Shimadzu Journal Vol. 09 - Clinical Research

Význam tématu

Metody k monitorování stability nanostruktur, kvality vzorků a koncentrace léčiv jsou klíčové pro spolehlivou analytickou chemii a klinickou diagnostiku. Rychlá detekce korozních procesů u nanomateriálů zajišťuje správnou funkci senzorů. Hodnocení kvality krevních vzorků před analýzou minimalizuje preanalytické chyby. Kvantitativní sledování koncentrací léčiv pro COVID-19 umožňuje optimalizovat léčbu a sledovat farmakokinetiku nových i repurposed léků.

Cíle a přehled studie

Report 1: Stanovit vliv rozpuštěných plynů ve vodě na morfologii a optické vlastnosti Ag nanorodů.
Report 2: Ověřit schopnosti PESI-MS rutinně detekovat preanalytické chyby, zejména časovou prodlevu 3 h při přípravě plasmy.
Report 3: Vyvinout HPLC a LC-MS/MS metody pro současné kvantitativní stanovení remdesiviru, jeho metabolitu GS-441524 a favipiraviru v lidské plasmě.

Použitá metodika a instrumentace

Report 1: Příprava Ag nanorodů glancing angle PVD, analýza SEM, SPM (včetně KFM), UV-Vis a Raman spektroskopií.
Report 2: PESI-MS (Shimadzu DPiMS-2020), jednoduchá precipitace MeOH/NH4Ac, statistika PCA, OPLS-DA a strojové učení.
Report 3: HPLC s fluorescenční detekcí, LC-MS/MS s ESI zdrojem a manuální či automatizovanou přípravou vzorků.

Hlavní výsledky a diskuse

• Report 1: Rozpuštěné kyslík a další plyny v deionizované vodě způsobují během hodin korozní změny Ag nanorodů, viditelné v SEM a snížení povrchové plasmonické rezonance.
• Report 2: PESI-MS dokázalo s AUC>0,95 jednoznačně klasifikovat 3h časový zpožďovací efekt v přípravě vzorků, robustní vůči výpadku jediné datové složky.
• Report 3: HPLC-UV umožnila citlivé stanovení favipiraviru, LC-MS/MS metodika zajistila simultánní, reprodukovatelné kvantifikace remdesiviru a GS-441524.

Přínosy a praktické využití metody

Report 1: Doporučení použití odplyněné vody ke stabilizaci nanostruktur senzorů.
Report 2: Rychlý screening kvality krevních vzorků bez náročné chromatografie či složitého značení.
Report 3: Personalizované terapeutické monitorování (TDM) pro COVID-19 léky umožní optimalizovat dávkování.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření PESI-MS pro detekci dalších preanalytických vlivů (hemolýza, smraďo-clotting, vícečetné mrazení).
Další vývoj nanostrukturálních senzorů s integrací multimodálních zobrazovacích technik (LA-ICP-MS + MALDI imaging).
Adaptace LC-MS/MS panelů pro vícenásobné terapeutické monitorování u pacientů na polyterapii.

Závěr

Kombinace pokročilých přípravných technik a výkonných MS metod umožňuje rychlé, přesné a robustní vyhodnocení stability materiálů, kvality vzorků i hladin léčiv, což významně posílí výzkum i klinickou praxi.

Reference

• Kabashin AV et al. Nat Mater 2009;8:867–871.
• Sands CJ et al. Anal Chem 2021;93:1924–1933.
• Niu X et al. Phys Rev Lett 2013;110:135501.
• Kamlage B et al. Clin Chem 2014;60:399–412.
• Bordag N et al. medRxiv 2021;2021.04.18.21254782.