Name: optimized lc-ms/ms method for the high-throughput analysis of clinical samples of ivacaftor, its major metabolites, and lumacaftor in biological fluids of cystic fibrosis patients
Uploaded: 2017-10-15T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Optimized LC-MS/MS Method for the High-throughput Analysis of Clinical Samples of Ivacaftor, Its Major Metabolites, and Lumacaftor in Biological Fluids of Cys

J.L. og T.V. er støttet af det nationale Institut for allergi og smitsomme sygdomme (NIAID) af National Institutes of Health (R01 AI111965). Indholdet er udelukkende ansvarlig for forfattere og repræsenterer ikke nødvendigvis de officielle synspunkter af den nationale Institute allergi og smitsomme sygdomme eller af National Institutes of Health. MC er en australsk NHMRC Principal Research Fellow. J. L. er et australsk National Health og Medical Research Rådet (NHMRC) Senior Research Fellow, og T.V. er en australsk NHMRC industri karriere udvikling niveau 2 Research Fellow. E.K.S er en udpeget unge ambassadør 2017 for ASM (American Society for Microbiology) og understøttes af den australske Postgraduate Award. Dele af dette arbejde blev præsenteret på det 12th Australiasian konference om cystisk fibrose i Melbourne (5-8th af August 2017).

godkendelse for etik stammer fra Monash Universitet menneskelige forskning etiske udvalg (MUHREC).
 1. anvendelse af analysen: patienten prøve indsamling <ol><li>registrere den tid, når patienten tager deres standard dosis 150 mg ivacaftor eller ivacaftor 125 mg /lumacaftor 200 mg.</li>
	<li>Bemærk ned det nøjagtige tidspunkt, når patienten blodprøven er indsamlet. 
	Bemærk: Vi anbefaler 4-5 prøveudtagning over et 24 h tid kursus. Hvis samlingen af kun én prøve er muligt, den...

