聚丙二醇的精准分析及其细胞吸收动力学研究

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聚丙二醇(Polypropylene glycol,PPG)是常用的合成高分子聚合物之一,常被用作药用辅料和日常用品的基料。鉴于PPG在药物制剂和化妆品领域的广泛应用,有必要建立相应的分析方法对PPG的毒性和药代动力学行为进行深入的研究。本研究选择PPG425、PPG1K和PPG2K作为目标聚合物,建立定量分析方法并对其细胞毒性和细胞药代动力学行为进行研究。PPG聚合物的结构多样性和分子量多分散性为其超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)的定量分析带来了很大的挑战。本研究采用碰撞诱导解离的串联质谱技术,在离子源或碰撞室中,使PPG的母离子发生裂解,产生m/z 59.0、117.1、175.1、233.2、291.2、349.3、407.2等一系列与PPG结构单元相关的产物离子,分别对应于含有1、2、3、4、5、6、7个重复丙二醇单元的片段。PPG425由于平均分子量较小,采用特征离子对加和的方式进行定量,PPG1K和PPG2K则采用源内裂解的方式,利用特征离子对对其进行定量。使用反相色谱柱对PPG425、PPG1K和PPG2K进行分析,流动相中的水相是含0.5%甲酸的水溶液,有机相是乙腈-异丙醇(1:1,v/v)溶液。在实验条件下,PPG425的定量下限是1 ng/m L,线性范围是1-1000 ng/m L;PPG1K的定量下限是10 ng/m L,线性范围是10-1000 ng/m L;PPG2K的定量下限是50 ng/m L,线性范围是50-10000 ng/m L。PPG425、PPG1K和PPG2K分析方法的日内精密度、日间精密度、基质效应、提取回收率以及在各储存条件下的稳定性均在±15%范围内,符合NMPA指导原则要求,说明此方法准确可靠。细胞毒性实验结果表明,PPG425对MCF-7细胞的毒性较小,在实验浓度范围内(5-1200μg/m L)对细胞增殖基本没有影响,而PPG1K和PPG2K对MCF-7细胞有较明显的毒性作用,说明PPG聚合物是非生物惰性的,可以进入到MCF-7细胞内部并对细胞产生不利的影响。本研究采用基于碰撞诱导解离技术的UPLC-MS/MS方法成功研究了不同分子量PPG在MCF-7细胞中的吸收动力学行为。研究结果表明,PPG425和PPG1K分别只有0.02%(18 h)和0.05%(48 h)穿过细胞膜进入了细胞,而PPG2K有3.00%(48 h)可以进入细胞。因此当PPG聚合物用作药物辅料或日常用品基料时,应充分考虑其安全性。
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