Bioanalüüsi edusammud: LC - MS/MS roll oftalmoloogiliste ravimite väljatöötamisel ning vesi- ja klaaskehauuringutes

Ifaasitooted

Vedelikkromatograafia - tandem -massispektromeetria (LC - MS/MS)

Vedelikkromatograafia - tandem massispektromeetria (LC - MS/MS) on võimas analüütiline tehnika, mis ühendab vedelikkromatograafia eraldusvõimalused tandem -massispektromeetria massianalüüsi võimalustega. LC - MS/MS -is eraldatakse proovisegu kõigepealt vedelikkromatograafia abil, kus komponendid interakteeruvad erinevalt statsionaarse faasi ja liikuva faasiga, mis viib nende eraldumiseni kolonni läbimisel. Seejärel ioniseeritakse eraldatud komponendid ja analüüsitakse tandem -massispektromeetria abil, mis killustab ioonid tooteioonideks üksikasjaliku struktuurianalüüsi jaoks.

LC - MS/MS rakendused bioanalüüsis

Bioanalüüshõlmab ravimi kontsentratsioonide, metaboliitide ja muude bioloogiliste ühendite mõõtmist bioloogilistes proovides, näiteks veri, plasma, uriin ja muubiofluidid. LC - MS/MS sobib eriti hästi nende rakenduste jaoks, kuna see on kõrge tundlikkus ja võime tuvastada sihtanalüütide madalad kontsentratsioonid keerulistes bioloogilistes maatriksites.

LC - MS/MS tehnoloogia bioloogiliste proovide analüüsimiseks tuvastab nii eksogeensed kui ka endogeensed ained. Teadlased simuleerisid tegelikke proove, lisades mõõdetava aine atühi maatriksKvantitatiivse standardkõvera proovi ja kvaliteedikontrolli valimi sõnastamiseks. Bioloogilises proovis mõõdetava aine kontsentratsioon kvantifitseeritakse standardkõvera abil.

Endogeensed ained on ained, mis esinevad kehas looduslikult. Endogeensed ained - Seotud ravimid on viimastel aastatel muutunud uue ravimite väljatöötamise oluliseks suunaks. Koos suure hulga endogeensete ainetega ravimite sündimisega on endogeensete ainetega ravimite bioanalüüs muutunud üha olulisemaks. Kuid praegu keskendub bioloogiliste valimi analüüsimeetodite valideerimine FDA ja muude kodumaiste ja välismaiste ravimite ülevaatamise organisatsioonide poolt peamiselt eksogeensetele ainetele, sealhulgas täpsusele, täpsusele, maatriksi efektile, taastumissagedusele ja stabiilsusele. Kuna endogeensete ainete tuvastamine põhjustab tuvastamise tulemuste probleeme, mis on tingitud tema enda efektist, kui saadakse tühja maatriksi tegeliku proovi simuleerimiseks, on alternatiivtühi bioloogiline maatriks (kunstlik tühi bioloogiline maatriks) lahendab selle probleemi.

Tabel 1: Selektiivsuse kirjeldus tööstuse peavoolu bioanalüütilise metoodika valideerimise juhistes

Analüütiline meetod väljatöötamine ja analüütiline meetod valideerimine

Bioanalüüsis on esmatähtis tagada analüütiliste tulemuste usaldusväärsuse ja reprodutseeritavuse tagamine. See nõuab ranget arengut jaAnalüütilise valideeriminemeetodid.

Analüütiline meetod väljatöötaminehõlmab optimeeritud protseduuride loomist huvipakkuvate analüütide tuvastamiseks ja kvantifitseerimiseks. See hõlmab sobivate kromatograafiliste tingimuste (nt statsionaarse faasi, liikuva faasi, voolukiiruse) ja MS parameetrite (nt ionisatsiooni tehnika, kokkupõrkeenergia) valimist optimaalse tundlikkuse, eraldusvõime ja selektiivsuse saavutamiseks. Lisaks peab meetod olema võimeline analüüte täpselt kvantifitseerima keerukate ja muutuvate bioloogiliste maatriksite juuresolekul, mis koosnevad sageli valkudest, lipiididest ja muudest ühenditest, mis võivad analüüsi häirida.

