Mga Pagsulong sa Bioanalysis: Ang Papel ng LC - MS/MS sa Ophthalmic Drug Development at Aqueous and Vitreous Humor Studies

Mga produktong iphase

Liquid Chromatography - Tandem Mass Spectrometry (LC - MS/MS)

Liquid Chromatography - Tandem Mass Spectrometry (LC - MS/MS) ay isang malakas na pamamaraan ng analytical na pinagsasama ang mga kakayahan sa paghihiwalay ng likidong chromatography na may mga kakayahan sa pagsusuri ng masa ng tandem mass spectrometry. Sa LC - MS/MS, ang isang sample na halo ay unang pinaghiwalay ng likidong chromatography, kung saan ang mga sangkap ay nakikipag -ugnay nang iba sa isang nakatigil na yugto at isang mobile phase, na humahantong sa kanilang paghihiwalay habang dumadaan sila sa haligi. Ang mga hiwalay na sangkap ay pagkatapos ay ionized at nasuri ng tandem mass spectrometry, na ang mga fragment ion sa mga ion ng produkto para sa detalyadong pagsusuri ng istruktura.

Mga aplikasyon ng LC - MS/MS sa Bioanalysis

Bioanalysisnagsasangkot ng pagsukat ng mga konsentrasyon ng gamot, metabolites, at iba pang mga biological compound sa loob ng mga biological sample, tulad ng dugo, plasma, ihi, at iba pabiofluids. Ang LC - MS/MS ay partikular na maayos - angkop para sa mga application na ito dahil sa mataas na sensitivity at kakayahang makita ang mababang konsentrasyon ng mga target na analyt sa loob ng mga kumplikadong biological matrices.

Ang teknolohiya ng LC - MS/MS para sa pagsusuri ng mga biological sample ay nakakakita ng parehong mga exogenous at endogenous na sangkap. Ang mga mananaliksik ay ginagaya ang aktwal na mga sample sa pamamagitan ng pagdaragdag ng sangkap na susukat sa ablangko matrixUpang mabuo ang isang dami ng standard curve sample at isang sample ng control control. Ang konsentrasyon ng sangkap na susukat sa isang biological sample ay nai -rate ng isang karaniwang curve.

Ang mga endogenous na sangkap ay mga sangkap na natural na nangyayari sa katawan. Ang Endogenous Substance - Ang mga kaugnay na gamot ay naging isang mahalagang direksyon para sa bagong pag -unlad ng gamot sa mga nakaraang taon. Kasabay ng pagsilang ng isang malaking bilang ng mga gamot na may mga endogenous na sangkap, ang bioanalysis ng mga gamot na may mga endogenous na sangkap ay naging mas mahalaga. Gayunpaman, sa kasalukuyan, ang pagpapatunay ng mga pamamaraan ng pagsusuri ng sample ng biological ng FDA at iba pang mga organisasyong pagsusuri sa domestic at dayuhang gamot ay pangunahing nakatuon sa mga exogenous na sangkap, kabilang ang katumpakan, kawastuhan, epekto ng matrix, rate ng pagbawi, at katatagan. Dahil ang pagtuklas ng mga endogenous na sangkap ay humahantong sa mga problema sa mga resulta ng pagtuklas dahil sa sarili nitong epekto kapag nakakakuha ng blangko na matrix upang gayahin ang aktwal na sample, ang paglitaw ng alternatiboblangko biological matrix (artipisyal na blangko na biological matrix) malulutas ang problemang ito.

Talahanayan 1: Paglalarawan ng pagpili sa pangunahing mga patnubay sa pagpapatunay ng pamamaraan ng bioanalytical na pamamaraan

Pag -unlad ng Paraan ng Pag -unlad at Pagsusuri ng Paraan ng Pagsusuri

Sa bioanalysis, tinitiyak ang pagiging maaasahan at muling paggawa ng mga resulta ng analytical. Nangangailangan ito ng mahigpit na pag -unlad atAng pagpapatunay ng analyticalmga pamamaraan.

