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使用质敏感的量化药物代谢物

敏感的药物代谢物使用量化质内容块的形象
来源:iStock。

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确定发生了什么药物进入人体后是药物开发过程中一个重要的考虑因素。不研究其代谢的命运,和理解产生的药理反应,是不可能评价药物的疗效和安全性。但代谢物的检测和量化并不是一个简单的过程,特别是由于生物样品中的低丰度的代谢物,和所涉及的复杂的矩阵的性质。在这方面,液相色谱结合质谱分析(质)已成为一个最强大的分析工具的筛选和鉴定药物代谢物。1领域的进步但是允许科学家分析药物代谢途径和药物之间的相互作用,并改善许多具有挑战性的疾病治疗策略。

高效液相色谱与质/女士


穆罕默德Yusmaidie阿齐兹博士,先进的医疗和牙科研究所的研究员马来西亚理科大学,花了数年时间研究抗疟疾药物的代谢物,如哌喹、使用液体chromatography-tandem质谱(质/ MS)的方法。他解释说,制药科学家通常喜欢质/女士到其他分析技术,当量化中代谢物,因为它的适用性和敏感度。


“十年前,高效液相色谱法(HPLC)是常用的药物定量,“阿齐兹说。”化合物被确定基于紫外、荧光、电化学检测。但现在,制药研究人员获得更先进的技术,如质谱法和更高的灵敏度,分辨率和宽动态范围。特别是在处理生物样本有限,灵敏度是一个重要因素。”


阿齐兹表示,质/ MS方法他使用提供足够高的选择性和灵敏度分析父母药物及其代谢物。质/女士操作期间,将电离的化合物和支离破碎的特定产品的离子化合物,被认为是一个指纹,”他说。“此外,质/女士有一个非常高水平的敏感性检测微量化合物。”


这项技术允许分子被发现在兆分之(PPT)水平,提供一个对阿齐兹的团队意味着测量哌喹及其代谢物的浓度——甚至低于父在人血浆药物浓度。

分析抗疟疾药物代谢物


哌喹双氢青蒿素含量测定是一种抗疟疾药物常用的结合,由于其生物半衰期长。2当哌喹进入身体,是在肠道和肝脏代谢化合物有相等或更长的半衰期,有时持续3 - 4周。2


“我们的兴趣量化哌喹代谢物源于这样一个事实,这些化合物在体循环以前化验,“阿齐兹解释道。“哌喹在人血浆浓度的确定可以帮助我们进一步研究在体循环代谢物的影响,即使在他们的潜力的药物之间的相互反应治疗已经结束。”


使用质/ MS,阿齐兹和他的合作者在萨尔格学院,瑞典哥德堡大学开发的一个敏感和定量测定哌喹和两个的代谢物。涉及的技术分离从血浆样品分析物C18柱和检测在串联质谱仪用ESI源与氘哌喹在正离子模式下运营的内部标准。3检测和定量是基于precursor-product (m / z)质荷比的离子对,特定于哌喹及其代谢物。


“在运行样品之前,我们确保验证方法FDA指南的分析方法阿齐兹说,“。“有条件时需要严格遵守的准则建立方法。参数包括准确度、精度、稳定性、复苏和基体效应。”


量化代谢物的艾滋病毒治疗


人们遭受了人类缺陷综合症(艾滋病)带来的人类免疫缺陷病毒类型1 (hiv - 1),推荐的第一行的治疗包括两种核苷逆转录酶抑制剂的组合(种转录)。4从本质上说,这些分子可以阻止艾滋病毒复制本身当它进入一个健康的人体细胞。种转录着手这个过程通过抑制一种酶被称为逆转录酶,但首先,分子需要代谢活性形式。


博士说:“种转录实际上是高活性Yazen Alnouti,制药科学系的副教授,药学院,内布拉斯加州大学医学中心(UNMC)。“他们需要细胞内磷酸化活性三磷酸(TP)核苷酸代谢产物才能抑制艾滋病毒逆转录酶。”


