質量分析の進歩:地衣類メタボロミクス、CYPアッセイ最適化、薬物定量

最近の研究では、HPLC-QTOF-MS/MSとLC-MS/MSを用いて、地衣類代謝物のプロファイリング、CYPアッセイのバッファー条件最適化、ラット血漿中のトラマドールとデキスケトプロフェンの定量が行われ、医薬品分析の範囲が拡大している。

最近の3つの研究は、製薬および生物医学研究における質量分析ベースの分析技術の利用拡大を浮き彫りにしている。1つの研究では、ポーランド東部で採集された39種の地衣類を対象に、HPLC-QTOF-MS/MSを用いた包括的な植物化学プロファイリングを実施し、ケモメトリックス解析と生物活性試験を組み合わせた。データ処理の結果、合計91の化合物が同定され、デプシドとデプシドンが主要な化学クラスを構成していた。多変量解析(PCAおよびPLS-DA)により、種間で明確なメタボロームパターンが明らかになり、代謝物組成と生物活性の関係が浮き彫りにされた。

地衣類抽出物の抗炎症作用の可能性は、LPS刺激マクロファージにおいて、細胞内活性酸素種(ROS)、一酸化窒素(NO)、シクロオキシゲナーゼ-2(COX-2)活性のレベルを測定することにより評価された。ほとんどの抽出物はROSレベルを有意に減少させ、一貫した抗酸化効果を示した。対照的に、NOとCOX-2の調節はより多様であり、一般にそれほど顕著ではなかった。ケモメトリックス解析により、複数の代謝物が観察された抗炎症作用に寄与していることが示唆され、ROS減少とCOX-2阻害の間に逆相関関係があるという証拠が得られた。いくつかの化合物が生物学的効果と関連していることが判明したが、これらの効果は個々の構成成分の作用ではなく、抽出物内の複雑な相互作用によって引き起こされる可能性が高いことを結果は示している。全体として、地衣類は主に抗酸化メカニズムを介して作用する抗炎症剤の有望な供給源であることが明らかになった。

2番目の研究では、USFDAガイドラインに従って、タペンタドールを内部標準として用い、ラット血漿中のトラマドール塩酸塩とデキスケトプロフェントロメタモールを同時定量するための検証済みLC-MS/MS法が開発された。分析物は、アセトニトリルを用いたタンパク質沈殿法により血漿から抽出された。クロマトグラフィー分離は、Waters Symmetry Shield RP-18カラム(250 × 4.6 mm、5 μm)を用い、アセトニトリルとHPLCグレード水(30:70 v/v)中の0.1%ギ酸からなるアイソクラティック移動相を流速1.0 mL/minで送液し、7分のランタイムで達成された。検出はエレクトロスプレーイオン化を用いて行い、タペンタドールはm/z 222.3398→70.0307、トラマドール塩酸塩はm/z 264.4351→96.4527、デキスケトプロフェントロメタモールはm/z 376.4239→100.4520のイオン遷移を用いた。本法は良好な正確性を示し、トラマドール塩酸塩の平均回収率は92.79%~98.15%、デキスケトプロフェントロメタモールは91.78%~98.37%であった。直線性も優れており、r2値はそれぞれ0.99983(22.5~900 ng/mL)および0.99963(7.5~300 ng/mL)であった。すべてのバリデーションパラメータは許容基準を満たしていた。本法は、薬効と安全性を示す薬物動態パラメータの評価に適している。

3番目の研究では、CYP代謝アッセイにおけるインキュベーションバッファーのイオン強度が調査された。CYP基質は、20、50、または100 mMのリン酸カリウムを含むバッファー溶液中で、NADPHを添加したヒト肝ミクロソームとインキュベートされた。目標は、CYP活性を維持しながら、SCIEX 7500+システム、Echo® MS+システム、ZenoTOF 7600システムで試験されるサンプルに適切なリン酸カリウム濃度を見つけることであった。バッファー条件間の半減期値を比較することにより、CYP活性を維持しながらアッセイの最高の分析感度を提供する理想的なアッセイパラメータが発見された。ブプロピオン、デキストロメトルファン、ジクロフェナクなどの分析物について、Echo® MS+システムと従来のLC-MSの間の半減期比較では、評価したバッファー強度全体で-16.82%~15.19%のパーセントバイアスが示された。

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References

  1. HPLC-QTOF-MS/MS-based metabolomic profiling combined with chemometric analysis ... · nature.com
  2. Buffer strength effects on CYP metabolism in pooled HLM - News-Medical.Net · news-medical.net
  3. A Robust LC‐MS/MS Bioanalytical Strategy for Simultaneous Quantification of Tramadol HCl ... · onlinelibrary.wiley.com