Pag -unlad ng Paraan ng Analyticalnagsasangkot ng paglikha ng mga na -optimize na pamamaraan para sa pagtuklas at pagsukat ng mga pagsusuri ng interes. Kasama dito ang pagpili ng naaangkop na mga kondisyon ng chromatographic (hal., Stationary phase, mobile phase, rate ng daloy) at mga parameter ng MS (e.g., pamamaraan ng ionization, enerhiya ng banggaan) upang makamit ang pinakamainam na sensitivity, resolusyon, at selectivity. Bilang karagdagan, ang pamamaraan ay dapat na may kakayahang tumpak na pagsukat ng mga analyt sa pagkakaroon ng kumplikado at variable na biological matrices, na madalas na binubuo ng mga protina, lipid, at iba pang mga compound na maaaring makagambala sa pagsusuri.

Kapag nabuo ang isang pamamaraan, dapat itong sumailalimAng pagpapatunay ng pamamaraan ng analyticalUpang matiyak na nakakatugon ito sa paunang natukoy na pamantayan sa pagganap. Ang proseso ng pagpapatunay na ito ay kinakailangan upang kumpirmahin na ang pamamaraan ay angkop para sa inilaan nitong layunin at sumusunod sa mga kinakailangan sa regulasyon. Para sa mga pamamaraan ng bioanalytical, ang pagpapatunay ay karaniwang may kasamang ilang mga pangunahing mga parameter:

• - Kawastuhan at katumpakan:Ang pagtiyak ng pamamaraan ay nagbibigay ng tama at pare -pareho na mga resulta.
• - Sensitivity:Ang kakayahang makita ang mababang konsentrasyon ng analyte.
• - Selectivity:Ang kakayahan ng pamamaraan upang makilala ang analyte mula sa iba pang mga compound sa matrix.
• - Pagbawi:Ang kahusayan kung saan ang analyte ay nakuha mula sa biological sample.
• - Katatagan:Ang katatagan ng analyte sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng pag -iimbak at paghawak.
• - Linearity:Ang kakayahan ng pamamaraan upang makabuo ng mga resulta na direktang proporsyonal sa konsentrasyon ng analyte sa isang tinukoy na saklaw.

Ang blangko na biological matrix at blangko na matrix ay naglalaro ng mga kritikal na tungkulin sa proseso ng pagpapatunay na ito. Ang mga sample na control na ito, na hindi naglalaman ng analyte ng interes, ay mahalaga para sa pagkilala sa mga potensyal na epekto ng matrix o pakikipag -ugnay sa panahon ng pagsusuri. Tumutulong sila na maitaguyod ang mga antas ng baseline para sa mga analyt at matiyak na ang matrix mismo ay hindi nag -aambag sa kontaminasyon ng signal o pagsugpo. Katulad nito, ang paggamit ngGamot - Libreng Matricesay mahalaga para sa pagpapatunay na walang natitirang mga gamot o metabolite ang naroroon sa sample na maaaring mag -skew ng mga resulta.

Bioanalysis ng mga gamot na ophthalmic

Ang pader ng eyeball ay nahahati sa tatlong layer, ang panlabas na layer ay ang fibrous membrane; Ang gitnang lamad ay ang lamad ng pigment, vascular membrane o uvea; At ang panloob na lamad ay ang retina. Ang eyeball ay nahahati sa dalawang bahagi, ang mga anterior at posterior na mga rehiyon ng mata, na nakatali sa likuran ng lens.

Larawan 1. Anatomy ng mata ng tao.

