Bile humano e animal de matriz biológica em branco para desenvolvimento de métodos bioanalíticos e validação do método bioanalítico

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2 Biomatriz em branco

Vários tipos dematrizes biológicas, incluindo sangue inteiro em branco, soro, plasma, bile, leite, urina, fezes, conteúdo intestinal, órgão visceral, humor vítreo, humor aquoso, líquido cefalorraquidiano, etc., coletados de indivíduos saudáveis ​​ou animais experimentais saudáveis, são coletivamente chamados de matrizes biológicas em branco.

3 A necessidade de usar matrizes biológicas em branco em estudos pré -clínicos

In Pesquisa pré -clínica de drogas, Matriz biológica em branco é a pedra angular para estabelecer e validarMétodos de análise biológica. Usando matrizes em branco de indivíduos saudáveis ​​ou animais experimentais, os pesquisadores podem preparar com precisão os padrões de calibração e amostras de controle de qualidade, avaliar os efeitos da especificidade, sensibilidade, precisão e matriz dos métodos analíticos e garantir a confiabilidade dos resultados da quantificação da concentração de medicamentos.

4 Validação e estabelecimento de métodos biológicos e aplicação de matriz biológica em branco

Conforme exigido pelas diretrizes da FDA/EMA, no estabelecimento e validação de métodos de análise da matriz biológica, matrizes biológicas em branco precisam ser usadas para garantir a precisão e a confiabilidade do método de análise. Especialmente na análise LC - MS/MS, as diferenças nos componentes da matriz de diferentes fontes podem afetar significativamente a eficiência da ionização. A matriz em branco é usada principalmente para preparar padrões de calibração, preparando amostras de controle de qualidade para examinar a especificidade, seletividade, precisão, precisão, efeitos da matriz, taxa de recuperação, estabilidade, linearidade de diluição, efeitos de interferência etc. dos métodos analíticos. A seletividade e o efeito da matriz do método de detecção requerem requisitos mais altos para a matriz em branco.

5 cenários de aplicação de matriz em branco biliar no desenvolvimento de medicamentos

Matriz biliar artificial (Matriz biliar simulada)é uma solução sintética que simula componentes biliares naturais e é usada para o metabolismo de drogas, a toxicologia e a pesquisa de análise biológica.Matriz em branco da biletem um importante valor de aplicação nos seguintes cenários de desenvolvimento de medicamentos: estudos de medicamentos para sistemas hepatobiliares, absorção e estudos de metabolismo de aprovação de medicamentos orais, estudos de interação com ácido biliar, estudos de avaliação de hepatotoxicidade e estase biliar e desenvolvimento de métodos de análise biológica (LC - MS/MS).

6 medicamentos para o sistema hepatobiliar

No desenvolvimento de medicamentos para o sistema hepatobiliar, a matriz em branco biliar desempenha um papel insubstituível como um sistema de simulação in vitro padronizado em pesquisa farmacocinética (PK), toxicológica e de análise biológica.

6.1 Avalie as características de excreção biliar dos medicamentos

Pesquisa sobre circulação hepatointestinal: a bile é uma das vias importantes para a excreção de medicamentos e seus metabólitos. Usando matriz biliar artificial, as alterações de concentração dos medicamentos na bile podem ser simuladas para avaliar se elas são reabsorvidas através da circulação intestinal hepática.

Determinação da taxa de depuração biliar: Para medicamentos que são ativamente excretados através da bile (como estatinas e certos antibióticos), a bile artificial (bile simulada) pode ajudar a quantificar sua eficiência de liberação e otimizar o regime de dosagem.

6.2 Estude o efeito dos ácidos biliares na absorção de drogas

Efeito da solubilização: os ácidos biliares podem promover a dissolução e a absorção intestinal de drogas lipofílicas, como a vitamina D. A bile artificial pode simular diferentes composições de ácidos biliares e avaliar seu impacto na biodisponibilidade de medicamentos.

Interações com ácido biliar de drogas: alguns medicamentos (como o liraglutídeo) podem competir com transportadores de ácidos biliares (como BSEP, MRP2), e a bile artificial pode ser usada para estudar essas interações para evitar riscos potenciais de estase biliar.

6.3 Avaliação de risco de hepatotoxicidade e colestase

Modelo de colestase induzida por drogas: a bile artificial pode simular condições patológicas, como obstrução do ducto biliar e hiperbilirrubinemia, e é usado para detectar se os medicamentos interferem no fluxo biliar ou nas células do ducto biliar.

