Vorige vooruitgang in de bioanalyse: de rol van LC - MS/MS bij de ontwikkeling van oogheelkundige geneesmiddelen en waterige en glasachtige humorstudies

IPhase -producten

Vloeibare chromatografie - tandem massaspectrometrie (LC - MS/MS)

Vloeibare chromatografie - tandem massaspectrometrie (LC - MS/MS) is een krachtige analytische techniek die de scheidingsmogelijkheden van vloeistofchromatografie combineert met de massa -analysemogelijkheden van tandem massaspectrometrie. In LC - MS/MS wordt een monstermengsel eerst gescheiden door vloeistofchromatografie, waarbij componenten anders interageren met een stationaire fase en een mobiele fase, wat leidt tot hun scheiding terwijl ze door de kolom passeren. De gescheiden componenten worden vervolgens geïoniseerd en geanalyseerd door tandem massaspectrometrie, die ionen in productionen fragment voor gedetailleerde structurele analyse.

Toepassingen van LC - MS/MS in de bioanalyse

Bioanalyseomvat de meting van geneesmiddelconcentraties, metabolieten en andere biologische verbindingen in biologische monsters, zoals bloed, plasma, urine en anderebiofluïden. LC - MS/MS is bijzonder goed - geschikt voor deze toepassingen vanwege de hoge gevoeligheid en het vermogen om lage concentraties van doelanalyten in complexe biologische matrices te detecteren.

LC - MS/MS -technologie voor de analyse van biologische monsters detecteert zowel exogene als endogene stoffen. De onderzoekers simuleerden werkelijke monsters door de te gemeten stof toe te voegen aan eenblanco matrixom een ​​kwantitatief standaardcurve -monster en een kwaliteitscontrolemonster te formuleren. De concentratie van de te gemeten stof in een biologisch monster wordt gekwantificeerd door een standaardcurve.

Endogene stoffen zijn stoffen die van nature in het lichaam optreden. Endogene substantie - Gerelateerde geneesmiddelen zijn de afgelopen jaren een belangrijke richting geworden voor de ontwikkeling van nieuwe geneesmiddelen. Samen met de geboorte van een groot aantal medicijnen met endogene stoffen, is de bioanalyse van geneesmiddelen met endogene stoffen steeds belangrijker geworden. Op dit moment richt de validatie van biologische monstersanalysemethoden door FDA en andere binnenlandse en buitenlandse organisaties voor drugsbeoordeling zich echter voornamelijk op exogene stoffen, waaronder precisie, nauwkeurigheid, matrixeffect, herstelsnelheid en stabiliteit. Aangezien de detectie van endogene stoffen leidt tot problemen in de detectieresultaten vanwege zijn eigen effect bij het verkrijgen van lege matrix om het werkelijke monster te simuleren, de opkomst van alternatiefblanco biologische matrix (kunstmatige lege biologische matrix) lost dit probleem op.

Tabel 1: Beschrijving van selectiviteit in de reguliere bioanalytische methodologie van de industrie in de industrie

Ontwikkeling van analytische methode en validatie van analytische methode

In de bioanalyse is het voorop om de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid van analytische resultaten te waarborgen. Dit vereist de rigoureuze ontwikkeling envalidatie van analytischMethoden.

Ontwikkeling van analytische methodeomvat het creëren van geoptimaliseerde procedures voor het detecteren en kwantificeren van interessante analyten. Dit omvat het selecteren van de juiste chromatografische omstandigheden (bijv. Stationaire fase, mobiele fase, stroomsnelheid) en MS -parameters (bijvoorbeeld ionisatietechniek, botsingsenergie) om een ​​optimale gevoeligheid, resolutie en selectiviteit te bereiken. Bovendien moet de methode in staat zijn om analyten nauwkeurig te kwantificeren in aanwezigheid van complexe en variabele biologische matrices, die vaak bestaan ​​uit eiwitten, lipiden en andere verbindingen die de analyse kunnen verstoren.

Zodra een methode is ontwikkeld, moet deze ondergaanValidatie van analytische methodeOm ervoor te zorgen dat het vooraf aan de vooraf gedefinieerde prestatiecriteria voldoet. Dit validatieproces is noodzakelijk om te bevestigen dat de methode geschikt is voor het beoogde doel en voldoet aan wettelijke vereisten. Voor bioanalytische methoden bevat validatie meestal verschillende belangrijke parameters:

• - Nauwkeurigheid en precisie:Ervoor zorgen dat de methode correcte en consistente resultaten biedt.
• - Gevoeligheid:Het vermogen om lage concentraties van de analyt te detecteren.
• - Selectiviteit:Het vermogen van de methode om de analyt te onderscheiden van andere verbindingen in de matrix.
• - Herstel:De efficiëntie waarmee de analyt wordt geëxtraheerd uit het biologische monster.
• - Stabiliteit:De stabiliteit van de analyt onder verschillende opslag- en handlingomstandigheden.
• - Lineariteit:Het vermogen van de methode om resultaten te produceren die recht evenredig zijn met de analytconcentratie over een bepaald bereik.

