ZEISBERGEROVÁ, Marta, Jiří KONEČNÝ, Zdeněk GLATZ, Jos HOOGMARTENS and Ann VAN SCHEPDAEL. Microreaction in CE for drug metabolism studies (Lecture). In Proceeding of 16th International Conference "Analytical Methods and Human Health". Bratislava: doc. Ing. Jana Sádecká, PhD. Ústav analytickej chémie FCHPT STU, 2008, p. 15. ISSN 1335-5236.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name Microreaction in CE for drug metabolism studies (Lecture)
Name in Czech Mikroreakce v CE pro studium metabolismu léčiv (Přednáška)
Authors ZEISBERGEROVÁ, Marta, Jiří KONEČNÝ, Zdeněk GLATZ, Jos HOOGMARTENS and Ann VAN SCHEPDAEL.
Edition Bratislava, Proceeding of 16th International Conference "Analytical Methods and Human Health". p. 15-15, 2008.
Publisher doc. Ing. Jana Sádecká, PhD. Ústav analytickej chémie FCHPT STU
Other information
Original language English
Type of outcome Proceedings paper
Field of Study 10600 1.6 Biological sciences
Country of publisher Slovakia
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
Organization unit Faculty of Science
ISSN 1335-5236
Keywords in English drug metabolism; microsomes; on-capillary microreaction; electrophoresis
Tags drug metabolism, Electrophoresis, microsomes, on-capillary microreaction
Tags International impact, Reviewed
Changed by Changed by: Mgr. Marta Pelcová, Ph.D., učo 14045. Changed: 16/1/2009 10:30.
Abstract
Drug metabolism studies are an important part in early drug discovery. Traditionally, in vitro tests are necessary to identify biotransformation of a parent drug. Human liver microsomes, the popular in vitro model, contain predominantly cytochromes P450. These enzymes play a dominating role in the phase I metabolism of xenobiotics embracing the clearance of drug. Besides well established liquid chromatography-mass spectrometry methods, capillary electrophoretic modes offer direct automated assays for drug metabolism studies. The reaction and the final separation can take place in-capillary at the same time or consecutively. Electrophoretically mediated microanalysis (EMMA) is a well appreciated technique for enzymatic microreactions. Combined with the partial filling method, EMMA opens broad application chances to overcome individual difficulties related to the particular enzymatic system. The injection of all reaction components in appropriate order and amount permits the on-line metabolite generation at ideal reaction conditions. The drug metabolism was studied with the use of human liver microsomes and dextromethorphan, as a substrate. The most involved cytochrome P450 isoforms 3A4 and 2D6 transform the substrate to 3-methoxymorphinan, 3-hydroxymorphinan and dextrorphan. Screening reactions were performed in fused silica capillary at 37C and a powerful rinsing step was executed after each run. The background electrolyte consists of borate buffer, linear polyacrylamide, as electroosmotic flow modifier and isopropanol, selectivity additive allowing separation of all four compounds. The optimized partial filling method parameters (reaction component order and injection conditions) were utilized to monitor the drug metabolism. The presented EMMA method could be integrated in preliminary studies at first stage of drug discovery. This biotransformation study could help to screen new drug candidates without a need of radiolabeling, with minimal sample preparation and consumption and thus to speed up data throughput and to decrease the operational costs.
Abstract (in Czech)
Studium metabolismu léčiv je důležitou součástí už prvotní fáze vývoje nových léčiv. In vitro testy jsou běžně vyžadovány při hodnocení biotransformace léčiv. Lidské jaterní mikrosomy, všeobecně rozšířený in vitro model, obsahuje především cytochromy P450. Tyto enzymy hrají důležitou roli v první fázi metabolismu xenobiotik zahrnující i vylučování léčiv. Vedle dobře zavedených technik jakými jsou spojení kapalinové chromatografie a hmotnostní spektrometrie, metody kapilární elektroforézy nabízí možnost přímých automatizovaných analýz při studiu metabolismu léčiv. Reakce a konečná separace se mohou uskutečnit v jedné kapiláře současně, nebo následně. Elektroforeticky zprostředkovaná mikroanalýza (EMMA) je ceněnou metodou pro enzymatické mikroreakce. V kombinaci s metodou částečného plnění EMMA poskytuje široké možnosti aplikace a zvládnutí odlišností enzymatických systémů. Nadávkování jednotlivých reaktantů ve vhodném pořadí a množství umožňuje generovat metabolity on-line způsobem za ideálních reakčních podmínek. Metabolismus léčiv byl studován pomocí mikrosomů a dextrometorfanu, susbstrátu. Isoformy cytochromu P450, které se nejvýzmnaměji podílejí na transformaci jsou isoforma 3A4 a 2D6 za vzniku 3-methoxymorfinanu, 3-hydroxymorfinanu a dextrorfanu. Testovací reakce byly provedeny v křemenné kapilářepři 37C následované důsledným promytím po každé analýze. Záklasní elektrolyt se skládal z tetraborátovéh opufru, lineárního polyakrylamidu potlačujícího elektroosmotický tok a 2-propanolu měnícího selektivitu separace. Optimalizované parametry metody částečného plnění (pořadí dávkovaných látek a podmínky dávkování)byly využity pro sledování metabolismu léčiva. Prezentovaná EMMA metoda by mohla být začleněna pro předběžné studie první fáze testováné nových léčiv. Toto studium biotransformace by mohlo napomoci při testování nových potencionálních léčiv, kdy není potřeba radioaktivně značených látek a spotřeba vzorku a jeho nároky na předúpravu jsou minimální. To přináší výhodu přísunu velkého množství dat a snížení provozních nákladů.
Links
GA203/06/0047, research and development projectName: Využití kapilární elektroforézy pro studium metabolismu léčiv
Investor: Czech Science Foundation, Capillary electrophoresis as a tool for the drug-metabolism studies
LC06023, research and development projectName: Integrované bioanalytické technologie pro mikroanalýzy a diagnostiku s využitím LIF a hmotnostní spektrometrie
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR
MSM0021622413, plan (intention)Name: Proteiny v metabolismu a při interakci organismů s prostředím
Investor: Ministry of Education, Youth and Sports of the CR, Proteins in metabolism and interaction of organisms with the environment
PrintDisplayed: 30/9/2024 02:38