Биоанализ

Биоанализ — это раздел аналитической химии, охватывающий количественное измерение ксенобиотиков (лекарств и их метаболитов , а также биологических молекул в неестественных местах или концентрациях) и биотиков ( макромолекул , белков , ДНК , крупномолекулярных лекарств, метаболитов) в биологических системах .

Современная биоаналитическая химия

Многие научные усилия зависят от точного количественного определения лекарств и эндогенных веществ в биологических образцах; Целью биоанализа в фармацевтической промышленности является обеспечение количественного измерения активного лекарственного средства и/или его метаболита(ов) для целей фармакокинетики , токсикокинетики , биоэквивалентности и реакции на воздействие (исследования фармакокинетики/фармакодинамики). Биоанализ также применим к наркотикам, используемым в незаконных целях, судебно-медицинским расследованиям, антидопинговому тестированию в спорте и экологическим проблемам.

Биоанализ традиционно рассматривался как измерение низкомолекулярных лекарств. Однако за последние двадцать лет наблюдался рост биофармацевтических препаратов (например, белков и пептидов ), которые были разработаны для лечения многих из тех же заболеваний, что и малые молекулы. Эти более крупные биомолекулы представляют собой уникальные проблемы для количественного определения. ^[1]

История

Первые исследования по измерению содержания наркотиков в биологических жидкостях были проведены с целью определения возможной передозировки в рамках новой науки судебной медицины/ токсикологии .

Первоначально неспецифические анализы применялись для измерения содержания лекарственных веществ в биологических жидкостях. Они не смогли отличить препарат от его метаболитов; например, аспирин ( ок. 1900 г. ) и сульфаниламиды (разработанные в 1930-х гг.) были количественно определены с помощью колориметрических анализов. Антибиотики оценивали по их способности ингибировать рост бактерий. В 1930-е годы также наблюдался подъем фармакокинетики и, как следствие, стремление к более специфичным анализам. ^[2] Современные лекарства более эффективны, что потребовало более чувствительных биоаналитических анализов для точного и надежного определения этих препаратов в более низких концентрациях. Это привело к совершенствованию технологий и аналитических методов.

Биоаналитические методы

Некоторые методы, обычно используемые в биоаналитических исследованиях, включают:

Методы переноса
- ЖХ–МС (жидкостная хроматография–масс-спектрометрия)
- ГХ-МС (газовая хроматография-масс-спектрометрия)
- LC – DAD (жидкостная хроматография – обнаружение диодной матрицы)
- КЭ-МС (капиллярный электрофорез-масс-спектрометрия)
Хроматографические методы
- ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография)
- ГХ (газовая хроматография)
- UPLC (сверхэффективная жидкостная хроматография)
- Сверхкритическая жидкостная хроматография
Электрофорез
Анализы связывания лигандов
- Интерферометрия двойной поляризации
- ИФА (иммуноферментный анализ)
- МИА (магнитный иммуноанализ)
- РИА (радиоиммуноанализ)
Масс-спектрометрия
Ядерный магнитный резонанс

Наиболее часто используемые методы: жидкостная хроматография в сочетании с тандемной масс-спектрометрией ( ЖХ-МС/МС ) для «малых» молекул и иммуноферментный анализ ( ИФА ) для макромолекул. ^{[ нужна ссылка ]}

Подготовка и экстракция проб

Биоаналитик имеет дело со сложными биологическими образцами, содержащими аналит наряду с разнообразными химическими веществами, которые могут оказать неблагоприятное влияние на точное и точное количественное определение аналита. Таким образом, для извлечения аналита из матрицы применяется широкий спектр методов. К ним относятся:

Биоаналитические лаборатории часто имеют дело с большим количеством образцов, например, полученных в результате клинических испытаний. Таким образом, для повышения эффективности и снижения затрат обычно используются автоматизированные методы подготовки проб и роботы для работы с жидкостями.

Биоаналитические организации

Во всем мире действуют несколько национальных и международных биоаналитических организаций. Часто они являются частью более крупной организации, например, Биоаналитической фокус-группы и Биоаналитической фокус-группы по анализу связывания лигандов, которые входят как в Американскую ассоциацию ученых-фармацевтов (AAPS), так и в FABIAN, рабочую группу Секции аналитической химии Королевского химического общества Нидерландов. Общество . ассоциации . С другой стороны, Европейский форум биоанализа (EBF) независим от какого-либо более крупного общества или

Ссылки

^ Бут, Брайан П. (3 апреля 2009 г.). «Добро пожаловать в биоанализ ». Биоанализ . 1 (1): 1–2. дои : 10.4155/bio.09.4 .
^ Хилл, Ховард (3 апреля 2009 г.). «Развитие биоанализа: краткая история» (PDF) . Биоанализ . 1 (1): 3–7. дои : 10.4155/bio.09.3 . ПМИД 21083180 . Проверено 13 мая 2010 г.

[1] Бут, Брайан П. (3 апреля 2009 г.). «Добро пожаловать в биоанализ ». Биоанализ . 1 (1): 1–2. дои : 10.4155/bio.09.4 .

[2] Хилл, Ховард (3 апреля 2009 г.). «Развитие биоанализа: краткая история» (PDF) . Биоанализ . 1 (1): 3–7. дои : 10.4155/bio.09.3 . ПМИД 21083180 . Проверено 13 мая 2010 г.

[1]

[2]