Blanke biologische matrix en lege matrix spelen een cruciale rol in dit validatieproces. Deze controlemonsters, die niet de analyt van interesse bevatten, zijn essentieel voor het identificeren van potentiële matrixeffecten of interferenties tijdens de analyse. Ze helpen bij het vaststellen van basisniveaus voor de analyten en zorgen ervoor dat de matrix zelf niet bijdraagt ​​aan signaalbesmetting of onderdrukking. Evenzo is het gebruik vanDrug - Gratis matricesis cruciaal om te valideren dat er geen resterende geneesmiddelen of metabolieten aanwezig zijn in de steekproef die de resultaten kan scheeftrekken.

Bioanalyse van oogheelkundige medicijnen

De muur van de oogbol is verdeeld in drie lagen, de buitenste laag is het vezelachtige membraan; Het middelste membraan is het pigmentmembraan, vasculaire membraan of uvea; En het binnenmembraan is het netvlies. De oogbol is verdeeld in twee delen, de voorste en achterste gebieden van het oog, begrensd door de achterkant van de lens.

Figuur 1. Anatomie van menselijk oog.

De belangrijkste structuren die betrokken zijn bij het metabolisme van het geneesmiddel zijn:

• Hoornvlies- De primaire plaats voor actuele absorptie van actuele geneesmiddelen, bevattende esterasen en cytochroom P450 (CYP) enzymen die prodrugs metaboliseren.
• Bindvlies- Rijk aan medicijn - metaboliserende enzymen (bijv. Esterasen en CYP's), die bijdragen aan het eerst - passeren metabolisme vóór systemische absorptie.
• Waterige humor- Beperkte metabole activiteit, maar speelt een rol bij de verdeling en de goedkeuring van de geneesmiddelen.
• Glasachtig- Intravitreale injectie kan direct op het netvlies werken en de toxiciteit in de somatische circulatie verminderen. Geneesmiddelen voor kleine moleculen diffunderen snel en grote molecuulgeneesmiddelen hebben een langere helft van het leven. Geldreuze veranderingen met leeftijd beïnvloeden de farmacokinetiek.
• Sclera- Sclera is meer permeabel voor grote moleculengeneesmiddelen en geneesmiddelen door de sclera wordt voornamelijk beïnvloed door moleculaire grootte. Subconjunctivale injecties stellen medicijnen in staat om het choroid te betreden, maar het proces is ingewikkeld. Sclerale melanine bindt het medicijn en beïnvloedt de afgifte en de duur van de werking ervan.
• Achterste ooggebied- De retrooculaire weefsels zijn rijk aan bloedstroom en medicijnen kunnen worden geëlimineerd via de lichaamscirculatie of lymfe. Choroïdale vasculaire hyperpermeabiliteit kan geneesmiddelen gemakkelijk de buitenruimte binnenkomen, maar het is moeilijk om het retinale pigmentepitheel over te steken, dat de werkzaamheid beïnvloedt en tot verlies leidt. Melanine - Bindende medicijnen kunnen de duur van de werking verlengen.

Waterige humor en glasachtige humor

Dewaterige humorEnglasachtige humorzijn essentiële oculaire vloeistoffen die een cruciale rol spelen bij het handhaven van intraoculaire druk, het bieden van voedingsstoffen en het faciliteren van optische helderheid. De waterige humor is de dunne, heldere, waterige vloeistof die zowel de voorste als de achterste oogkamers vult, die ionen, eiwitten, koolhydraten en zuurstof bevat. Het grootste deel van de waterige humor geproduceerd door het ciliaire lichaam, verlaat het oog bij de hoek gevormd door de kruising van de iris en het hoornvlies. Deze vloeistoffen variëren tussen soorten, waaronder mensen, apen, konijnen en andere niet -- menselijke primaten. Ze verzameld meestal met grote partijgroottes van individuele dieren of zwembaden.

Waterige humor over soorten

Menselijke waterige humor

Demenselijke waterige humoris een duidelijke, voedingsstof - rijke vloeistof die intraoculaire druk handhaaft en metabole functies van het hoornvlies en de lens ondersteunt. Het wordt geproduceerd door het ciliaire lichaam en stroomt door de voorste kamer voordat het aftapt via het trabeculaire gaaswerk.

