《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》：Dominant doubly charged ion enabling robust LC–MS/MS quantification of a novel small-molecule antibacterial drug Cefidelbaz in human plasma and its application to pharmacokinetic and protein binding studies
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•二价前体离子在灵敏度和线性方面优于单价离子。•针对两性离子性质的化合物，讨论了MRM前体离子的选择。•Cefidelbaz的临床药代动力学及其血浆蛋白结合特性。引言革兰氏阴性菌（GNB）中的抗菌药物耐药性（AMR）持续构成重大全球健康挑战，凸显了开发能够克服多种耐药机制的抗
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二价前体离子在灵敏度和线性方面优于单价离子。
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针对两性离子性质的化合物，讨论了MRM前体离子的选择。
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Cefidelbaz的临床药代动力学及其血浆蛋白结合特性。
引言
革兰氏阴性菌（GNB）中的抗菌药物耐药性（AMR）持续构成重大全球健康挑战，凸显了开发能够克服多种耐药机制的抗菌药物的迫切需求[1]、[2]、[3]、[4]。在近期的治疗策略中，铁载体抗生素尤为引人注日，因为它们利用细菌的铁摄取系统，通过"特洛伊木马"机制促进药物进入，从而增强药物穿透GNB外膜的效率[5]。Cefiderocol[6]、[7]、[8]作为首个获批的铁载体头孢菌素，证明了利用细菌铁摄取途径进行抗菌药物递送的临床可行性，并为下一代铁载体抗生素的开发奠定了基础。Cefidelbaz是一种新型铁载体头孢菌素抗菌药物，含有两个氯代邻苯二酚基团，能够螯合三价铁（Fe3?）并促进依赖铁途径的细菌摄取。在临床前研究中，cefidelbaz的铁螯合活性略强于cefiderocol，体外铁摄取的EC??值分别为2.00和3.14 μM。Cefidelbaz还对多种临床相关的β-内酰胺酶（包括NDM-1）的水解表现出更高的稳定性，优于选用的对照β-内酰胺药物和cefiderocol（数据未显示）。这些特性推动了cefidelbaz进入临床开发阶段，并凸显了开发敏感、可靠的生物分析方法以表征其全身暴露情况的重要性。
从生物分析的角度来看，cefidelbaz的结构特征尤为值得关注（见图1）。该分子含有一个季铵基团和一个邻近的羧酸盐基团，赋予其两性离子的性质。此外，分子中还包含多个含氮官能团和两个氯代邻苯二酚基团。这些共存的酸性和碱性官能团赋予了多个潜在的荷电位点，在电喷雾电离（ESI）过程中可能导致复杂的电离行为。尽管在小分子的ESI-MS分析中，如[M+H]?的单价前体离子较为常见，但含有多个离子性或易电离官能团的分子也可能产生多价离子[9]、[10]。因此，cefidelbaz中这些结构特征的共存提出了一个重要的生物分析问题，即如何选择合适的前体离子用于定量LC-MS/MS分析。
这一问题对抗菌药物生物分析尤为相关，因为LC-MS/MS已成为在生物基质中定量测定β-内酰胺类及其他抗菌药物的重要平台，为治疗药物监测和个体化给药策略提供了支持[11]、[12]、[13]、[14]。在定量LC-MS/MS中，前体离子的选择通常取决于各化合物所产生离子的信号响应和分析性能，且通常采用单价离子。然而，双价前体离子在β-内酰胺类抗生素中并非前所未有的。值得注意的是，相同的抗菌药物在不同分析条件下采用了不同的电荷态。对于头孢吡肟，已在经验证的LC-MS/MS方法中采用了单价前体离子[M+H]?[15]，而其他方法则采用双价前体离子[M+2H]2?进行定量分析[16]、[17]。在后者的研究中，特意选择双价离子用于头孢吡肟和头孢他啶的定量分析，因为双价离子提供了更高的响应[17]。对于临床上可用的铁载体头孢菌素cefiderocol，也观察到了类似的电荷态共存现象，其中检测到单价和双价前体离子[18]。这些观察结果凸显了在定量抗菌药物生物分析中，前体离子选择具有方法和化合物依赖性。
在此背景下，为了支持cefidelbaz正在进行的临床开发，有必要表征其质谱行为。本文开发并全面验证了两个独立的基于LC-MS/MS的生物分析方法。第一种方法用于测定人血浆中cefidelbaz的浓度，并应用于健康受试者的I期单次和多次剂量研究（中国临床试验注册，ChiCTR2200062570）。第二种方法将超滤与LC-MS/MS定量相结合，用于测定血浆蛋白结合率（%PPB），并应用于中国受试者的I期研究（无论是否存在肾功能损害）（ClinicalTrials.gov, NCT07070375）。这两种生物分析方法共同支持了cefidelbaz的I期临床研究。
各节摘要
化学品与试剂
Cefidelbaz标准品（纯度90.3%）和cefiderocol（IS；内标，纯度94.4%）由江苏恒瑞医药有限公司（中国上海）提供。
色谱级甲醇（MeOH）和乙腈（ACN）购自Merck KGaA（德国达姆施塔特）。ACS级甲酸（FA）和醋酸铵（NH4Ac）购自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。二甲基亚砜（DMSO）购自国药化学试剂有限公司（中国上海）。
总测定法：应用于I期SAD/MAD研究
经验证的总测定法应用于以下研究：《Cefidelbaz注射用制剂在健康中国受试者中单次和多次给药的I期随机、双盲、剂量递增、安慰剂对照临床试验——安全性、耐受性及药代动力学研究》（已在中国临床试验注册中心注册：ChiCTR2200062570）。研究设计包括两个部分。单次递增剂量（SAD）部分设有5个剂量组，剂量范围为400 mg至6000 mg。多次递增
质谱行为与前体离子选择
在β-内酰胺类抗生素中，多电荷前体离子并非cefidelbaz独有。据报道，多种头孢菌素在ESI条件下均可产生单价和双价分子离子（总结见表2）。在这些条件下，单价和双价分子离子均可被选作LC-MS/MS方法中MRM转变的前体离子。例如，在通过LC-MS/MS测定血浆中头孢吡肟时，Paal等人[15]、Ohmori等人[21]以及
结论
综上所述，开发并验证了两种基于LC-MS/MS的生物分析方法，用于测定人血浆中cefidelbaz的浓度和评估其%PPB。Cefidelbaz的一个显著特征是在ESI正离子模式下主要形成双价前体离子[M+2H]2?。与单价离子相比，选择[M+2H]2?提供了更优的灵敏度和校准性能，并实现了在宽浓度范围内的稳健定量分析
CRediT作者贡献声明
Ding Chenxin：写作——审阅与编辑，写作——初稿撰写，方法学。 Li Xiuyang：指导，资金获取，形式分析。 Wu Yijue：指导，资金获取，形式分析。 Wang Jun：方法学。 Wang Shuai：形式分析。 Wang Yiya：验证，方法学，调查研究，形式分析。 Ding Li：写作——审阅与编辑，指导，概念化。
利益冲突声明
作者声明，他们没有已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
Ding Chenxin|Li Xiuyang|Wu Yijue|Wang Jun|Wang Shuai|Wang Yiya|Ding Li