Kui meetod on välja töötatud, peab see läbimaAnalüütiline meetod valideeriminetagada, et see vastab eelnevalt määratletud toimivuse kriteeriumidele. See valideerimisprotsess on vajalik selleks, et kinnitada, et meetod sobib selle eesmärgiks ja vastab regulatiivsetele nõuetele. Bioanalüütiliste meetodite jaoks sisaldab valideerimine tavaliselt mitut peamist parameetrit:

• - Täpsus ja täpsus:Meetodi tagamine annab õigeid ja järjepidevaid tulemusi.
• - Tundlikkus:Võimalus tuvastada analüüdi madalaid kontsentratsioone.
• - Selektiivsus:Meetodi võime eristada analüüti teistest maatriksi ühenditest.
• - Taastamine:Tõhusus, millega analüüti bioloogilisest valimist ekstraheeritakse.
• - Stabiilsus:Analüüdi stabiilsus erinevates ladustamis- ja käitlemistingimustes.
• - Lineaarsus:Meetodi võime anda tulemusi, mis on otseselt võrdelised analüüdi kontsentratsiooniga määratud vahemikus.

Tühi bioloogiline maatriks ja tühi maatriks mängivad selles valideerimisprotsessis kriitilisi rolle. Need kontrollproovid, mis ei sisalda huvipakkuvat analüüti, on olulised maatriksi võimalike mõjude või häirete tuvastamiseks analüüsi ajal. Need aitavad luua analüütide algtasemeid ja tagavad, et maatriks ise ei aita signaali saastumist ega allasurumist. Samamoodi kasutamineravim - tasuta maatriksidon ülioluline valideerimisel, et valimis ei esine jääkravimeid ega metaboliite, mis võiksid tulemusi kalduda.

Oftalmoloogiliste ravimite bioanalüüs

Silmamuna sein jaguneb kolmeks kihiks, välimine kiht on kiuline membraan; Keskmine membraan on pigmendimembraan, veresoonte membraan või UVEA; Ja sisemine membraan on võrkkesta. Silmamuna jaguneb kaheks osaks, silma eesmised ja tagumised piirkonnad, mis on piiratud objektiivi tagaosaga.

Joonis 1. Inimese silma anatoomia.

Uimastite metabolismi peamised struktuurid hõlmavad järgmist:

• Sarvkesta- Esmane sait paikse ravimi imendumise kohta, mis sisaldab esteraase ja tsütokroom P450 (CYP) ensüüme, mis metaboliseerivad prodrupe.
• Konjunktiiv- Rikkalik ravimiga - metaboliseerivad ensüümid (nt esteraasid ja CYP -d), aidates kõigepealt enne süsteemset imendumist läbi metabolismi.
• Vesihuumor- Piiratud metaboolne aktiivsus, kuid mängib rolli ravimite jaotuses ja kliirens.
• Klaaskeha- Intravitreaalne süstimine võib toimida otse võrkkestal ja vähendada toksilisust somaatilises ringluses. Väikemolekulravimid hajuvad kiiresti ja suurtel molekulravimitel on pikem pool - Elu. Klaaskehad vanusega mõjutavad farmakokineetikat.
• Sklera- Sklera on suure molekulravimite jaoks paremini läbilaskv ja ravimite läbimist läbi sklera mõjutab peamiselt molekulaarne suurus. Subkonjunktiivi süstid võimaldavad ravimitel koroidi siseneda, kuid protsess on keeruline. Skleraalne melaniin seob ravimi ja mõjutab selle vabanemist ja toime kestust.
• Tagumine silmapiirkond- Retrokulaarsed kuded on rikkad verevoolu ja ravimeid saab elimineerida keha vereringe või lümfi kaudu. Koroidaalne veresoonte hüpermeaabel võimaldab ravimitel hõlpsalt kosmosesse siseneda, kuid võrkkesta pigmendi epiteeli on keeruline ületada, mis mõjutab tõhusust ja põhjustab kaotust. Melaniin - seonduvad ravimid võivad toime kestust pikendada.

Vesilahust ja klaaskeha huumor

Sellevesihuumorjaklaaskeha huumoron olulised silmavedelikud, mis mängivad kriitilisi rolle silmasisese rõhu säilitamisel, toitainete pakkumisel ja optilise selguse hõlbustamisel. Veshuumor on õhuke, selge, vesine vedelik, mis täidab nii silma eesmised kui ka tagumised kambrid, mis sisaldavad ioone, valke, süsivesikuid ja hapnikku. Enamik tsiliaarkeha toodetud vesilahust väljub silma nurga all, mis on moodustatud iirise ja sarvkesta ristumisest. Need vedelikud erinevad liikide vahel, sealhulgas inimeste, ahvide, küülikute ja muude mitte - inimlike primaatide vahel. Tavaliselt koguti nad suurte partiidega üksikutest loomadest või basseinidest.