Aap waterige humor

Deaap waterige humorLijkt sterk op die van mensen in samenstelling en dynamiek. Gezien de anatomische overeenkomsten tussen primaten en mensen,niet - menselijke waterige humorDient als een essentiële referentie voor oogheelkundige studies.

Konijnen waterige humor

DeKonijnen waterige humorverschilt aanzienlijk van die van primaten, met name in zijn eiwitconcentratie en omzetsnelheid. Konijnen worden vaak gebruikt bij oculair onderzoek, hoewel soorten - specifieke variaties moeten worden overwogen.

Geldreuze humor over soorten

Menselijke glasachtige humor

Demenselijke glasachtige humoris een gel - zoals substantie die voornamelijk bestaat uit water, collageen en hyaluronzuur. Het handhaaft de oculaire vorm, absorbeert schokken en dient als een leiding voor voedingstransport.

GELUID VAN MAPKEN

DeGELUID VAN MAPKENdeelt een vergelijkbare compositie als menselijke glasachtige humor, makenniet - menselijke primaten -glasachtige humorEen onschatbaar model voor het bestuderen van leeftijd - Gerelateerde glasachtige degeneratie en gerelateerde pathologieën.

Konijn glasachtige humor

DeKonijn glasachtige humoris structureel anders, meer vloeistof zijn - Like en hebben een lagere collageendichtheid. Deze verschillen beïnvloeden de reactie op chirurgische interventies en farmacologische behandelingen.

Ontwikkeling van kunstmatige en gesimuleerde oculaire vloeistoffen

Kunstmatige waterige en kunstmatige waterige glasachtige humor

Kunstmatige waterige humorEnkunstmatige glasachtige humorzijn ontwikkelde vervangers die zijn ontworpen voor gebruik in oogheelkundige operaties, medicijnafgifte en onderzoekstoepassingen. Deze synthetische vloeistoffen bootsen de biochemische en fysische eigenschappen van hun natuurlijke tegenhangers na.

Gesimuleerde waterige en gesimuleerde glasachtige humor

Gesimuleerde waterige humorEnGesimuleerde glasachtige humorzijn laboratorium - bereide oplossingen die worden gebruikt voor in vitro experimenten en modellering van oculaire fysiologie. Ze vergemakkelijken gecontroleerde studies zonder de ethische beperkingen geassocieerd met dierlijke of menselijke monsters.

Conclusie

Het gebruik van vloeistofchromatografie - Tandem massaspectrometrie (LC - MS/MS) in bioanalyse vertegenwoordigt een cruciale vooruitgang in analytische technieken voor het detecteren en kwantificeren van biologische verbindingen, inclusief geneesmiddelen en metabolieten in biologische matrices. De hoge gevoeligheid, precisie en selectiviteit van de methode maken deze van onschatbare waarde in zowel exogene als endogene stofanalyse, vooral bij de ontwikkeling van de oogheelkundige geneesmiddelen. Het gedetailleerde begrip van oculaire anatomie en de rol van vloeistoffen zoals de waterige en glasachtige humor benadrukt het belang van deze lichaamscomponenten bij het leveren van geneesmiddelen. Bovendien bevordert de ontwikkeling van kunstmatige en gesimuleerde oculaire vloeistoffen de onderzoeksmogelijkheden en tegelijkertijd aan ethische overwegingen. Naarmate de validatie van de analytische methode blijft evolueren, zorgt het voor de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid die nodig is voor effectieve klinische toepassingen, met name in oogheelkunde.

Sleutelwoorden: LC - MS/MS, blanco biologische matrix, blanco matrix, medicijn - vrije matrix, biofluids, bioanalyse, biologische analyse, validatie van analytische, analytische methode -validatie, analytische methode -ontwikkeling, menselijke humor, rabbit, rabbit, rabbit, rabbit, rabbit, rabbit, rabbit, rabbit, rabbit, rabbit, rabbit, rabbit, rabbit. Veilige humor, niet -- menselijke primaat -glasachtige humor,Gesimuleerde waterige humor, gesimuleerde glasachtige humor, kunstmatige waterige humor, kunstmatige glasachtige humor.

Referentie

Seyedpour, S. M., Lambers, L., Rezazadeh, G., & Ricken, T. (2023). Wiskundige modellering van de dynamische respons van een implanteerbare verbeterde capacitieve glaucoompruksensor.Meting: sensoren, 30, 100936. Https://doi.org/10.1016/j.measen.2023.100936