Скрининг аналогов фентанила с использованием LC-TIMS-TOF MS/MS
8 ноября 2024 г.
Предложен метод скрининга аналогов фентанила, основанный на времени их удержания, подвижности и масс-спектрометрической картине фрагментации.
Предметом наших исследований является разработка метода различения и характеристики изомерных аналогов. Данное исследование направлено на то, чтобы выяснить, можно ли разработать метод для уверенной дифференциации больших количеств, особенно структурных изомеров. Этот протокол включает в себя четыре режима характеризации, которые ранее не были связаны.
Использование четырех ортогональных методов идентификации для аналогов должно улучшить способность дифференцировать изомеры, которые трудно дифференцировать с помощью современных стандартных процедур. Фентанил является большой социальной проблемой в условиях опиоидной эпидемии. Новые аналоги, созданные в нелегальных лабораториях, обнаруживаются каждый день, и наличие методологии, которая помогает быстро и конфиденциально определить каждый аналог, присутствующий в образце, может повысить эффективность правоохранительных органов по борьбе с наркотиками.
Обзор
В данном исследовании разработан метод дифференциации и характеризации изомерных аналогов фентанила. Используя четыре ортогональных режима характеризации, работа направлена на улучшение различения структурных изомеров, идентификация которых затруднительна при использовании стандартных процедур.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Аналитическая химия
- Контроль оборота наркотиков
Теоретическое обоснование
- Опиоидная эпидемия представляет собой серьезную общественную проблему.
- Постоянно появляются новые аналоги фентанила.
- Существующие методы могут быть недостаточно эффективны для дифференциации изомеров.
- Улучшение методик может повысить эффективность работы правоохранительных органов по борьбе с незаконным оборотом наркотиков.
Цель исследования
- Разработать надежный метод дифференциации аналогов фентанила.
- Исследовать эффективность сочетания нескольких методов характеризации.
- Решить проблемы, связанные с идентификацией структурных изомеров.
Используемые методы
- Анализ времени удерживания
- Измерения подвижности
- Анализ паттернов фрагментации методом масс-спектрометрии
- Интеграция четырех ортогональных методов идентификации
Основные результаты
- Предлагаемый метод расширяет возможности дифференциации изомеров.
- Сочетание нескольких методов характеризации повышает точность идентификации.
- Данная методология перспективна для практического применения в сфере борьбы с незаконным оборотом наркотиков.
- Результаты указывают на возможность экспресс-анализа аналогов фентанила.
Выводы
- Разработан новый метод скрининга аналогов фентанила.
- Данный подход может оказать существенную помощь в решении проблемы опиоидного кризиса.
- Необходимы дальнейшие исследования для валидации и совершенствования данной методики.
Часто задаваемые вопросы
Значимость для промышленности и бизнеса
Быстрое появление аналогов фентанила создает серьезную проблему для процессов разработки лекарственных средств и судебно-медицинского скрининга. Высокопроизводительный метод LC-TIMS-TOF MS/MS позволяет уверенно дифференцировать изомерные аналоги, что напрямую влияет на прогностическую достоверность и снижение механистических рисков при первичном отборе соединений. Данная возможность способствует снижению рисков в масштабах всего портфеля препаратов и ускоряет принятие обоснованных решений как в фармацевтических исследованиях и разработках, так и в системе надзора за общественным здравоохранением.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Первичный поиск и валидация мишени
- Обеспечивает надежное различие структурных изомеров, снижая неопределенность при идентификации соединений.
- Способствует снижению механистических рисков путем интеграции ортогональных аналитических параметров для валидации мишени.
- Повышает достоверность прогнозирования при определении аналогов, что позволяет принимать обоснованные решения о целесообразности дальнейшей разработки (go/no-go) на ранних этапах.
Скрининг и разработка анализа
- Подготавливает валидированные библиотеки соединений для последующего скрининга путем подтверждения идентичности аналогов.
- Обеспечивает воспроизводимые количественные результаты на основе данных о времени удерживания, подвижности и фрагментации.
- Обеспечивает возможность масштабируемого высокопроизводительного скрининга сложных смесей аналогов.
Трансляционные и доклинические исследования
- Обеспечивает соответствие аналитической строгости стратегиям трансляционных биомаркеров за счет подтверждения специфичности соединений.
- Поддерживает непрерывность процесса от этапа открытия до доклинической валидации, обеспечивая точное отслеживание аналогов.
- Снижает риск получения ложноположительных результатов в исследованиях систем, релевантных для конкретных заболеваний и включающих опиоидные аналоги.
Интеграция в конвейеры и рабочие процессы
Данный протокол LC-TIMS-TOF MS/MS интегрируется на стыке этапов первичного поиска, скрининга и доклинических исследований, предоставляя многократно используемую аналитическую платформу для дифференциации аналогов.
- Дискавери-биология: поддерживает проверку гипотез и уточнение путей метаболизма путем разрешения изомерной неопределенности.
- Скрининг: обеспечивает воспроизводимую идентификацию соединений, готовых к анализу, для высокопроизводительных рабочих процессов.
- Аналитика: предоставляет количественные данные о удерживании, подвижности и фрагментации для надежного сравнения.
- Трансляционные исследования: обеспечивает аналитическую непрерывность при отслеживании аналогов в доклинических моделях.
- Корпоративное использование: создает масштабируемую и адаптивную платформу для постоянного мониторинга и скрининга аналогов.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: Повышает прогностическую уверенность и снижает механистическую неоднозначность при идентификации аналогов.
- Операционная ценность: Стандартизирует высокопроизводительные рабочие процессы с использованием воспроизводимых многомерных данных.
- Стратегическая ценность: Обеспечивает обоснованную сортировку портфеля и принятие капиталоэффективных решений о продвижении проектов.
- Влияние на портфель: Поддерживает приоритизацию с учетом рисков за счет минимизации неудач при идентификации на поздних стадиях.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы с ВЭЖХ, ионной подвижностью и тандемной МС, а также навыки анализа данных.
- Необходим доступ к современному оборудованию и развитой аналитической инфраструктуре.
- Требуется межгрупповая стандартизация протоколов калибровки и обработки данных.
- Адаптация для различных классов аналогов может потребовать оптимизации метода.
- Для получения надежных результатов необходим строгий контроль калибровки приборов и порогов погрешности.
Часто задаваемые вопросы по биофармацевтике
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:01
HPLC Method Development for Screening of Fentanyl Analogs
2:26
TIMS‐TOF MS/MS Method Development and Calibration of Mobility and Mass for Fentanyl Analog Screening
5:02
Data Independent Acquisition (dia) Parallel Accumulation‐Serial Fragmentation Method for Screening of Fentanyl Analogs
6:20
Processing HPLC Ion Mobility TOF Data of Fentanyl Analog Screening
