High-Throughput In Vitro ADME Analysis with Agilent RapidFire/MS Systems: Cytochrome P450 Inhibition

Význam tématu

Analýza inhibice cytochromu P450 patří k nezbytným fázím hodnocení ADME vlastností kandidátních léčiv. Nechtěné interakce s CYP enzymy mohou vést k ukončení vývojových programů nebo omezení nasazení léčiva. Rychlé a spolehlivé stanovení IC50 hodnot v raných fázích minimalizuje riziko selhání a zvyšuje efektivitu výzkumu.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo ověřit schopnost Agilent RapidFire/MS systému zkrátit dobu analýzy CYP inhibičních assay a přitom zachovat přesnost porovnatelnou s tradičními LC/MS/MS metodami. Studie zahrnovala jak přímou, tak časově závislou inhibici vybraných CYP izoenzymů s použitím lidských jaterních mikrozomů a FDA doporučených substrátů.

Použitá metodika a instrumentace

• Vysokoprůchodní automatizace: RapidFire/MS systém pro přípravu vzorků ve spojení s triple kvadrupólovým (QQQ) nebo TOF hmotnostním spektrometrem.
• Biologické systémy: Pooled lidské jaterní mikrozomy (HLM), standardní sedmibodové dávkovací řady inhibitorů.
• Interní standardy: Stabilně značené izotopy metabolitů pro kvantifikaci.
• Porovnání: Každý vzorek analyzován na RapidFire/MS/MS i tradiční LC/MS/MS.

Hlavní výsledky a diskuse

• Direct CYP inhibice: Pro sedm CYP*/substrátových párů* byla dosažena silná korelace IC50 hodnot (R2 = 0,986) mezi RapidFire a tradiční LC/MS/MS.
• Produktivita: RapidFire run time ~6 sekund na vzorek vs 2–4 minuty pro LC/MS/MS, tedy 10–20násobné zrychlení.
• Časově závislá inhibice CYP3A4: Křivky pro ritonavir, azamulin a diltiazem ukázaly srovnatelné IC50 posuny, přičemž RapidFire analyzuje sedmibodovou křivku rychleji než LC/MS/MS jeden bod.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace RapidFire/MS výrazně zvyšuje kapacitu laboratoře pro screening CYP inhibice, šetří čas i spotřební materiál a umožňuje rychlou eliminaci nežádoucích sloučenin již v raných fázích vývoje.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření vysoko-propustných MS řešení do hodnocení dalších ADME parametrů, integrace s robotickými platformami a využití strojového učení pro predikci interakcí na bázi výsledků z RapidFire dat.

Závěr

Agilent RapidFire/MS/MS systém poskytuje robustní a validovanou alternativu k tradičním LC/MS/MS postupům pro analýzu inhibice cytochromu P450. Díky dramatickému zrychlení a zachování kvality dat je ideální volbou pro moderní ADME screening.

Reference

1. Perloff E. et al. Validation of cytochrome P450 time-dependent inhibition assays: a two-time point IC50 shift approach facilitates kinact assay design. Xenobiotica 2011;39(2):99-112.
2. Perloff E. et al. Comparison of RapidFire Ultra High Throughput LC/MS/MS with Traditional LC/MS/MS for Cytochrome P450 Inhibition Testing. Abstract #106, 11th European ISSX Meeting, Lisabon 2009.
3. Miller V. et al. Evaluation of High Throughput Screening Methods for Time-Dependent Inhibition of CYP3A4 Utilizing RapidFire LC/MS/MS Technology. 11th European ISSX Meeting, Lisabon 2009.