Удосконалення біоаналізу: роль LC - MS/MS в розвитку офтальмологічних препаратів та досліджень водного та склоподібного гумору

Продукти IPHASE

Рідка хроматографія - Тандемна мас -спектрометрія (LC - MS/MS)

Рідка хроматографія - Тандемна мас -спектрометрія (LC - MS/MS) - це потужна аналітична методика, яка поєднує можливості розділення рідинної хроматографії з можливостями масового аналізу тандемної мас -спектрометрії. У LC - MS/MS суміш зразка спочатку відокремлюється рідинною хроматографією, де компоненти по -різному взаємодіють із стаціонарною фазою та мобільною фазою, що призводить до їх поділу, коли вони проходять через колону. Потім відокремлені компоненти іонізуються та аналізуються за допомогою тандемної мас -спектрометрії, яка фрагментує іони в іони продукту для детального структурного аналізу.

Застосування LC - MS/MS в біоаналізі

Біоаналізпередбачає вимірювання концентрації лікарських засобів, метаболітів та інших біологічних сполук у біологічних зразках, таких як кров, плазма, сеча та іншебіофлюїди. LC - MS/MS особливо добре підходить для цих застосувань завдяки його високій чутливості та здатності виявляти низькі концентрації цільових аналітиків у складних біологічних матрицях.

LC - MS/MS Технологія для аналізу біологічних зразків виявляє як екзогенні, так і ендогенні речовини. Дослідники моделювали фактичні зразки, додавши речовину, яку потрібно виміряти, допорожній матрицяСформулювати кількісний стандартний зразок кривої та зразок контролю якості. Концентрація речовини, яка вимірюється в біологічному зразку, кількісно визначається стандартною кривою.

Ендогенні речовини - це речовини, які природним чином зустрічаються в організмі. Ендогенна речовина - Препарати, пов'язані з ними, стали важливим напрямком для розвитку нових препаратів в останні роки. Поряд із народженням великої кількості препаратів з ендогенними речовинами, біоаналіз препаратів з ендогенними речовинами стало все більш важливим. Однак в даний час валідація методів аналізу біологічного зразка за допомогою FDA та інших організацій з огляду наркотиків та іноземних іноземних препаратів в основному зосереджується на екзогенних речовинах, включаючи точність, точність, матричний ефект, швидкість відновлення та стабільність. Оскільки виявлення ендогенних речовин призводить до проблем результатів виявлення через власну дію при отриманні порожньої матриці для імітації фактичного зразка, поява альтернативипорожній біологічний матриця (Штучна порожня біологічна матриця) вирішує цю проблему.

Таблиця 1: Опис селективності в основних керівних принципах перевірки біоаналітичної методології галузі

Розробка аналітичного методу та перевірка аналітичних методів

У біоаналізі забезпечення надійності та відтворюваності аналітичних результатів є першорядним. Це вимагає суворого розвитку іПеревірка аналітичноїметоди.

Розробка аналітичних методівпередбачає створення оптимізованих процедур виявлення та кількісного визначення аналітиків, що цікавлять. Сюди входить вибір відповідних хроматографічних умов (наприклад, стаціонарна фаза, мобільна фаза, швидкість потоку) та параметри MS (наприклад, техніка іонізації, енергія зіткнення) для досягнення оптимальної чутливості, роздільної здатності та селективності. Крім того, метод повинен бути здатним точно кількісно оцінити аналіти в присутності складних та змінних біологічних матриць, які часто складаються з білків, ліпідів та інших сполук, які можуть перешкоджати аналізу.

Після розробки методу він повинен зазнатиВалідація аналітичного методуЩоб він відповідав заздалегідь визначеним критеріям ефективності. Цей процес перевірки необхідний для підтвердження того, що метод підходить для його передбачуваного призначення та відповідає регуляторним вимогам. Для біоаналітичних методів перевірка зазвичай включає кілька ключових параметрів:

• - Точність та точність:Забезпечення методу забезпечує правильні та послідовні результати.
• - Чутливість:Здатність виявляти низькі концентрації аналіту.
• - Вибірковість:Здатність методу відрізнити аналіт від інших сполук у матриці.
• - Відновлення:Ефективність, з якою аналіт витягується з біологічної вибірки.
• - Стабільність:Стабільність аналіту в різних умовах зберігання та обробки.
• - Лінійність:Здатність методу виробляти результати, які безпосередньо пропорційні концентрації аналіту в визначеному діапазоні.

Порожня біологічна матриця та порожня матриця відіграють критичні ролі в цьому процесі перевірки. Ці контрольні зразки, які не містять інтересу, мають важливе значення для виявлення потенційних матричних ефектів або втручань під час аналізу. Вони допомагають встановити базові рівні для аналітиків і гарантують, що сама матриця не сприяє забрудненню або придушенню сигналу. Аналогічно, використаннянаркотики - Вільні матрицімає вирішальне значення для перевірки того, що в зразку не є залишкові препарати або метаболіти, які могли б перекосити результати.

Біоаналіз офтальмологічних препаратів

Стіна очного яблука поділяється на три шари, зовнішній шар - це волокниста мембрана; Середня мембрана - це пігментна мембрана, судинна мембрана або УЕВЕА; а внутрішня мембрана - це сітківка. Очне яблуко поділяється на дві частини, передні та задні ділянки ока, обмежені задньою стороною об'єктива.

Малюнок 1. Анатомія людського ока.

