Rapid Determination of Drug Protein Binding Affinity using Solid Phase Microextraction

Význam tématu

Volná frakce léku v krevní plasmatice přímo ovlivňuje farmakokinetickou a farmakodynamickou aktivitu. Určení podílu léku vázaného na proteiny je klíčové pro stanovení biologické dostupnosti a bezpečnostního profilu léčiv. Tradiční metody jako ultrafiltrace, ultracentrifugace nebo mikrodialýza vyžadují dlouhé časy rovnováhy a složité protokoly.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit rychlou metodu stanovení afinity vazby léků na proteiny v plazmě pomocí bioSPME mikroextrakce a porovnat ji s komerčním Rapid Equilibrium Dialysis zařízením. Test proběhl na modelových sloučeninách s referenčními vazebnými afinitami 20–99 % a na krysí plazmě.

Použitá instrumentace

• SPME LC Tips s C18 vláknem Supelco
• Agilent 1290 Infinity II spojený s 6460 QQQ pro LC MS/MS
• ThermoFisher RED zařízení PI90006 pro equilibrium dialysis
• Corning LSE Digital Microplate Shaker
• Eppendorf ThermoMixer C

Metodika

Využití bioSPME staví na adsorpci analyzátů do C18 povlaků podle Fickova zákona. Polymerní pojivo brání proteinu přístup k vláknu, proto extrahují pouze volné lékové molekuly. Po kondicionaci vláken následuje 30 minut extrakce agitačně při 37 °C. Desorpce analyzátů probíhá v acetonitrilu s interním standardem. Stanovení probíhá LC MS/MS režimem s gradientem 5–90 % B během 4 minut, MRM přechody monitorují analyty a jejich izotopické standardy. RED protokol zahrnuje 4hodinovou dialýzu při 37 °C, následnou precipitaci proteinů a LC MS/MS analýzu.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza potvrdila, že obě metody dosahují srovnatelných výsledků s referenčními hodnotami pro většinu sloučenin. Nižší vazebnou afinitu quinidinu pozorovali oba přístupy, pravděpodobně vlivem matice plazmy. BioSPME dokončilo měření volné frakce léku za méně než 60 minut, což představuje čtyřnásobné zkrácení času oproti RED.

Přínosy a praktické využití metody

• Zrychlené stanovení volné frakce léků bez nutnosti proteinové precipitace
• Snížení rizika matričních interferencí díky přímému vzorkování
• Možnost implementace do rutinních QA QC procesů

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj bioSPME směřuje ke zkrácení extrakčního času pod 30 minut, rozšíření spektra analyzů a plné automatizaci. Perspektivní je také aplikace in vivo mikroextrakce pro farmakokinetická a toxicologická hodnocení.

Závěr

BioSPME s C18 vláknem představuje rychlou, jednoduchou a spolehlivou alternativu k tradičním metodám stanovení vazby léků na proteiny. Zkrácení doby analýzy a eliminace proteinové precipitace zvyšují efektivitu laboratorních procesů.

Reference

• Journal of Laboratory Automation 2011 16 56-67