Vesiarmose liikide vahel

Inimese vesihuumor

SelleInimese vesihuumoron selge, toitaine - rikkalik vedelik, mis säilitab silmasisese rõhu ja toetab sarvkesta ja läätse metaboolseid funktsioone. Seda toodetakse tsiliaarkeha abil ja voolab läbi eesmise kambri, enne kui see trabekulaarse võrgusilma kaudu voolab.

Ahvivesi huumor

Selleahvivesi huumorsarnaneb tihedalt inimeste oma kompositsiooni ja dünaamikaga. Arvestades primaatide ja inimeste anatoomilisi sarnasusi,Non - Inimese primaatide vesihuumoron oluline viide oftalmoloogiliste uuringute jaoks.

Jänese vesihuumor

SelleJänese vesihuumorErineb märkimisväärselt primaatide omast, eriti selle valgu kontsentratsiooni ja käibe kiiruse poolest. Küülikud kasutatakse silmauuringutes tavaliselt, kuigi liike - konkreetseid variatsioone tuleb arvestada.

Klaaskeha huumor liikide vahel

Inimese klaaskeha huumor

SelleInimese klaaskeha huumoron geel - nagu aine, mis koosneb peamiselt veest, kollageenist ja hüaluroonhappest. See säilitab silma kuju, neelab lööke ja on toitainete transpordi kanal.

Ahviklaasi huumor

Selleahviklaasi huumorjagab sarnast kompositsiooni inimese klaaskeha huumoriga, tehesmitte - Inimese primaatide klaaskeha huumorHindamatu mudel vanuse uurimiseks - Seotud klaaskeha degeneratsioon ja sellega seotud patoloogiad.

Küüliku klaaskeha huumor

Selleküüliku klaaskeha huumoron struktuurilt erinev, olles vedelam - ja millel on madalam kollageeni tihedus. Need erinevused mõjutavad selle reageerimist kirurgilistele sekkumistele ja farmakoloogilistele ravidele.

Kunstlike ja simuleeritud silmavedelike areng

Kunstlik vesi- ja kunstlik klaaskeha huumor

Kunstlik vesihuumorjakunstlik klaaskeha huumoron konstrueeritud asendajad, mis on mõeldud kasutamiseks oftalmoloogiliste operatsioonide, ravimite kohaletoimetamise ja teadusuuringute jaoks. Need sünteetilised vedelikud jäljendavad nende looduslike kolleegide biokeemilisi ja füüsikalisi omadusi.

Simuleeritud vesi- ja simuleeritud klaaskeha huumor

Simuleeritud vesiarmorijasimuleeritud klaaskeha huumoron laboratoorsed - Valmistatud lahendused, mida kasutatakse in vitro katsetamiseks ja silma füsioloogia modelleerimiseks. Need hõlbustavad kontrollitud uuringuid ilma loomade või inimese proovidega seotud eetiliste piiranguteta.

Järeldus

Vedelikkromatograafia - tandem -massispektromeetria (LC - MS/MS) kasutamine bioanalüüsis kujutab olulist edasiliikumist analüütilistes tehnikates bioloogiliste ühendite, sealhulgas ravimite ja metaboliitide tuvastamiseks ja kvantifitseerimiseks bioloogilistes maatriksites. Meetodi kõrge tundlikkus, täpsus ja selektiivsus muudavad selle hindamatuks nii eksogeenses kui ka endogeenses ainete analüüsis, eriti oftalmoloogiliste ravimite väljatöötamisel. Silma anatoomia ja selliste vedelike nagu vesi- ja klaaskeha huumor üksikasjalik mõistmine rõhutab nende kehakomponentide olulisust ravimite manustamissüsteemides. Veelgi enam, kunstlike ja simuleeritud silmavedelike arendamine edendab uurimisvõimalusi, tagades samal ajal eetiliste kaalutluste täitmise. Analüütilise meetodi valideerimise arenedes tagab see tõhusate kliiniliste rakenduste jaoks vajaliku usaldusväärsuse ja reprodutseeritavuse, eriti oftalmoloogias.

Märksõnad: LC - MS/MS, tühi bioloogiline maatriks, tühi maatriks, ravim Klaaskeha huumor, mitte - inimese primaatide klaaskeha huumor,Simuleeritud vesives huumor, simuleeritud klaaskeha huumor, kunstlik vesumum, kunstlik klaaskeha huumor.

Viide

Seyedpour, S. M., Lambers, L., Rezazadeh, G., ja Ricken, T. (2023). Implanteeritava võimendatud mahtuvusliku glaukoomi rõhuanduri dünaamilise reageerimise matemaatiline modelleerimine.Mõõtmine: andurid, 30, 100936. Https://doi.org/10.1016/j.measen.2023.100936