Análise de Biomarcadores: Ao adicionar componentes específicos, como bilirrubina, ácidos biliares e fatores inflamatórios, o impacto dos medicamentos nos componentes biliares pode ser avaliado e a segurança clínica pode ser prevista.

6.4 Vantagens éticas e práticas de substituir a bile natural

Abordando a questão da escassez de amostra: a bile natural precisa ser obtida através de métodos invasivos, como o cateterismo do duto biliar, enquanto a bile artificial pode ser infinitamente preparada para evitar limitações éticas.

Consistência do lote: A composição da matriz artificial (matriz simulada) é controlável, reduzindo o impacto das diferenças individuais na bile natural nos resultados experimentais.

6.5 Apoiar o desenvolvimento de métodos de análise biológica de LC - MS/MS

Correção do efeito da matriz: a composição complexa da bile natural (sais altos biliares, fosfolipídios, pigmentos) pode facilmente levar à supressão ou aprimoramento de íons na análise de LC - MS/MS. A matriz biliar artificial (matriz biliar simulada) pode fornecer um fundo estável, otimizar a sensibilidade e a precisão do método.

7 Pesquisa de Espécies Cruzadas

A composição da bile varia muito entre diferentes animais (ratos, cães, macacos) e bile artificial pode padronizar as diferenças de espécies e melhorar a tradução dos dados pré -clínicos.

7.1 Cynomolgus Monkey Bile (NHP Bile)

A bile de macaco cynomolgus é altamente semelhante à dos seres humanos em termos de composição (como perfil de ácido biliar) e expressão do transportador de drogas (como BSEP, MRP2), tornando -o o modelo de primata não humano e não humano para avaliar interações biliárias biliares hepáticas e ácidos biliares de drogas.

7.2 Bile de cachorro Beagle

O teor de fosfolipídios na bile de Beagle é relativamente alto, tornando -o adequado para estudar a excreção biliar e a absorção dependente do sal biliar de medicamentos lipofílicos. No entanto, as diferenças na composição do ácido biliar entre Beagle e seres humanos requerem calibração através de matrizes artificiais.

7.3 Bile de rato SD

O volume de coleta biliar de ratos SD é relativamente grande (~ 1 mL/tempo), que é amplamente utilizado para estudos de circulação intestinal hepática e hepatotoxicidade de drogas. No entanto, deve -se notar que sua linha de base de alta bilirrubina pode interferir na análise LC - MS/MS.

7.4 ICR/CD - 1 bile de mouse

O mouse CD - 1 possui um pequeno volume biliar (50 - 200 μl), tornando -os adequados para estudar os mecanismos dos modelos de modificação de genes (como a via FXR/PXR), mas as técnicas de micro quantificação são necessárias para adaptação.

7.5 C57BL/6 Bile de mouse

O camundongo C57BL/6 é comumente usado em modelos de doenças metabólicas, e as alterações em sua composição biliar podem refletir condições patológicas, exigindo o uso da matriz biliar artificial para simular a patologia.

Os modelos acima precisam ser combinados com a matriz biliar artificial para controlar as diferenças de espécies e otimizar a comparabilidade da espécie cruzada dos métodos LC - MS/MS.

Conclusão

A matriz biliar artificial, como uma ferramenta -chave para simular a função da bile natural, desempenha um papel insubstituível no desenvolvimento de medicamentos hepatobiliares. Ao padronizar a composição biliar de diferentes espécies (como macacos Cynomolgus, cães beagle, ratos SD, CD - 1 ratos, ratos C57BL/6), a matriz biliar artificial abordam efetivamente os desafios centrais, como limitações éticas, diferenças individuais e simulação de estado patológico de amostras naturais.

Com o desenvolvimento da medicina de precisão, a matriz biliar artificial combinará ainda mais componentes específicos patológicos e a tecnologia microfluídica para simular dinamicamente o microambiente fígado e da vesícula biliar, fornecendo apoio mais forte ao desenvolvimento inovador de medicamentos.

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Referência

Li T, Chiang JY. Sinalização de ácido biliar na doença metabólica e terapia medicamentosa. Pharmacol Rev. 2014 em outubro; 66 (4): 948 - 83. Doi: 10.1124/pr.113.008201. PMID: 25073467; PMCID: PMC4180336.