Биоанализ - Bioanalysis

Биоанализ является суб-дисциплиной аналитическая химия покрытие количественный измерение ксенобиотики (наркотики и их метаболиты, и биологические молекулы в неестественных местах или концентрациях) и биотики (макромолекулы, белки, ДНК, крупномолекулярные препараты, метаболиты) в биологические системы.

Современная биоаналитическая химия

Многие научные усилия зависят от точной количественной оценки лекарств и эндогенных веществ в биологических образцах; фокус биоанализа в фармацевтический промышленность должна обеспечить количественную оценку активного лекарственного средства и / или его метаболита (ов) с целью фармакокинетика, токсикокинетика, биоэквивалентность и воздействие-реакция (исследования фармакокинетики / фармакодинамики). Биоанализ также применяется к наркотикам, используемым в незаконных целях, судебно-медицинский расследования, анти-допинг тестирование в спорте и экологические проблемы.

Биоанализ традиционно рассматривался как измерение низкомолекулярных лекарств. Однако за последние двадцать лет наблюдается рост биофармацевтические препараты (например. белки и пептиды ), которые были разработаны для лечения многих из тех же болезней, что и малые молекулы. Эти более крупные биомолекулы представляют свои уникальные проблемы для количественной оценки.^[1]

История

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

Первоначально неспецифические анализы применялись для измерения лекарств в биологических жидкостях. Они не смогли отличить препарат от его метаболитов; Например, аспирин (около 1900 г.) и сульфаниламиды (разработанные в 1930-х годах) были количественно определены с использованием колориметрический анализы. Антибиотики были количественно оценены по их способности подавлять рост бактерий. В 1930-е годы также наблюдался рост фармакокинетики и, как следствие, потребность в более конкретных анализах.^[2] Современные препараты более сильнодействующие, 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:

Приемы с переносом через дефис
- ЖХ – МС (жидкостная хроматография – масс-спектрометрия)
- ГХ – МС (газовая хроматография – масс-спектрометрия)
- LC – DAD (жидкостная хроматография - обнаружение на диодной матрице)
- CE – MS (капиллярный электрофорез – масс-спектрометрия)
Хроматографические методы
- ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография)
- GC (газовая хроматография)
- UPLC (ультраэффективная жидкостная хроматография)
- Сверхкритическая жидкостная хроматография
Электрофорез
Анализы связывания лиганда
- Двойная поляризационная интерферометрия
- ELISA (Иммуноферментный анализ)
- МВД (магнитный иммуноанализ)
- RIA (радиоиммуноанализ)
Масс-спектрометрии
Ядерный магнитный резонанс

Наиболее часто используемые методы: жидкостная хроматография в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (ЖХ – МС / МС ) для «малых» молекул и иммуноферментного анализа (ELISA ) для макромолекул.^{[нужна цитата ]}

Подготовка и извлечение проб

Биоаналитик имеет дело со сложными биологическими образцами, содержащими анализируемое вещество наряду с разнообразным набором химических веществ, которые могут оказывать неблагоприятное влияние на точный и точный количественный анализ аналита. Таким образом, для извлечения аналита из его матрицы применяется широкий диапазон 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 Биоаналитическая фокус-группа и биоаналитическая биоаналитическая группа по анализу связывания лигандов, которые входят в Американскую ассоциацию ученых-фармацевтов (AAPS) и FABIAN, рабочую группу Секции аналитической химии Королевское химическое общество Нидерландов. В Европейский форум по биоанализу (EBF), с другой стороны, не зависит от какого-либо более крупного общества или ассоциации. Hanover Search Partners со штаб-квартирой в Сан-Диего, штат Калифорния, является ведущей кадровой фирмой в области биоаналитики и заключает контракты со многими ведущими мировыми биоаналитическими компаниями на набор высших руководителей и научных талантов по всему миру.