Nieuwe massaspectrometrische toepassingen voor de bepaling van geneesmiddeldispositie.

Het doel van dit doctoraatswerk was de ontwikkeling en evaluatie van nieuwe analytische technieken en methoden voor de bepaling van kwalitatieve en kwantitatieve ADME data in biologische stalen.

2 methoden werden ontwikkeld waarbij het verbeteren van LC-MS instrumentatie heeft geleid tot verbeterde gevoeligheid. Dit komt voornamelijk het kwantitatieve aspect ten goede.

In een eerste set van experimenten werd een innovatie injectie-setup geintroduceerd waarbij het gebruik van 3 kleppen toelaat om 2 verschillende injectievolumes met een 200-voudig verschil (2 µL en 10 nL) te injecteren op één enkel LC/MS system. Door deze toepassing was het mogelijk om het dynamisch bereik van een vloeistofchromatografie – triplequad massaspectrometer te verdubbelen. Daarnaast maakte de toepassing van de nL injecties het ook mogelijk om biologische stalen te analyseren zonder enige staalvoorbereiding. Zo konden meer dan 1000 injecties van onopgewerkt plasma geinjecteerd en geanalyseerd worden zonder enig effect op de vloeistofchromatografie prestaties.

In een tweede set van experimenten werd er gefocust op massaspectrometrie en werd er, meer bepaald, een nieuwe atmosferische druk ionizatie bron (API) ge-evalueerd. Door selectie van relevante pharmaceutische en biologische kleine molecule werd deze bron en zijn ionizatie-mechanisme onderzocht. Alle experimenten werden uitgevoerd in vergelijking met electrospray ionization (ESI). Daarnaast werd ook een vergelijking in LC-MS mode uitgevoerd. De LC-MS prestaties (effect van matrix en dynamisch bereik) warden ge-evalueerd en vergeleken met ESI voor een selectie van pharmaceutische verbindingen en matrices die veelvuldig voorkomen in stalen voor bioanalyse. Ook de toevoeging van water aan het LC eluent na de kolom werd bekeken en bleek een verbetering in gevoeligheid te geven voor zeer laat eluerende verbindingen. Tot slot werd de nieuwe API bron toegepast voor de analyse van prostaglandines en thromboxanen in complexe biologische stalen. De lineariteit, accuraatheid, precisie en detectielimiet van de analytische methode werd ge-evalueerd en vergeleken met ESI.

Voor het kwalitatieve aspect van de thesis werd de derivatizatie van metabolieten in combinatie met analyse door middel van DESI-MS bekeken als een alternatief voor klassieke derivatizatiemethodes. Metabolieten werden opgevangen via fractie collectie tijdens een analyse met vloestofchromatografie, waarna deze werden gedroogd op een glasplaat met Teflon spots en gederivatizeerd via een “één druppel reactie”. Wanneer de druppel opgedroogd was, werd deze via DESI-MS geanalyseerd.

De verschillende analytische technieken en methoden die in deze thesis werden voorgesteld, dienen voor de verbetering van de aanmaak van kwantitatieve en/of kwalitatieve data voor ADME profilering. De Unispray bron en de setup gebruik makend van 3 kleppen dienen voornamelijk voor de verbetering van de gevoeligheid van de analytische methode (kwantitatief aspect). De derivatizatie met DESI-MS analyse is een elegante nieuwe methode die kan helpen bij metabolite identificatie (kwalitatief aspect). De resultaten in deze thesis zullen, samen met de resultaten van de andere 12 doctoraatsstudenten in het ARIADME project, hopelijk bijdragen aan de verbetering van ADME profilering.