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

JL og TV støttes av National Institute of Allergy og smittsomme sykdommer (NIAID) av National Institutes of Health (R01 AI111965). Innholdet er ansvar forfattere og representerer ikke nødvendigvis den offisielle synet av National Institute of Allergy og smittsomme sykdommer eller National Institutes of Health. MC er en australsk NHMRC rektor stipendiat. J. L. er en australsk National Health and Medical Research Council (NHMRC) seniorforsker TV er en australsk NHMRC industrien karriere utvikling nivå 2 stipendiat. E.K.S er en utnevnt unge ambassadør 2017 for ASM (American Society for mikrobiologi) og støttes av den australsk Postgraduate Award. Deler av dette arbeidet ble presentert på 12th Australiasian konferanse om cystisk fibrose i Melbourne (5-8th av August 2017).

godkjenning for etikk ble innhentet fra Monash University menneskelige forskning etikk Committee (MUHREC).
 1. påføring av analysen: pasienten prøvetaking <ol><li>registrere tiden når pasienten tar sin standard dose av 150 mg ivacaftor eller ivacaftor 125 mg /lumacaftor 200 mg.</li>
	<li>Merk ned nøyaktig tid når pasienten blodprøve samles. 
	Merk: Vi anbefaler å samle 4-5 prøver over 24 h klokkeslett kurs. Hvis samlingen av bare ett utvalg er mulig, på angitt tidspunkt er 2....

<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 rapportert har vår gruppe for første gang utviklet og godkjent en såkalt HPLC og LC-MS metode for rask påvisning og måling av ivacaftor og dens viktigste metabolitter hydroxymethyl-IVA M1 (aktiv) og IVA-carboxylate M6 (inaktiv). og lumacaftor i plasma og sputum CF pasienter14. Analysen rapportert av vår gruppe tidligere ble brukt å kvantifisere konsentrasjonen av LUMA, IVA, IVA-M1 og IVA-M6 i plasma og sputum CF pasienter gjennomgår steady state standard terapi med IVA 150 mg...

Cystisk fibrose (CF) er en vanlig genetisk sykdom som involverer exocrine Slim kjertler lungene, lever, bukspyttkjertel, og tarmen forårsaker progressiv flere organ svikt, som en nedgang i lungefunksjonen og pancreatic mangelfull1, 2,3. Ivacaftor (IVA) er første Food and Drug Administration (FDA-USA) og europeiske Legemidler Agency (EMA) godkjent cystisk fibrose trans-membran konduktans regulator (CFTR) forsterker stoffet, med dokumentert klinisk effekt produserer en betydelig bedring i lungefunksjonen enn placebo i en undergruppe av CF pasienter med G551D-CFTR [glysin (G) i posisjon 551 erstattes av aspartic syre (D)] eks. missense mutasjon (~ 4-5% av befolkningen CF)4,5. Dette administreres oralt narkotika øker CFTR kanalen åpner, dermed øke klorid ion strømmen og handler på den primære feilen som fører til de kliniske manifestasjoner av CF4,-6. Dessverre IVA monoterapi er ikke effektivt hos pasienter med mer vanlig homozygous F508del mutasjon [i rammen sletting av CFTR genet som resulterer i tap av fenylalanin (F) på posisjon 508] som resulterer i misfolded CFTR, som er sett i ~ 50% av den CF befolkning7,8.
Nylig, FDA har gitt godkjenning for å kombinere IVA med CFTR corrector stoffet lumacaftor. Smart strategi kombinerer en CFTR corrector (lumacaftor, LUMA) som redder F508del-CFTR til celleoverflaten med en modulator (IVA) som potentiates CFTR kanal aktivitet, utvider effektivt vinduet behandling for de fleste av CF befolkningen5 . Spørsmål fortsatt over om disse stoffene vil oppfylle sitt løfte som en rekke motstridende rapporter har dukket at kastet tvil over sine klinisk effekt9,10. I tillegg forbedringer i lungefunksjonen var bare beskjeden (2.6-4% for ivacaftor-lumacaftor kombinasjon) sammenlignet med suksessen oppnådd med IVA monoterapi hos pasienter med G551D mutasjon (10.6-12,5%)8. Potensielle antagonistiske narkotika-interaksjoner mellom IVA og LUMA som potensielt begrenser kliniske effekten av ivacaftor-lumacaftor kombinasjon kommer fra dens mindre enn ideell farmakokinetiske egenskapene7,11. Cytochrome P450 enzymer (CYP), metaboliseres mye IVA primært til en aktive metabolitten hydroxymethyl-IVA (IVA-M1, M1) og en uvirksom blankett IVA-carboxylate (IVA-M6, M6)7,12. CYP3A4 inducer LUMA, derimot, mye metaboliseres ikke og er hovedsakelig utskilles uendret i avføring11. Som CYP3A4 indusere indusere cytochrome metabolisme, kan ivacaftor (CYP3A4 substrat) konsentrasjoner bli redusert. Videre både IVA og LUMA er veldig hydrofobe molekyler og er ~ 99% bundet til plasma proteiner, som grenser betydelig gratis (aktiv) narkotika konsentrasjon1,13.
Kollektivt, kan disse faktorene komme sammen å begrense kliniske effekten av ivacaftor-lumacaftor-kombinasjon. Det er ikke kjent om optimal plasma konsentrasjoner er oppnådd under den gjeldende dose for ivacaftor-lumacaftor-kombinasjon eller hvis terapeutiske terskelen opprettholdes8. Tiden, er det en paucity av informasjon om farmakokinetiske parametere som toppen og stabil plasma konsentrasjoner av ivacaftor eller ivacaftor-lumacaftor. Gitt bemerket metabolismen av ivacaftor og lumacaftor, er overvåking av eksponering-svar relasjoner nødvendige for å oppnå optimal dosering regimer for ivacaftor eller ivacaftor-lumacaftor terapi. Vår gruppe nylig publiserte den første HPLC/LC-MS metoden for overvåking av eksponering-svar relasjoner IVA og LUMA14. Ingen alternativ teknikker for måling av konsentrasjonen av ivacaftor, metabolitter og lumacaftor har blitt rapportert til dato. Tillate høy gjennomstrømming analyse av et større pasienten kollektiv og dramatisk redusere analyse, vår gruppe har optimalisert rapporterte metoden ved hjelp av en mindre pore størrelse omvendt-fase kromatografi kolonne og en gradient løsemiddel systemet som reduserer kostnader og kjører ganger.

<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

Feil i cystisk fibrose trans-membran konduktans regulator (CFTR) er årsaken til cystisk fibrose (CF), en sykdom med livstruende lunge manifestasjoner. Ivacaftor (IVA) og ivacaftor-lumacaftor (LUMA) kombinasjon er to nye gjennombrudd CF stoffer som direkte modulerer aktiviteten og smugling av defekte CFTR-protein. Men er det fortsatt en mangel på forståelse på farmakokinetiske/Farmakodynamiske parametere og farmakologi i ivacaftor og lumacaftor. HPLC-MS teknikken for samtidige analyse av konsentrasjonen av ivacaftor, hydroxymethyl-ivacaftor, ivacaftor-carboxylate og lumacaftor i biologiske væsker pasienter mottar standard ivacaftor eller ivacaftor-lumacaftor-kombinasjon terapi har tidligere vært utviklet av vår gruppe og delvis godkjent FDA standarder. Men hvis høy gjennomstrømming analyse av et større antall pasientprøvene, vår gruppe har optimalisert rapporterte metoden ved hjelp av en mindre pore størrelse omvendt-fase kromatografi kolonne (2,6 µm, C8 100 Å; 50 x 2.1 mm) og en gradient løsemiddel systemet ( 0-1 min: 40% B; 1-2 min: 40-70% B; 2-2.7 min: holdt på 70% B; 2.7-2,8 min: 70-90% B; 2.8-4.0 min: 90% B vasking; 4.0-4.1 min: 90-40% B; 4.1-6.0 min: holdt på 40% B) i stedet for en isocratic elueringsrør. Målet med denne studien var å den HPLC-MS analyse per prøve dramatisk fra ~ 15 min bare 6 minutter per prøve, som er avgjørende for analyse av mye pasientprøvene. Denne hensiktsmessig metode vil være av stor nytte for studier i eksponering-svar forholdet mellom disse gjennombrudd CF stoffene.

Vi har nylig rapportert en metode, delvis godkjente FDA standarder, på en trippel-quadrupole LC-MS og HPLC detektor system, bruker en C8 kolonne (5 µm, 3.9 x 50 mm ID) med mobile fase som består av 100% ACN og 0,1% maursyre i vann (40:60 v/v) på en strømningshastighet på 1 mL/min. En lineær sammenheng av toppene ble observert en konsentrasjon varierer fra 0.01 til 10 µg/mL i humant plasma for alle metabolitter, ivacaftor, Iva-M1, Iva-M6 og lumacaftor14. Her denne metoden er optimalisert ti...

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

Ivacaftor og ivacaftor-lumacaftor er to nye CF stoffer. Men er det fortsatt en mangel på forståelse på PK/PD og farmakologi. Vi presenterer en optimalisert HPLC-MS teknikk for samtidige analyse av ivacaftor og dens viktigste metabolitter og lumacaftor.

Optimalisert LC--MS-/ MS metoden for høy gjennomstrømming analyse av klinisk prøver av Ivacaftor, store metabolitter og Lumacaftor i biologiske væsker Cystic Fibrosis pasienter

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

Kvantifisering av den immunsuppressive Tacrolimus på tørket blod Spots Bruke 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

Network Analyse av foramen ovale elektrode Recordings i resistent tinninglappen epilepsipasienter

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

Forskolin-indusert Hevelse i tarmen Organoids: An<em&gt; In Vitro</em&gt; Analyse for å vurdere Drug Response i pasienter 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

Optimalisert Analyse av<em&gt; I Vivo</em&gt; og<em&gt; In Vitro</em&gt; Leversteatose

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

Prøvetaking strategier og behandling av Biobank fra svin biomedisinsk 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

Samle hårprøver for hår kortisol analyse i afrikanske amerikanere

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

Generering av menneskelig nese tarmepitelet Spheroids for individualisert cystisk fibrose Transmembrane konduktans Regulator studie

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

Høy gjennomstrømming analyse av optisk kartlegging data ved hjelp ElectroMap

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

Validert LC-MS/MS-panel for kvantifisering av 11 legemiddelresistente TB-medisiner 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 utvikling av en modell for å studere effekten av supplerende oksygen på cystisk fibrose luftveismikrobiom

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