A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
Here we describe a high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS/MS) assay to quantify the immunosuppressant tacrolimus in dried blood spots using a simple manual protein precipitation step and online column extraction.
وتاكروليموس الكالسينيورين المانع هو حجر الزاوية في معظم بروتوكولات العلاج المثبطة للمناعة بعد زرع الأعضاء الصلبة في الولايات المتحدة. تاكروليماس هو ضيق مؤشر المخدرات العلاجية ومثل يتطلب مراقبة الأدوية العلاجية وتعديل الجرعة بناء على تركيزات كلها في الحوض الصغير الدم. لتسهيل المخدرات العلاجية الداخل ومراقبة الالتزام، وجمع من بقع الدم المجفف هو مفهوم جذابا. بعد عصا إصبع، والمريض بجمع قطرة دم على ورق الترشيح في المنزل. بعد تجفيفها الدم، وإرساله إلى المختبر التحليلي حيث كميا تاكروليماس باستخدام السائل عالي الأداء اللوني، جنبا إلى جنب قياس الطيف الكتلي (HPLC-MS / MS) في توليفة مع يدوية بسيطة من البروتين هطول خطوة واستخراج العمود الانترنت.
لتحليل تاكروليماس، واللكم 6 ملم القرص من مركز المشبعة من بقعة الدم. والمتجانس بقعة الدم باستخدام رصاصة خلاط لالثانية ثم يتم عجلت البروتينات مع الميثانول / 0.2 M ZnSO 4 التي تحتوي على مستوى D الداخلي 2، 13 C-تاكروليماس. بعد vortexing لوالطرد المركزي، ويتم حقن 100 ميكرولتر من طاف في عمود استخراج الانترنت وغسلها مع 5 مل / دقيقة 0.1 الفورميك حمض / الأسيتونتريل (7: 3، ت: ت) لمدة 1 دقيقة. الآخرة، يتم تنشيط صمام التحويل وتحليلها يتم مسح الظهر على العمود التحليلي (وفصلها باستخدام 0.1٪ حمض الفورميك / الأسيتونتريل التدرج). وكميا تاكروليماس في وضع إيجابي متعدد رد فعل (MRM) باستخدام مطياف الكتلة جنبا إلى جنب.
فحص خطي 1-50 نانوغرام / مل. التباين بين فحص (3.6٪ -6.1٪) والدقة (91.7٪ -101.6٪) وفقا لتقييم أكثر من 20 أيام تلبية معايير القبول. متوسط الانتعاش الاستخراج 95.5٪. لا توجد صلة المرحل، التدخلات المصفوفة والآثار المصفوفة. تاكروليماس مستقر في بقع الدم الجافة في RT وفي +4 درجة مئوية لمدة 1 أسبوع. العينات المستخرجة فيالاوتوماتيكى مستقرة في +4 درجة مئوية لمدة 72 ساعة على الأقل.
تاكروليماس هو immonosuppressant قوية 7/1 التي لديها بنية ماكروليد 8 (الشكل 1). نظرا لرابطة الدول المستقلة - تصاوغ العابر للسندات CN أنها تشكل اثنين rotamers في حل 9 التي يمكن أن تكون مفصولة مرحلة عكس الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) التاكروليموس هو محبة للدهون وقابل للذوبان في الكحول (الميثانول: 653 غرام / لتر، والإيثانول: 355 ز / L)، والهيدروكربونات الهالوجينية (كلوروفورم: 573 غرام / لتر) والأثير. وهو قابل للذوبان لماما في الهيدروكربونات الأليفاتية (الهكسان: 0.1 جرام / لتر والمياه (درجة الحموضة 3: 0.0047 جم / L) 9 لا يحتوي جزيء أي حامل اللون والحد الأقصى للأشعة فوق البنفسجية امتصاصه هو 192 نانومتر التاكروليموس الأعمال عن طريق تثبيط الكالسينيورين. وقد تم استعراض آلية العمل في المراجع 10،11. ويستخدم حاليا في أكثر من 80٪ من مرضى زرع الأعضاء الصلبة، في الولايات المتحدة 12.
المؤشر العلاجي للتاكروليماس هو considereد أن يكون ضيقا 13. وبالإضافة إلى ذلك، فإن العلاقة بين الجرعات تاكروليماس وتركيزات الدم ضعيف والدوائية هو متغير 14،15. مراقبة الأدوية العلاجية لتوجيه تاكروليماس الجرعات في مرضى زرع هو الممارسة السريرية ولالعامة 16-20. الهدف هو الحفاظ على تركيزات تاكروليماس الدم ضمن نطاق العلاجية المحددة مسبقا. تركيزات تاكروليماس الدم أقل من المستوى العلاجي قد يؤدي إلى زيادة نشاط التفاعلات ألو المناعة المزمنة أو الحادة، بينما تركيزات أعلى من النافذة العلاجية تزيد من خطر الإفراط في كبت المناعة والسرطان والسميات، مثل الكلوي، العصبية، ارتفاع ضغط الدم، ومرض السكري. عالية التباين داخل الفرد الدوائية التاكروليموس قد يكون ضارا لكلا زرع الأعضاء وبقاء المريض 21،22. في حين تقلب بين الفردية الدوائية تاكروليماس تسببه أساسا الأشكال CYP3A5، أسباب داخل الفردتقلب تشمل، ولكنها لا تقتصر على، المخدرات المخدرات، والمرض للعقاقير والمخدرات التفاعلات الغذاء 14،15. تفتقر أيضا الانضمام إلى مناعة العلاجية نظام المخدرات هو أحد العوامل المساهمة والسبب الرئيسي لفقدان الكسب غير المشروع 23،24.
