血清浓度的HPLC法和CMIA法测定结果在统计学上无显著性差异(P > 0.05)。
将两组测定值输入MedCalc软件进行Bland-Altman(B-A)分析[15],结果如图2所示。横坐标X轴表示两种测定方法测定每个样本的平均值,纵坐标Y轴表示两种测定方法测定每个样本的差值与样本平均值的百分比。图中的上下两条水平虚线代表95%一致性界限的上下限,中间实线代表差值的百分比均数。两种分析方法的一致程度越高,实线越接近虚线。图中还显示了分析过程中出现的极端情况,是由偶然误差所造成的。
图2 HPLC与CMIA法偏差图Fig 2 Deviation chart of HPLC and CMIA method
一般来说,B-A图形中,在置信区间上、下限内的点要占所有点的95%,并且上下限要在专业、临床可接受的临界值范围内。由图2可见,3.6%(2/55)的点在95%的一致性界限以外,达到要求;在一致性界限范围内,HPLC法苯巴比妥的检测值与CMIA法检测值相比,差值百分比的绝对值最大为20.1%,国家临检中心要求血浆样本血药浓度的检测限为±25%。因此,从一致性方面分析,HPLC法与CMIA法对苯巴比妥测定的结果一致性较好,两种方法可以互换。
本研究所建立的HPLC法测定苯巴比妥血浆药物浓度,方法简便,专属性好、灵敏度高、准确可靠,更适于小样本量的浓度监测,当样品量较大时建议仍采CMIA法。本研究对两种分析方法进行了科学系统的方法学验证,两者的效能学指标均符合分析要求;对两种分析方法的测定结果进行了Passing-Bablok相关性分析[16-17]和Bland-Altman法的一致性评价及差别比较。
相关性分析结果显示,两种方法的相关性较好,具有可比性,可以互换。但相关分析评价两种检测结果具有明显的片面性。当系统误差较大时,相关分析也呈现较好的一致性,容易产生错误的结论,因为回归分析只能显示两种分析方法测定值之间的相关性及密切程度。因此,还需要进行一致性的评价和分析。
综上所述,本研究所建立的检测苯巴比妥药物浓度的HPLC法与CMIA法相关性和一致性良好,两种检测方法可以互换,均可于临床血药浓度监测。另外,在评价两种临床检测手段时可采Passing-Bablok相关性分析和Bland-Altman法进行一致性分析。
[参考文献]
[1] Vosough M, Ghafghazi S, Sabetkasaei M. Chemometrics enhanced HPLC-DAD performance for rapid quantification of carbamazepine and phenobarbital in human serum samples[J]. Talanta, 2014, 119: 17-23.
[2] Formosa N, Torpiano J, Allqrove J, et al. Anticonvulsant treatment associated with intractable hypocalcaemia in a female child with hypoparathyroidism[J]. Horm Res Paediatr, 2015, 83(1): 62-66.
[3] Boylan GB, Rennie JM, Pressler RM, et al. Phenobarbitone,neonatal seizures, and video-EEG[J]. Arch Dis Child Fetal Neonatal Ed, 2002, 86(3): F165-170.
[4] 谢宁,梁小丽,李淑穗,等.高效液相色谱法测定人血浆中苯巴比妥浓度[J].海峡药学,2015,27(4):241-243.
[5] Heideloff C, Bunch DR, Wang S. A novel HPLC method for quantifcation of 10 antiepileptic drugs or metabolites in serum/ plasma using a monolithic column[J]. Ther Drug Monit, 2010, 32(1): 102-106.
[6] 施捷,段永生,刘晓阳,等.高效液相色谱法测定去痛片中四种成分的含量[J].中国药物应与监测,2006,3(6):24-27.
[7] 郑芝欣,魏简汇.135例苯巴比妥血药浓度结果的分析[J].中国药物应与监测,2007,4(2):35-37.
[8] Deeb S, McKeown DA, Torrance HJ, et al. Simultaneous analysis of 22 antiepileptic drugs in postmortem blood, serum and plasma using LC-MS-MS with a focus on their role in forensic cases[J]. J Anal Toxicol, 2014, 38(8): 485-494.
[9] Tai SS, Yeh CY, Phinney KW. Development and validation of a reference measurement procedure for certifcation of phenytoin,phenobarbital, lamotrigine, and topiramate in human serum using isotope-dilution liquid chromatography/tandem mass spectrometry[J]. Anal Bioanal Chem, 2011, 401(6): 1915-1922.