Ang mga pangunahing istraktura na kasangkot sa metabolismo ng gamot ay kinabibilangan ng:

• Kornea- Ang pangunahing site para sa pangkasalukuyan na pagsipsip ng gamot, na naglalaman ng mga esterases at cytochrome P450 (CYP) na mga enzyme na nag -metabolize ng mga prodrugs.
• Conjunctiva- Mayaman sa Gamot - Metabolizing Enzymes (hal., Esterases at CYP), na nag -aambag sa una - pumasa sa metabolismo bago ang sistematikong pagsipsip.
• May tubig na katatawanan- Limitadong aktibidad ng metabolic ngunit gumaganap ng papel sa pamamahagi ng gamot at clearance.
• Vitreous- Ang intravitreal injection ay maaaring kumilos nang direkta sa retina at mabawasan ang toxicity sa somatic sirkulasyon. Ang mga maliliit na gamot na molekula ay nagkakalat nang mabilis, at ang mga malalaking gamot na molekula ay may mas mahabang kalahati - buhay. Ang mga pagbabago sa vitreous na may edad ay nakakaapekto sa mga pharmacokinetics.
• Sclera- Ang Sclera ay mas natatagusan sa malalaking molekula na gamot at daanan ng gamot sa pamamagitan ng sclera ay pangunahing apektado ng laki ng molekular. Pinapayagan ng mga iniksyon ng subconjunctival ang mga gamot na pumasok sa choroid, ngunit kumplikado ang proseso. Ang scleral melanin ay nagbubuklod ng gamot at nakakaapekto sa paglabas at tagal ng pagkilos.
• Posterior eye region- Ang mga retroocular na tisyu ay mayaman sa daloy ng dugo at ang mga gamot ay maaaring matanggal sa pamamagitan ng sirkulasyon ng katawan o lymph. Ang choroidal vascular hyperpermeability ay nagbibigay -daan sa mga gamot na madaling makapasok sa kalawakan, ngunit mahirap na tumawid sa retinal pigment epithelium, na nakakaapekto sa pagiging epektibo at humahantong sa pagkawala. Ang Melanin - Ang mga nagbubuklod na gamot ay maaaring pahabain ang tagal ng pagkilos.

May tubig na katatawanan at vitreous humor

Angmay tubig na katatawananatvitreous humoray mga mahahalagang ocular fluid na naglalaro ng mga kritikal na tungkulin sa pagpapanatili ng intraocular pressure, pagbibigay ng mga nutrisyon, at pagpapadali ng kalinawan ng optical. Ang may tubig na katatawanan ay ang manipis, malinaw, matubig na likido na pinupuno ang parehong anterior at posterior kamara ng mata, na naglalaman ng mga ions, protina, karbohidrat, at oxygen. Karamihan sa may tubig na katatawanan na ginawa ng ciliary body, ay lumabas ang mata sa anggulo na nabuo ng kantong ng iris at kornea. Ang mga likido na ito ay nag -iiba sa mga species, kabilang ang mga tao, unggoy, rabbits, at iba pang mga hindi - primata ng tao. Karaniwan silang nakolekta na may malaking sukat mula sa mga indibidwal na hayop o pool.

May tubig na katatawanan sa buong species

Human aqueous humor

AngHuman aqueous humoray isang malinaw, nutrisyon - mayaman na likido na nagpapanatili ng intraocular pressure at sumusuporta sa metabolic function ng kornea at lens. Ginawa ito ng ciliary body at dumadaloy sa anterior chamber bago mag -draining sa pamamagitan ng trabecular meshwork.

Monkey aqueous humor

AngMonkey aqueous humorMalapit na kahawig ng mga tao sa komposisyon at dinamika. Ibinigay ang anatomical na pagkakapareho sa pagitan ng mga primata at mga tao,Hindi - Human Primate Aqueous Humornagsisilbing isang mahalagang sanggunian para sa mga pag -aaral ng ophthalmic.

Rabbit aqueous humor

AngRabbit aqueous humornaiiba nang malaki mula sa mga primata, lalo na sa konsentrasyon ng protina at rate ng paglilipat. Ang mga rabbits ay karaniwang ginagamit sa pananaliksik ng ocular, kahit na ang mga species - tiyak na mga pagkakaiba -iba ay dapat isaalang -alang.

Vitreous humor sa buong species

Human vitreous humor

AngHuman vitreous humoray isang gel - tulad ng sangkap na binubuo lalo na ng tubig, collagen, at hyaluronic acid. Pinapanatili nito ang ocular na hugis, sumisipsip ng mga shocks, at nagsisilbing isang conduit para sa transportasyon ng nutrisyon.