监视这些药物活性细胞内代谢物是困难的由于其亲水性,不稳定,低浓度在血液和组织。因为亲水性TP代谢物分离使用传统的反相色谱法无效,使用替代方法,可以分为直接和间接质方法。5直接的方法依赖于直接量化的核苷酸non-reverse相液相色谱条件下代谢物。另一方面,间接方法包括定量父脱磷酸核苷的代谢产物在反相液相色谱条件下。Alnouti的团队调查了直接和间接的方法来量化种转录拉米夫定(3 tc)和abacavir (ABC)及其代谢物。


“大多数现有的方法测量TP代谢物浓度在外周血单核细胞(PBMCs)需要采购这些细胞从大量的人类血液(6 - 18毫升),“Alnouti解释道。“我们想要开发和验证一个敏感,选择性质/ MS方法,可以用来量化TP PBMCs来自小得多的血液中代谢产物量(~ 0.5毫升)”。

一个敏感质/ MS方法测量NRTI代谢物


Alnouti人员的团队UNMC能够同时测量老鼠血液中从两个独立的NRTI药物代谢物。他们还量化这些代谢物在小鼠的免疫细胞从脾脏,肝脏和淋巴结。该研究的第一作者,博士Nagsen Gautam,现在UNMC助理教授,澄清说,他们的技术涉及隔离TP代谢物使用阴离子交换色谱法,将它们转换为父通过脱磷酸核苷,并分析这些父母核苷作为代理人的TP代谢物质/ MS方法使用敏感。6他进一步解释说,小分子代谢物的量化目标,大多数triple-quadrupole质/ MS系统在多反应监测(MRM)模式将授予高灵敏度和选择性。


他们的研究结果表明,量化的下限是10 pg / ml 3 tc代谢物,并为ABC代谢物4 pg / ml。6根据Gautam,这些结果表明,他的团队的方法12.5 - 50倍比以前更敏感的直接和间接质/ MS方法测量3 tc和ABC三磷酸代谢产物。“除了优化灵敏度,我们也改善了条件,确保TP和标准样品的稳定性在样本收集、准备、质/ MS分析和存储。这些因素通常是没有在其他方法解决,”他补充道。确切的条件可以找到Gautam最近发表的论文在《药品和生物医学分析。6


拥有一个正确的方法监控水平的药物活性代谢物在有限的血液和组织样本将有助于加快临床前和临床发展更有效的抗逆转录病毒治疗的患者受到艾滋病毒/艾滋病。带着优化质技术,Alnouti的团队现在正专注于跟踪TP代谢物在体内隐藏的病毒宿主。“艾滋病病毒耐药性发生和复发的多年后由于隐藏病毒释放病毒的水库,主要淋巴结,“Alnouti解释道。“监视这些隐藏的活性细胞内TPs水库可以支持新疗法的优化有可能攻击病毒在这些秘密地点和完全根除病毒。”

引用

1。肖,j·f·;周,b;Ressom, h·W。、代谢物鉴定和定量质/ MS-based代谢组学。TrAC趋势分析化学2012年,32岁,1 - 14。

2。冰斗湖,j .;贝里奎斯特y;天,N.P.;Bergquist, j .;Arvidsson b;白:J。,描述人类尿代谢物的抗疟哌喹。药物金属底座。Dispos。2006年,34 (12),2011 - 2019。

3所示。阿齐兹,m . y;霍夫曼、K.-J;阿什顿,M。、质/ MS定量的抗疟药哌喹和人血浆代谢物。色谱法杂志B 2017、1063、253 - 258。

4所示。成人和青少年抗逆转录病毒专门委员会的指导方针:使用指南HIV-1-infected成人和青少年的抗逆转录病毒药物。卫生和人类服务。2009年12月1日;1 - 161。

5。Jansen R.S.;罗辛h;Schellens J.H.;Beijnen, J.H.质谱定量分析的治疗性细胞内核苷酸类似物。质量范围。2011年启,30 (2)321 - 343。

6。Gautam:;林,z;m·g . Banoub;史密斯:a;Maayah, a;麦克米兰,j .;Gendelman h·e·;Alnouti Y。同时量化三磷酸胞内拉米夫定,abacavir代谢物的质/女士2018年制药和生物医学分析杂志,153,248 - 259。

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