وتشير هذه الاعتبارات أن المخدرات العلاجية المنزل المتكرر ومراقبة التزام تاكروليماس تركيزات الدم كله قد يكون مفيدا للتأكد من أن المرضى الذين لديهم التعرض تاكروليماس ضمن إطار العلاجي المطلوب في جميع الأوقات. ومع ذلك، والخدمات اللوجستية وتكلفة أكثر تواترا مراقبة الأدوية العلاجية كما هو الممارسة السريرية الحالية 15 باهظة. أحد الأسباب هو أن المريض لديه لمعرفة فصاد أن يكون عينة من الدم الوريدي المطلوب استخلاصها. وقد ظهرت مؤخرا بقع الدم الجافة كمفهوم جذابة 25-28. بعد إصبع بسيطة عصا المريض بجمع قطرة دم على ورقة ورقة فلتر خاصة وبعد أن د بقعة الدمرييد، فإنه يمكن أن ترسل إلى المختبر المركزي لتحليل تاكروليماس وأي مناعة أخرى أن المريض قد تكون آخذة في الوقت الراهن. وقد أصبح هذا ممكنا بفضل تطور فحوصات LC-MS / MS حساسة للغاية ومحددة لتقدير حجم تاكروليماس ومناعة أخرى في حجم الدموية الصغيرة جدا مثل بقع الدم المجفف (عادة 20 ميكرولتر من الدم) 25،29-43. ميزة أخرى هي أنه، استراتيجيات جمع الغازية الحد الأدنى منخفضة عينة حجم مثل بقع الدم المجفف يسهل إلى حد كبير مراقبة الأدوية العلاجية والدراسات الدوائية في الأطفال الصغار 28.
وعادة ما تقاس تاكروليماس في EDTA وريدي كله الدم 15. الأسباب التي تاكروليماس يوزع على نطاق واسع في خلايا الدم وأن الدراسات السريرية وأفادت علاقة أفضل بين تركيزات تاكروليماس الحوض الصغير في الدم من البلازما في الأحداث السريرية 15،18. في المقارنة، وتحليل تاويستند crolimus في بقع الدم المجفف على الدم الشعرية التي يختلط مع مصفوفة ورق الترشيح. هذه تحديات من حيث الإذابة التاكروليموس والتدخلات المحتملة مع تحليل LC-MS / MS. هنا نقدم مقايسة إنشاء والتحقق من صحتها على أساس تجانس بقعة الدم المجفف باستخدام خلاط رصاصة في توليفة مع ارتفاع تدفق عينة العمود الانترنت تنظيف الداخلي وتحليل LC-MS / MS. اعتبارا من اليوم، وقد تم بنجاح استخدام هذا الاختبار لتقدير حجم أكثر من خمسة آلاف تاكروليماس المجففة عينات بقعة الدم لرصد الالتزام في التجارب السريرية.
وحددت دي عينات الدم من أشخاص أصحاء من مستشفى جامعة كولورادو (أورورا، كولورادو). واعتبر استخدام الدم عينات البنك التي تم تحديدها دي للدراسات المصادقة وكذلك لإعداد معايرة وعينات مراقبة الجودة "معفاة" من قبل مجلس كولورادو متعدد المؤسسي مراجعة (COMIRB، أورورا، كولورادو).
1. إعداد المراجع وحلول
2. استخراج التاكروليموس المجفف بقعة عينات الدم
3. LC-MS / MS تحليل
4. الكمي
5. إجراءات التحقق
الاستشرابية أيون التمثيلية لعينة فارغة، ارتفعت عينة على الحد الأدنى من تقدير وعينة المرضى في الشكل 3.
منحنيات المعايرة
وكان الحد الأدنى للكشف 0.5 نانوغرام / مل وكان الحد الأد...
على الرغم، كما سبق ذكره، فإن مفهوم المخدرات العلاجية ومراقبة التزام تاكروليماس بناء على بقع الدم المجفف جذابة، هناك تحديات التحليلية التي تتجاوز تلك التي ترتبط عادة مع تحليل LC-MS / MS التاكروليموس في EDTA وريدي عينات الدم الكامل. وتشمل هذه، ولكن ليس على سبيل الحصر، أن ال?...