Основними структурами, пов'язаними з метаболізмом наркотиків, належать:

• Рогівка- Первинний сайт для місцевого поглинання лікарських засобів, що містять естерази та ферменти цитохрому Р450 (CYP), які метаболізують проліки.
• Кон'юнктива- багатий наркотиками - метаболізуючих ферментів (наприклад, естерази та CYP), що сприяє першому - проходження метаболізму перед системним поглинанням.
• Водний гумор- Обмежена метаболічна активність, але відіграє роль у розповсюдженні та кліренсі.
• Склоподібний- Інтравітреальна ін'єкція може діяти безпосередньо на сітківку та знижувати токсичність у соматичному кровообігу. Маленькі молекулині препарати швидко дифундують, а великі молекулярні препарати мають довшу половину - життя. Зміни склоподібного віку впливають на фармакокінетику.
• Склери- Склера більш проникний до великих молекулярних препаратів, а проходження лікарських засобів через склери в основному впливає на молекулярний розмір. Субкон'юнктивальні ін'єкції дозволяють препаратам потрапляти в хороїд, але процес складний. Склеральний меланін пов'язує препарат і впливає на його вивільнення та тривалість дії.
• Область заднього ока- Ретрокулярні тканини багаті кровотоком, а препарати можна усунути за допомогою циркуляції організму або лімфи. Хороїдальна судинна гіперпродуктивність дозволяє препаратам легко потрапляти в космос, але важко перетинати епітелій пігменту сітківки, що впливає на ефективність і призводить до втрати. Меланін - Препарати, що зв'язують, можуть продовжити тривалість дії.

Водний гумор і склоподібний гумор

Зводний гуморісклоподібний гуморє важливими очними рідинами, які відіграють критичну роль у підтримці внутрішньоочного тиску, забезпечення поживних речовин та полегшення оптичної ясності. Водний гумор - це тонка, прозора водяниста рідина, яка наповнює як передню, так і задню камери ока, що містить іони, білки, вуглеводи та кисень. Більшість водного гумору, що виробляється циліарним тілом, виходить з оком під кутом, утвореним переходом райдужної оболонки та рогівки. Ці рідини змінюються в різних видах, включаючи людей, мавп, кроликів та інших приматів людини. Зазвичай вони збираються з великими розмірами партії від окремих тварин або басейнів.

Водний гумор у видів

Людський водний гумор

ЗЛюдський водний гумор- це чітка, поживна - багата рідина, яка підтримує внутрішньоочний тиск і підтримує метаболічні функції рогівки та об'єктива. Він виробляється циліарним тілом і протікає через передню камеру перед тим, як злити через трабекулярну сітку.

Водний гумор мавпи

ЗВодний гумор мавпидуже нагадує людину в композиції та динаміці. Враховуючи анатомічні подібності між приматами та людьми,не - водний гумор людського приматуслужить важливим посиланням для офтальмологічних досліджень.

Кролячий водний гумор

Зкролячий водний гуморзначно відрізняється від приматів, особливо в його концентрації білка та швидкості обороту. Кролики зазвичай використовуються в очних дослідженнях, хоча слід враховувати види - специфічні зміни.

Склоподібний гумор для видів

Людський склоподібний гумор

Злюдський склоподібний гумор- це гель - як речовина, складена головним чином з води, колагену та гіалуронової кислоти. Він підтримує окулярну форму, поглинає удари та служить провідним транспортом поживних речовин.

Мавпа склоподібна гумор

ЗМавпа склоподібна гуморподіляє аналогічну композицію з склоподібним гумором людини, створюючине - склоподібний гумор приматівНеоціненна модель вивчення віку - пов'язана з склоподібною дегенерацією та супутніх патологій.

Кролячий склоподібний гумор

Зкролячий склоподібний гуморструктурно відрізняється, будучи більш рідкою - як нижча щільність колагену. Ці відмінності впливають на його реакцію на хірургічні втручання та фармакологічні методи лікування.

Розробка штучних та модельованих очних рідин

Штучний водний і штучний водний склоподібний гумор

Штучний водний гуморіштучний склоподібний гуморє інженерними замінниками, розробленими для використання в офтальмологічних операціях, доставці наркотиків та дослідницьких програм. Ці синтетичні рідини імітують біохімічні та фізичні властивості їх природних аналогів.

Модельований водний і імітований склоподібний гумор

Модельований водний гуморіМодельований склоподібний гуморє лабораторіями - підготовленими розчинями, що використовуються для експериментів in vitro та моделювання очної фізіології. Вони полегшують контрольовані дослідження без етичних обмежень, пов'язаних із зразками тварин або людини.

Висновок

Використання рідинної хроматографії - Тандемна мас -спектрометрія (LC - MS/MS) при біоаналізі є вирішальним прогресом в аналітичних методах виявлення та кількісного визначення біологічних сполук, включаючи препарати та метаболіти в біологічних матрицях. Висока чутливість, точність та селективність методу роблять його неоціненним як в екзогенному, так і в ендогенному аналізі речовин, особливо в офтальмологічних препаратах. Детальне розуміння очної анатомії та роль рідин, таких як водний та склоподібний гумор, підкреслює важливість цих компонентів тіла в системах доставки лікарських засобів. Більше того, розвиток штучних та модельованих очних рідин сприяє дослідницьким можливостям, забезпечуючи виконання етичних міркувань. Оскільки перевірка аналітичного методу продовжує розвиватися, вона забезпечує надійність та відтворюваність, необхідні для ефективних клінічних застосувань, особливо в офтальмології.

Ключові слова: LC - MS/MS, порожня біологічна матриця, порожня матриця, препарат Склоподібний гумор, не - людський примат склоподібний гумор,Модельований водний гумор, модельований склоподібний гумор, штучний водний гумор, штучний склоподібний гумор.

Довідник

Seyedpour, S. M., Lambers, L., Rezazadeh, G., & Ricken, T. (2023). Математичне моделювання динамічної реакції імплантованого посиленого ємнісного датчика тиску глаукоми.Вимірювання: датчики, 30, 100936. Https://doi.org/10.1016/j.measen.2023.100936