<ol>
	<li>Schneider, E. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug-drug+plasma+protein+binding+interactions+of+ivacaftor.">Drug-drug plasma protein binding interactions of ivacaftor.</a> J Mol Recognit. 28 (6), 339-348 (2015).</li><li>Solomon, M., Leatte, P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Treatments for Cystic fibrosis. , (2009).</li><li>O'Sullivan, B. P., Flume, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+clinical+approach+to+lung+disease+in+patients+with+cystic+fibrosis.">The clinical approach to lung disease in patients with cystic fibrosis.</a> Semin Respir Crit Care Med. 30 (5), 505-513 (2009).</li><li>Ramsey, B. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+CFTR+potentiator+in+patients+with+cystic+fibrosis+and+the+G551D+mutation.">A CFTR potentiator in patients with cystic fibrosis and the G551D mutation.</a> N Engl J Med. 365 (18), 1663-1672 (2011).</li><li>Wainwright, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lumacaftor-Ivacaftor+in+Patients+with+Cystic+Fibrosis+Homozygous+for+Phe508del+CFTR.">Lumacaftor-Ivacaftor in Patients with Cystic Fibrosis Homozygous for Phe508del CFTR.</a> N Engl J Med. 373 (3), 220-231 (2015).</li><li>Hadida, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discovery+of+N-(2,4-di-tert-butyl-5-hydroxyphenyl)-4-oxo-1,4-dihydroquinoline-3-carboxamide+(VX-770,+ivacaftor),+a+potent+and+orally+bioavailable+CFTR+potentiator.">Discovery of N-(2,4-di-tert-butyl-5-hydroxyphenyl)-4-oxo-1,4-dihydroquinoline-3-carboxamide (VX-770, ivacaftor), a potent and orally bioavailable CFTR potentiator.</a> J Med Chem. 57 (23), 9776-9795 (2014).</li><li>FDA. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> FDA Advisory Commitee Briefing Material VERTEX-FDA Pulmonary-Allergy drugs advisory commitee. 98 , (2015).</li><li>Holmes, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=False+dawn+for+cystic+fibrosis+disease+modifiers?.">False dawn for cystic fibrosis disease modifiers?.</a> Nat Rev Drug Discov. 13 (10), 713-714 (2014).</li><li>Veit, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+gating+potentiators,+including+VX-770,+diminish+DeltaF508-CFTR+functional+expression.">Some gating potentiators, including VX-770, diminish DeltaF508-CFTR functional expression.</a> Sci Transl Med. 6 (246), 246ra297 (2014).</li><li>Cholon, D. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potentiator+ivacaftor+abrogates+pharmacological+correction+of+DeltaF508+CFTR+in+cystic+fibrosis.">Potentiator ivacaftor abrogates pharmacological correction of DeltaF508 CFTR in cystic fibrosis.</a> Sci Transl Med. 6 (246), 246ra297 (2014).</li><li>EMA, <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Assessment report ORKAMBI (ivacaftor/lumacaftor) European medicines agency. , (2015).</li><li>VERTEX. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Vertex prescribing infomation. , (2015).</li><li>Matthes, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+free+drug+concentration+prevents+inhibition+of+F508del+CFTR+functional+expression+by+the+potentiator+VX-770+(ivacaftor).">Low free drug concentration prevents inhibition of F508del CFTR functional expression by the potentiator VX-770 (ivacaftor).</a> Br J Pharmacol. 173 (3), 459-470 (2016).</li><li>Schneider, E. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+HPLC+and+LC-MS/MS+methods+for+the+analysis+of+ivacaftor,+its+major+metabolites+and+lumacaftor+in+plasma+and+sputum+of+cystic+fibrosis+patients+treated+with+ORKAMBI+or+KALYDECO.">Development of HPLC and LC-MS/MS methods for the analysis of ivacaftor, its major metabolites and lumacaftor in plasma and sputum of cystic fibrosis patients treated with ORKAMBI or KALYDECO.</a> J Chrom B Analyt Technol Biomed Life Sci. 1038, 57-62 (2016).</li><li>Su, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+LC-MS/MS+method+for+the+quantitation+of+cabozantinib+in+rat+plasma:+application+to+a+pharmacokinetic+study.">An LC-MS/MS method for the quantitation of cabozantinib in rat plasma: application to a pharmacokinetic study.</a> J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 985, 119-123 (2015).</li></ol>

Som tidligere rapporteret har vores gruppe for første gang udviklet og valideret en HPLC og LC-MS metoden til hurtig påvisning og kvantificering af ivacaftor og dets vigtigste metabolitter hydroxymethyl-IVA M1 (aktiv) og IVA-carboxylat M6 (inaktiv); og lumacaftor i plasma og opspyt af CF patienter14. Analysen rapporteret af vores gruppe tidligere var med held bruges til at kvantificere koncentrationen af LUMA, IVA, IVA-M1 og IVA-M6 i plasma og opspyt af CF patienter i steady state standard terap...

Cystisk fibrose (CF) er en fælles genetisk sygdom, der involverer de eksokrine Slim kirtler af lunge, lever, bugspytkirtel, og tarme forårsager gradvis flere organsvigt såsom et fald i lungefunktion og pancreas insufficiens1, 2,3. Ivacaftor (IVA) er den første Food and Drug Administration (FDA-US) og det Europæiske Lægemiddelagentur (EMA) godkendt cystisk fibrose trans-membran ledningsevne regulator (CFTR) potentiator stof, med dokumenteret klinisk effekt producerer en betydelig forbedringen i lungefunktion over placebo i en lille delmængde af CF patienter forsynet med G551D-CFTR [glycin (G) i position 551 erstattes af aspartinsyre (D)] missense mutation (~ 4-5% af befolkningens CF)4,5. Det administreres oralt drug stigninger CFTR kanal åbning, dermed øge chlorid ion flow og handler på den primære defekt, der fører til de kliniske manifestationer af CF4,6. IVA monoterapi er desværre ikke effektiv hos patienter med den mere almindelige homozygote F508del mutation [i rammen sletning af CFTR-genet, som resulterer i tab af fenylalanin (F) på position 508] hvilket resulterer i fejlfoldede CFTR, som ses i ~ 50% af CF befolkning7,8.
For nylig, FDA har meddelt godkendelse til at kombinere IVA med CFTR corrector stof lumacaftor. Den kloge strategi for at kombinere en CFTR corrector (lumacaftor, LUMA) som redder F508del-CFTR til cellens overflade med en modulator (IVA) som potentiates CFTR kanal aktivitet, udvider effektivt vinduet behandling til de fleste af CF befolkning5 . Spørgsmål forbliver over om disse stoffer vil opfylde deres løfte, som en række modstridende rapporter er dukket op som støbt tvivl om deres kliniske effekt9,10. Derudover forbedringer i lungefunktion var kun beskedne (2,6-4% for ivacaftor-lumacaftor kombination) i forhold til succesen med IVA monoterapi hos patienter bærer en G551D mutation (10.6-12,5%)8. Potentielle antagonistiske stof-drug interaktioner mellem IVA og LUMA der potentielt begrænser den kliniske effekt af ivacaftor-lumacaftor kombination kommer fra dets mindre end ideelle farmakokinetiske egenskaber7,11. IVA er udførligt metaboliseres af cytokrom P450 enzymer (CYP), primært til en aktiv metabolit hydroxymethyl-IVA (IVA-M1, M1) og en inaktiv form IVA-carboxylat (IVA-M6, M6)7,12. CYP3A4 inducer LUMA, på den anden side metaboliseres ikke omfattende og i høj grad udskilles uændret i afføring11. Som CYP3A4 induktorer inducerer cytokrom stofskifte, kan ivacaftor (CYP3A4 substrat) koncentrationer reduceres. Desuden både IVA og LUMA er meget hydrofobe molekyler og er ~ 99% bundet til plasmaproteiner, som væsentligt begrænser den frie (aktive) stof koncentration1,13.
Kollektivt, kan disse faktorer kommer sammen for at begrænse den kliniske effekt af ivacaftor-lumacaftor kombination. Det vides ikke om optimal plasmakoncentrationer opnås under den nuværende doseringen for ivacaftor-lumacaftor kombination eller hvis den terapeutiske grænse er fastholdt8. I øjeblikket er der en mangel på information vedrørende farmakokinetiske parametre såsom peak og steady-state plasmakoncentrationer af ivacaftor eller ivacaftor-lumacaftor. Givet bemærket metabolismen af ivacaftor og lumacaftor, er overvågning af forholdet mellem eksponering-respons nødvendige for at opnå optimal dosering regimer for ivacaftor eller ivacaftor-lumacaftor terapi. Vores gruppe for nylig offentliggjort første HPLC/LC-MS metoden til overvågning af forholdet mellem eksponering og respons af IVA og LUMA14. Ingen alternative teknikker til måling af koncentrationen af ivacaftor, dets metabolitter, og lumacaftor er blevet rapporteret til dato. Tillad høj overførselshastighed analyse af en større patient kollektiv og dramatisk reducere analyse tid, vores gruppe har optimeret metoden rapporteret ved hjælp af en mindre pore størrelse omvendt-fase væskekromatografi kolonne og en gradient opløsningsmiddel system der reducerer omkostninger og kørende gange.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="915">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:480px;">IVA (Cat#S114)&#160;</td>
			<td style="width:229px;">SelleckChem (USA).&#160;</td>
			<td style="width:143px;"></td>
			<td style="width:64px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">LUMA (Cat#S1565)&#160;</td>
			<td>SelleckChem (USA).&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">IVA-carboxylate (Cat# 510242247CS)&#160;</td>
			<td>Clearsynth (Canada).&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">hydroxymethyl-IVA (Cat# 510240849CS)&#160;</td>
			<td>Clearsynth (Canada).&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Methanol (MeOH, LC-MS grade),&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">acetonitrile (ACN, LC-MS grade)&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">formic acid (FA)&#160;</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">triple-quadrupole Shimadzu 8030 LC-MS&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Phenomenex Kinetex (2.6 &#181;m C8 100 &#197;; 50 &#215; 2.1mm)</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">(KrudKatcher Ultrea HPLC In-Line Filter 0.5 m Depth Filter x 0.004inID).&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">1.5 mL polypropylene microcentrifuge tube (VWR).&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Eppendorf Centrifuge 5430</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">13-mm syringe filter (0.45 &#181;m nylon, GRACE, USA)&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">[Phenomenex VEREX, 9 mm, PP, 300 &#181;L, PTFE/Silicone septa].&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

optimized lc-ms/ms method for the high-throughput analysis of clinical samples of ivacaftor, its major metabolites, and lumacaftor in biological fluids of cystic fibrosis patients

Defekter i cystisk fibrose trans-membran ledningsevne regulator (CFTR) er årsag til cystisk fibrose (CF), en sygdom med livstruende pulmonale manifestationer. Ivacaftor (IVA) og ivacaftor-lumacaftor (LUMA) kombination er to nye gennembrud CF stoffer, der direkte graduere aktiviteten af og handel med de defekte CFTR-protein. Men der er stadig en mangel på forståelse på farmakokinetiske/farmakodynamiske parametre og Farmakologi af ivacaftor og lumacaftor. HPLC-MS teknik til simultan analyse af koncentrationerne af ivacaftor, hydroxymethyl-ivacaftor, ivacaftor-carboxylat og lumacaftor i biologiske væsker i patienter, der får standard ivacaftor eller ivacaftor-lumacaftor kombination terapi har tidligere været udviklet af vores gruppe og delvist godkendt til FDA standarder. Men for at tillade en høj overførselshastighed analyse af et større antal patientprøver, vores gruppe har optimeret metoden rapporteret ved brug af en mindre pore størrelse omvendt-fase væskekromatografi kolonne (2,6 µm, C8 100 Å; 50 x 2,1 mm) og en gradient opløsningsmiddel system ( 0-1 min: 40% B; 1-2 min: 40-70% B; 2-2.7 min: afholdt på 70% B; 2.7-2.8 min: 70-90% B; 2.8-4.0 min: 90% B vask; 4.0-4.1 min: 90-40% B; 4.1-6.0 min: afholdt på 40% B) i stedet for en isocratic eluering. Målet med denne undersøgelse var at reducere HPLC-MS analyse tid pr. sample dramatisk fra ~ 15 min til kun 6 min. pr. sample, som er afgørende for analysen af en stor mængde af patientprøver. Denne hensigtsmæssig metode vil være af stor nytte for undersøgelser i eksponering-respons-relationer af disse gennembrud CF narkotika.

Vi har for nylig rapporteret en metode, delvist godkendt til FDA standarder, på et triple-Quadrupol LC-MS og en HPLC-detektor system, ved hjælp af en C8 kolonne (5 µm, 3,9 mm x 50 mm i.d.) med den mobile fase bestående af 100% ACN og 0,1% myresyre i vand (40/60 v/v) med en væskehastighed på 1 mL/min. En lineær korrelation af toppene blev observeret over et koncentrationsområde fra 0,01 til 10 µg/mL i humant plasma for alle metabolitter, ivacaftor, Iva-M1, Iva-M6 og lumacaftor14. Her denne...

Watch this Scientific Journal Video about Optimized LC-MS/MS Method for the High-throughput Analysis of Clinical Samples of Ivacaftor, Its Major Metabolites, and Lumacaftor in Biological Fluids of Cys

Optimized LC-MS/MS Method for the High-throughput Analysis of Clinical Samples of Ivacaftor, Its Major Metabolites, and Lumacaftor in Biological Fluids of Cystic Fibrosis Patients

Kombination af Ivacaftor og ivacaftor-lumacaftor er to nye CF narkotika. Men der er stadig en mangel på forståelse på deres PK/PD og farmakologi. Vi præsenterer en optimeret HPLC-MS teknik til simultan analyse af ivacaftor og dets vigtigste metabolitter, og lumacaftor.

Optimeret LC-MS/MS metoden til høj overførselshastighed analyse af kliniske prøver af Ivacaftor, dets vigtigste metabolitter, og Lumacaftor i biologiske væsker af cystisk fibrose patienter

Defects in the cystic fibrosis trans-membrane conductance regulator (CFTR) are the cause of cystic fibrosis (CF), a disease with life-threatening ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Quantification of the Immunosuppressant Tacrolimus on Dried Blood Spots Using LC-MS/MS

Kvantificering af det immunsuppressive Tacrolimus om Tørrede blodpletter ved LC-MS / MS

The calcineurin inhibitor tacrolimus is the cornerstone of most immunosuppressive treatment protocols after solid organ transplantation in the United ...

Network Analysis of Foramen Ovale Electrode Recordings in Drug-resistant Temporal Lobe Epilepsy Patients

Netværk Analyse af foramen ovale elektrode Optagelser i Drug-resistent TLE Patienter

Approximately 30% of epilepsy patients are refractory to antiepileptic drugs. In these cases, surgery is the only alternative to eliminate/control ...

Forskolin-induced Swelling in Intestinal Organoids: An In Vitro Assay for Assessing Drug Response in Cystic Fibrosis Patients

Forskolin-induced Swelling in Intestinal Organoids: An In Vitro Assay for Assessing Drug Response in Cystic Fibrosis Patients

Forskolininduceret Hævelse i Intestinal Organoids: An<em&gt; In vitro</em&gt; Assay for Vurdering Drug respons i patienter med cystisk fibrose

Recently-developed cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR)-modulating drugs correct surface expression and/or function of the mutant ...

Optimized Analysis of In Vivo and In Vitro Hepatic Steatosis

Optimized Analysis of In Vivo and In Vitro Hepatic Steatosis

Optimeret Analyse af<em&gt; In vivo</em&gt; og<em&gt; In vitro</em&gt; Nedsat Steatose

Establishing a system of procedures to qualitatively and quantitatively characterize in vivo and in vitro hepatic steatosis is important for metabolic ...

Sampling Strategies and Processing of Biobank Tissue Samples from Porcine Biomedical Models

Prøvetagningsmetoder og forarbejdning af Biobank vævsprøver fra svin biomedicinsk modeller

In translational medical research, porcine models have steadily become more popular. Considering the high value of individual animals, particularly of ...

Collecting Hair Samples for Hair Cortisol Analysis in African Americans

Prøveudtagning hår for hår Cortisol analyse i afroamerikanere

The hormone cortisol is typically assessed in saliva, serum, or urine samples. More recently, cortisol has been successfully extracted from hair, ...

Generation of Human Nasal Epithelial Cell Spheroids for Individualized Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Study

Generation af menneskers Nasal epitelcelle Spheroids for individualiseret cystisk fibrose Transmembrane ledningsevne Regulator undersøgelse

While the introduction of Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) modulator drugs has revolutionized care in Cystic Fibrosis (CF), the ...

High-Throughput Analysis of Optical Mapping Data Using ElectroMap

Høj gennemløbs analyse af optiske kortlægnings data ved hjælp af Elektromap

Optical mapping is an established technique for high spatio-temporal resolution study of cardiac electrophysiology in multi-cellular preparations. Here we ...

Validated LC-MS/MS Panel for Quantifying 11 Drug-Resistant TB Medications in Small Hair Samples

Valideret LC-MS/MS Panel til kvantificering af 11 resistente TB-medicin i små hårprøver

Drug resistant-tuberculosis (DR-TB) is a growing public health threat, and assessment of therapeutic drug levels may have important clinical benefits. ...

Design and Development of a Model to Study the Effect of Supplemental Oxygen on the Cystic Fibrosis Airway Microbiome

Design og udvikling af en model til at studere effekten af supplerende ilt på cystisk fibrose Luftvejene Mikrobiom

Airway microbial communities are thought to play an important role in the progression of cystic fibrosis (CF) and other chronic pulmonary diseases. ...