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by the United States Federal Drug Administration (FDA) contract HHSF223201310224C and the United States National Institutes of Health/FDA grant 1U01FD004573-01.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Tacrolimus | U.S. Pharmacopeial Convention | 1642802 | |
D2,13C-Tacrolimus | Toronto Research Chemicals Inc. | F370002 | |
Red blood cells | University of Colorado Hospital | W20091305500 V | |
Plasma | University of Colorado Hospital | W2017130556300Q | |
Acetone CHROMASOLV, HPLC, ≥99,9% | Sigma-Aldrich | 439126-4 L | |
Acetonitrile Optima LC/MS, UHPLC-UV | Thermo Fisher Scientific | A955-4 | |
Isopropanol 99.9%, HPLC | Fisher Scientific | BP2632-4 | |
Methanol Optima LC/MS | Thermo Fisher Scientific | A452-4 | |
Water Optima LC/MS, UHPLC-UV | Thermo Fisher Scientific | W6-4 | |
Formic acid | Thermo Fisher Scientific | A118P-500 | |
Phosphate-buffered saline (PBS) | Sigma-Aldrich | D8537 | |
Zinc sulfate | Thermo Fisher Scientific | Z68-500 | |
0.5 – 10 µl pipet, VoluMate LIQUISYSTEMS | Mettler Toledo | 17008649 | |
1.5 ml Eppendorf tube | Thermo Fisher Scientific | 02-682-550 | |
10 – 100 µl pipet, VoluMate LIQUISYSTEMS | Mettler Toledo | 17008651 | |
10 μl pipet tips with filter, sterile | Neptune | BT 10XLS3 | |
100 – 1,000 µl pipet, VoluMate LIQUISYSTEMS | Mettler Toledo | 17008653 | |
100 μl pipet tips with filter, sterile | Neptune | BT 100 | |
1,000 μl pipet tips with filter, sterile | Multimax | 2940 | |
2 – 20 µl pipet, VoluMate LIQUISYSTEMS | Mettler Toledo | 17008650 | |
2 ml Eppendorf tube | Thermo Fisher Scientific | 02-681-258 | |
20 – 200 µl pipet, VoluMate LIQUISYSTEMS | Mettler Toledo | 17008652 | |
20 μl pipet tips with filter, sterile | GeneMate | P-1237-20 | |
200 μl pipet tips with filter | Multimax | 2938T | |
200 μl pipet tips with filter, sterile | Multimax | 2936J | |
50 ml Falcon tube | BD Falcon | 352070 | |
300 μl inserts for HPLC vials | Phenomenex | ARO-9973-13 | |
Balance PR2002 | Mettler Toledo | 1117050723 | |
Balances AX205 Delta Range | Mettler Toledo | 1119343379 | |
Bullet Blender Homogenizer | Next Advance | BBX24 | |
Centrifuge Biofuge Fresco | Heraeus | 290395 | |
Disposable Wipes | PDI | Q55172 | |
Glass v ials, 4 ml | Thermo Fisher Scientific | 14-955-334 | |
Glass vials, 20 ml | Thermo Fisher Scientific | B7800-20 | |
Gloves, nitrile | Titan Brand Gloves | 44-100S | |
HPLC vials, 9 mm, 2 ml, clear | Phenomenex | ARO- 9921-13 | |
Lids for HPLC vials | Phenomenex | ARO- 8952-13-B | |
Needle, 18 G 1.5 | Precision Glide | 305196 | |
Rack for Eppendorf tubes | Thermo Fisher Scientific | 03-448-11 | |
Rack for HPLC Vials | Thermo Fisher Scientific | 05-541-29 | |
Steel beads 0.9 – 2 mm | Next Advance | SSB14B | |
Storage boxes for freezers / refrigerators | Thermo Fisher Scientific | 03-395-464 | |
Standard multi-tube vortexer | VWR Scientific Products | 658816-115 | |
Whatman Paper, 903 Protein Saver US 100/PK | GE Whatman | 2016-05 | |
Autosampler | CTC PAL | PAL.HTCABIx1 | |
Binary pump, Agilent 1260 Infinity | Agilent Technologies | 1260 G1312B | |
Binary pump, Agilent 1290 Infinity | Agilent Technologies | 1290 G4220A | |
Micro vacuum degasser, Agilent 1260 | Agilent Technologies | 1260 G13798 | |
Column oven, Agilent 1290 with 2 position | Agilent Technologies | 1290 G1216C | |
Thermostated column compartment with integrated 6 port switching valve | Agilent Technologies | 1290 G1316C | |
HPLC pre-column cartridge, Zorbax XDB C8 (5 µm particle size), 4.6 · 12.5 mm | Phenomenex | 820950-926 | |
HPLC analytical column, Zorbax Eclipse-XDB-C8 (5 µm particle size), 4.6 · 150 mm | Phenomenex | 993967-906 | |
Tandem Mass Spectrometer | |||
API5000 MS/MS with TurboIonspray source | AB Sciex | 4364257 | |
Mass spectrometry software | AB Sciex | Analyst 1.5.1 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved