Highly Sensitive and Robust Quantification Method for Ethinyl Estradiol and Drospirenone in Plasma

Význam tématu

Hormony estrogen a progesteron hrají klíčovou roli v reprodukční medicíně a onkologii. Kombinace ethinylestradiolu a drospirenonu patří mezi nejpoužívanější nízkodávkové orální kontraceptiva. Vzhledem k nízké biologické dostupnosti ethinylestradiolu a nutnosti přesného sledování jeho hladin v plazmě je vysoce citlivá a robustní metodika nezbytná pro farmakokinetické a bioekvivalenční studie.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo vyvinout a validovat vysoce citlivou, reprodukovatelnou a nákladově efektivní kvantitativní metodu LC-MS/MS pro simultánní stanovení ethinylestradiolu (LLOQ 0,993 pg/ml) a drospirenonu v lidské plazmě pomocí systému SCIEX Triple Quad™ 5500.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorků: extrakce kapalinou-kapalinou (TBME:n-hexan), derivatizace ethinylestradiolu s dansylchloridem, následné vysušení a rekonstituce ve vodě a acetonitrilu.
• Chromatografie: UHPLC Shimadzu Nexera, kolona C18 (50 × 2,1 mm, 5 μm), mobile phase A (5 mM NH4HCOO, pH 11), mobile phase B (acetonitril:methanol), gradient, průtok 300 μl/min, doba analýzy 8 min.
• Hmotnostní spektrometrie: SCIEX Triple Quad™ 5500 s Turbo V™ zdrojem, ESI pozitivní režim, MRM přechody 530,2→171,1 pro derivát ethinylestradiolu a 367,1→97 pro drospirenon, optimalizované parametry (DP, CE, CXP).

Použitá instrumentace

• SCIEX Triple Quad™ 5500 LC-MS/MS
• Shimadzu Nexera s 30AC autosamplerem
• C18 analytická kolona (50 × 2,1 mm, 5 μm)
• Vodní lázeň, rotační centrifuga
• Pracovní plyny: dusík pro nebulizaci, sušení a oponový plyn

Hlavní výsledky a diskuse

• LLOQ pro ethinylestradiol byl 0,993 pg/ml se signálem/šum ~68; pro drospirenon 1003,6 pg/ml se S/N ~284.
• Kalibrační křivky lineární v rozsahu 0,993–300,5 pg/ml (r = 0,9980) pro ethinylestradiol a 1003,6–171152,2 pg/ml (r = 0,9994) pro drospirenon.
• Precision a accuracy v rámci 80–120 % při všech QC úrovních (LLOQ, nízké, střední, vysoké koncentrace).
• Retenční časy 0,88 min (ethinylestradiol) a 4,10 min (drospirenon) v osmiminutovém chromatografickém běhu.
• Patenty QJet® 2 Ion Guide a eQ™ Electronics přispěly ke zvýšení citlivosti a robustnosti měření.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda je vhodná pro GLP bioanalytické laboratoře zaměřené na bioekvivalenci a farmakokinetiku. Nabízí vysokou citlivost při minimální spotřebě reagencií, rychlý průběh analýz a vysokou reprodukovatelnost, což usnadňuje průmyslová i akademická měření hormonálních kontraceptiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další snížení LLOQ, mikrominiaturizace přípravy vzorků a automatizace procesů.
• Rozšíření metodiky o další steroidní hormony v multiplexovém režimu.
• Integrace vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie a pokročilé chemometrické analýzy.
• Využití nových iontových vodičů a optimalizovaného elektronického zpracování pro vyšší propustnost a citlivost.

Závěr

Vyvinutá LC-MS/MS metoda na SCIEX Triple Quad™ 5500 umožňuje spolehlivé, vysoce citlivé a rychlé stanovení ethinylestradiolu a drospirenonu v lidské plazmě. Validace potvrdila vysokou přesnost i přesnost opakování, přičemž metoda splňuje požadavky regulovaných bioanalytických laboratoří.

Reference

• Back DJ, et al. The gut wall metabolism of ethinyloestradiol and its contribution to the presystemic metabolism of ethinyloestradiol in humans. Br J Clin Pharmacol. 1982;13:325–330.
• Rogers SM, et al. Paracetamol interaction with oral contraceptive steroids: increased plasma concentrations of ethinyloestradiol. Br J Clin Pharmacol. 1987;23:721–725.
• Guengerich FP, et al. Metabolism of 17 alpha-ethynylestradiol in humans. Life Sci. 1990;47:1981–1988.
• Williams MC, et al. The urinary metabolites of 17a-ethynylestradiol-9a,11xi-3H in women. Steroids. 1975;25:229–246.
• Huber J, et al. Efficacy and tolerability of a monophasic oral contraceptive containing ethinyl estradiol and drospirenone. Eur J Contracept Reprod Health Care. 2000;5:25–34.
• Foster DG, et al. Number of oral contraceptive pill packages dispensed, method continuation, and costs. Obstet Gynecol. 2006;108:1107–1114.
• Anari MR, et al. Derivatisation of Ethinyl estradiol with Dansyl Chloride To Enhance Electrospray Ionization: Application in Trace Analysis of Ethinyl estradiol in Rhesus Monkey Plasma. Anal Chem. 2002;74(16):4136–4144.
• Eduardo AJ, et al. Bioequivalence of Two oral contraceptive drugs containing Ethinyl estradiol and Drospirenone in healthy female volunteers. Global J Med Res. 2011;11(3):9–17.