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2019年底,2019冠状病毒病(Corona Virus Disease 2019,COVID-19)在全球爆发,对世界医疗和经济产生了巨大冲击。Comirnaty?是由Bio NTech-辉瑞公司开发,首个获得美国食品药品监督管理局完全批准的针对COVID-19的mRNA疫苗,活性成分mRNA包裹在脂质纳米粒(lipid nanoparticles,LNP)中递送给靶细胞。LNP是目前最先进的mRNA递送系统,通常由不同比例胆固醇、辅助脂质、聚乙二醇-脂质(PEG-脂质)和可电离脂质组成。辅料ALC-0159是Comirnaty?疫苗中的PEG-脂质,包含聚乙二醇(PEG)部分和脂质部分。和普通的惰性辅料不同,PEG-脂质在LNP中发挥着重要的作用,影响LNP粒子多种性质,包括LNP的粒径和转染效率等。然而,由于COVID-19的急速爆发,迫切需要安全有效的疫苗控制疾病的传播,因此,Comirnaty?疫苗的开发时间比传统疫苗短得多,有许多关于其毒副作用的研究尚未来得及开展,其载体材料可能引起的不良反应还需深入探究,同时,辅料ALC-0159在Comirnaty?疫苗中首次使用,因此,对其材料本身缺乏深入的研究,对于辅料ALC-0159了解甚少,迄今为止,没有ALC-0159相关药代动力学研究被报道,其安全性及体内命运仍然未知,其在生物体内的代谢行为有待探究和阐释。据报道,在2020年12月至2021年8月期间,在美国和欧洲施用约5.6亿剂Comirnaty?疫苗后出现了5805例过敏反应和过敏性休克(约百万剂10.44例)。然而,Comirnaty?疫苗接种后过敏反应的原因仍没有确切的结论,鉴于曾经有文献报道过由PEG引起的过敏反应,推测Comirnaty?疫苗中PEG-脂质ALC-0159是潜在过敏性辅料之一,由此看来,研究ALC-0159在生物体内的行为将为剖析疫苗不良反应的机制提供一定的理论支持,同时为辅料本身的安全性评价提供参考。本试验将PEG-脂质ALC-0159为研究对象,采用液相色谱-串联质谱(Liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)技术,开发了一种源内裂解-多重反应监测(MRM)在大鼠血浆、尿液和粪便中定量ALC-0159的分析方法,阐明了ALC-0159在大鼠体内的血浆药代动力学和排泄行为。(1)ALC-0159的质谱规律解析首先,采用飞行时间高分辨质谱研究ALC-0159的分子量分布情况和带电状态,采用的方法是设定较低的解簇电压和碰撞能量,确保ALC-0159在离子源和四级杆中不被打碎,ALC-0159以完整的前体离子状态被检测,以此达到精确表征ALC-0159的质量分布的目的。结果:由质荷比和携带电荷数计算出ALC-0159的分子量,其分子量具有多分散的特性,以约2500 Da为均值呈正态分布,和理论分子量基本相符。在电喷雾离子源条件下,ALC-0159前体离子大部分携带3电荷和4电荷,少部分携带2电荷,加合离子有[M+Na+H]2+,[M+Na+NH4+H]3+,[M+Na+2NH4+H]4+和[M+Na+NH4+2H]4+。随后,采用飞行时间高分辨质谱研究ALC-0159在Q2碰撞室内的裂解行为,设置较低的解簇电压,确保ALC-0159在离子源中不发生裂解,设置由小到大变化的碰撞能量,探究ALC-0159的裂解行为。结果发现,在CE 30 eV时,ALC-0159的PEG部分能产生碎片离子m/z 89.0591、103.0753、133.0859、147.1015和177.1126,为ALC-0159源内裂解规律的研究提供了依据,为后续定量碎片的选择奠定了基础。接下来,研究了ALC-0159在三重四极杆质谱内的源内裂解规律。设置较大的解簇电压,使ALC-0159在发生源内裂解,筛选合适的碎片作为母离子,在Q2中再次打碎,ALC-0159发生两次碰撞诱导解离。结果显示,ALC-0159在解簇电压下能够发生和四级杆碰撞室Q2中相同的裂解行为,这部分研究为后续源内裂解-MRM定量方法的开发提供了前提条件。(2)ALC-0159的大鼠血浆药代动力学研究在前期的基础上,建立了源内裂解-MRM定量大鼠血浆中ALC-0159的LC-MS/MS方法,并进行了方法学考察。结果显示,此方法稳定性好,灵敏度高,能够应用于ALC-0159的药代动力学研究。随后,研究了ALC-0159的血浆药代动力学行为。肌肉注射5 mg/kg ALC-0159后,达峰浓度Cmax为3.415±0.794μg/mL,给药后96 h血药浓度仍大于Cmax的十分之一,消除半衰期t1/2为130.9±60.671 h,清除率为0.024±0.006 L/h/kg,表观分布容积Vd为4.27±1.476 L/kg,药-时曲线下面积AUC(0-t)为181.061±36.533 mg/L·h,AUC(0-)∞为217.799±57.577 mg/L·h,平均滞留时间MRT(0-t)为67.279±5.663 h,MRT(0-)∞133.645±43.629 h。大鼠肌肉注射10 mg/kg ALC-0159后:达峰浓度Cmax为6.258±0.235μg/mL,给药后96 h血药浓度仍大于Cmax的十分之一,消除半衰期t1/2为103.7±29.222 h,清除率为0.03±0.003 L/h/kg,表观分布容积Vd为4.435±0.996 L/kg,药-时曲线下面积AUC(0-t)为287.849±15.849 mg/L·h,AUC(0-)∞为334.008±27.131 mg/L·h,平均滞留时间MRT(0-t)为71.108±1.586 h,MRT(0-∞)为119.322±25.845 h。结果显示,待测物ALC-0159在体内消除非常缓慢,并且在不同的大鼠间存在个体差异。(3)ALC-0159的排泄研究建立了测定大鼠粪便和尿液中ALC-0159的LC-MS/MS分析方法,并进行了部分方法学的验证。随后,阐明了ALC-0159经尿液和粪便的排泄情况。试验结果显示:尿液样品中ALC-0159的浓度低于定量下限,ALC-0159大部分以原形通过肾脏从粪便排出,120 h粪便中累积排泄率约为给药量的72.0%。综上,本试验采用高分辨质谱对ALC-0159进行了定性分析。接下来,在单位质量分辨的质谱API 4000中,分析了ALC-0159的源内裂解规律,发现了经高分辨质谱归属后的准确分子量的碎片,筛选其中稳定性好、响应高的碎片用于LC-MS/MS分析方法的建立。最后,研究了ALC-0159在大鼠体内的血浆药代动力学和排泄行为。