[10] Schmid RW, Lotz J, Schweiqert R, et al. Multi-site analytical evaluation of a chemiluminescent magnetic microparticle immunoassay (CMIA) for sirolimus on the Abbott ARCHITECT analyzer[J]. Clin Biochem, 2009, 42(15): 1543-1548.
[11] Burianová I, Bořecká K. Routine therapeutic monitoring of the active metabolite of carbamazepine: is it really necessary?[J]. Clin Biochem, 2015, 48(13-14): 866-869.
[12] 赵利霞,李振甲,魏彦林,等.化学发光免疫分析[J].世界科技研究与发展,2004,26(4):24-33.
[13] 赵冠人,申健,彭明丽,等.HPLC-MS/MS法测定全血中他克莫司的浓度[J].中国药物应与监测,2014,11(5):276-278.
[14] 黄晓会,刘艳,张健.HPLC法测定人血清中万古霉素及去甲万古霉素浓度及临床应[J].中国药物应与监测,2014,11 (2):92-94.
[15] 萨建,刘桂芬.定量测量结果的一致性评价及Bland-Altman法的应[J].中国卫生统计,2011,28(4):409-411,413.
[16] Gutiérrez-Chico JL, Zamorano JL, Prieto-Moriche E, et al. Realtime three-dimensional echocardiography in aortic stenosis: a novel, simple, and reliable method to improve accuracy in area calculation[J]. Eur Heart J, 2008, 29(10): 1296-1306.
[17] Atiqi R, van Iersel C, Cleophas TJ. Accuracy assessments of quantitative diagnostic tests for clinical research[J]. Int J Clin Pharmacol Ther, 2009, 47(3): 153-158.
[18] 王阿慧,凌艳英,庄秋容,等.两种方法检测血红蛋白H百分比一致性比较[J].检验医学与临床,2015,12(3):385-386.
[19] 李镒冲,李晓松.两种测量方法定量测量结果的一致性评价[J].现代预防医学,2007,34(17):3263-3266,3269.
[20] Bland JM, Altman DG. Statistical methods for assessing agreement between two methods of clinical measurement[J]. Lancet, 1986, 1(8476): 307-310.
[21] Giavarina D. Understanding Bland Altman analysis[J]. Biochem Med (Zagreb), 2015, 25(2): 141-151.
Consistent analysis of HPLC and CMIA method in TDM of phenobarbital in epileptic patients' plasma
QIAN Zhao, GUO Mei-hua, CHEN Yan, LU Jing, QU Ting, DUAN Li-juan, HAI Xin(Department of Pharmacy, the First Affliated Hospital of Harbin Medical University,Harbin 150001,China)
[ABSTRACT]Objective: To establish a practical and reliable method to quantify phenobarbital in epileptic patients' plasma for therapeutic drug monitoring (TDM), and evaluate the correlation and consistency of high-performance liquid chromatography (HPLC) and chemiluminescence microparticle immunoassay (CMIA). Methods: HPLC and CMIA methods were used to monitor the plasma concentration of phenobarbital in 55 epileptic patients, respectively. Then the correlation and consistency of the two methods were analyzed by Passing-Bablok regression, Paired t-test and Bland-Altman analysis. Results: The regression equation of the determination results by HPLC (Y ) and CMIA (X ) was Y = 1.024 1 X + 0.349 2 (r = 0.988, n = 55), which suggested good correlation of the two methods. Paired t-test (P > 0.05) and Bland-Altman analysis suggested a good consistency of the two methods for determining the plasma concentration of phenobarbital. Conclusion: HPLC and CMIA methods had good correlation and consistency in TDM of phenobarbital. These two methods can be replaced by each other and used for clinical TDM.
[KEY WORDS]HPLC; CMIA; Phenobarbital; Therapeutic drug monitoring; Consistency
[中图分类号]R917
[文献标识码]A
[文章编号]1672–8157(2016)02–0080–05
[基金项目]哈尔滨医科大学附属第一医院科研基金(2016B010)
[通信作者]海鑫,女,副主任药师,主要从事药物分析工作。E-mail:491824878@qq.com
[作者简介]钱钊,女,主管药师,主要从事临床药学工作。E-mail:qz0419@163.com
收稿日期:(2015-10-06 修回日期:2015-12-13)