Monkey vitreous humor

AngMonkey vitreous humorNagbabahagi ng isang katulad na komposisyon sa vitreous humor ng tao, paggawaHindi - Human primate vitreous humorIsang napakahalagang modelo para sa pag -aaral ng edad - Kaugnay na vitreous pagkabulok at mga kaugnay na pathologies.

Kuneho vitreous humor

AngKuneho vitreous humoray naiiba sa istruktura, pagiging mas likido - tulad at pagkakaroon ng mas mababang density ng collagen. Ang mga pagkakaiba -iba na ito ay nakakaimpluwensya sa tugon nito sa mga interbensyon sa kirurhiko at paggamot sa parmasyutiko.

Pag -unlad ng artipisyal at simulated ocular fluid

Artipisyal na may tubig at artipisyal na may tubig na nakakatawa na katatawanan

Artipisyal na may tubig na katatawananatartipisyal na vitreous humoray mga engineered kapalit na idinisenyo para magamit sa mga ophthalmic surgeries, paghahatid ng gamot, at mga aplikasyon ng pananaliksik. Ang mga sintetikong likido na ito ay gayahin ang biochemical at pisikal na mga katangian ng kanilang likas na katapat.

Simulated aqueous at simulated vitreous humor

Simulated aqueous humoratsimulated vitreous humoray laboratoryo - inihanda na mga solusyon na ginagamit para sa vitro eksperimento at pagmomolde ng ocular physiology. Pinadali nila ang mga kinokontrol na pag -aaral nang walang mga hadlang sa etikal na nauugnay sa mga sample ng hayop o tao.

Konklusyon

Ang paggamit ng likidong chromatography - tandem mass spectrometry (LC - MS/MS) sa bioanalysis ay kumakatawan sa isang mahalagang pagsulong sa mga diskarte sa analytical para sa pagtuklas at pagsukat ng mga biological compound, kabilang ang mga gamot at metabolites sa mga biological matrices. Ang mataas na sensitivity ng pamamaraan, katumpakan, at pagpili ay ginagawang napakahalaga sa parehong exogenous at endogenous na pagsusuri ng sangkap, lalo na sa pag -unlad ng gamot na optalmiko. Ang detalyadong pag -unawa sa ocular anatomy at ang papel ng mga likido tulad ng may tubig at vitreous humor ay nagtatampok ng kahalagahan ng mga sangkap ng katawan na ito sa mga sistema ng paghahatid ng gamot. Bukod dito, ang pag -unlad ng artipisyal at simulated ocular fluid ay nagpapalawak ng mga posibilidad ng pananaliksik habang tinitiyak ang mga pagsasaalang -alang sa etikal. Habang ang pagpapatunay ng pamamaraan ng pagsusuri ay patuloy na nagbabago, tinitiyak nito ang pagiging maaasahan at muling paggawa na kinakailangan para sa epektibong mga klinikal na aplikasyon, lalo na sa ophthalmology.

Keywords: LC-MS/MS, Blank Biological Matrix, Blank Matrix, Drug-free Matrix, Biofluids, Bioanalysis, Biological Analysis, Validation of Analytical, Analytical Method Validation, Analytical Method Development, Human Aqueous Humor, Monkey Aqueous Humor, Rabbit Aqueous Humor, Non-human Primate Aqueous Humor, Human Vitreous Humor, Monkey Vitreous Humor, Rabbit Vitreous katatawanan, hindi - tao primate vitreous humor,Simulated aqueous humor, kunwa vitreous humor, artipisyal na may tubig na katatawanan, artipisyal na vitreous humor.

Sanggunian

Seyedpour, S. M., Lambers, L., Rezazadeh, G., & Ricken, T. (2023). Ang pagmomolde ng matematika ng pabago -bagong tugon ng isang implantable na pinahusay na capacitive glaucoma pressure sensor.Pagsukat: Mga Sensor, 30, 100936. Https://doi.org/10.1016/j.measen.2023.100936