Kvantifisering av den immunsuppressive Tacrolimus på tørket blod Spots Bruke LC-MS / MS

1iC42 Clinical Research and Development, University of Colorado, Anschutz Medical Campus, 2Division of Clinical Pharmacology, Cincinnati Children's Hospital Medical Center, 3Food and Drug Administration (FDA), Center of Drug Evaluation Research - Office of Generic Drugs, 4Transplant Clinical Research, University of Cincinnati
Published 11/08/2015
0 Comments
  CITE THIS  SHARE 
Medicine

You must be subscribed to JoVE to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial:

Welcome!

Enter your email below to get your free 10 minute trial to JoVE!





By clicking "Submit," you agree to our policies.

 

Summary

Cite this Article

Copy Citation

Shokati, T., Bodenberger, N., Gadpaille, H., Schniedewind, B., Vinks, A. A., Jiang, W., et al. Quantification of the Immunosuppressant Tacrolimus on Dried Blood Spots Using LC-MS/MS. J. Vis. Exp. (105), e52424, doi:10.3791/52424 (2015).

Please note that all translations are automatically generated through Google Translate.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Den kalsineurinhemmerindusert takrolimus er hjørnesteinen i de fleste immunsuppressive behandlingsprotokoller etter solid organtransplantasjon i USA. Takrolimus er et smalt terapeutisk legemiddel og som sådan krever terapeutisk legemiddelmonitorering og dosejustering basert på sine fullblod bunnkonsentrasjoner. For å lette hjem terapeutisk legemiddel og etterlevelse overvåking, er samlingen av tørket blod flekker et attraktivt konsept. Etter en finger stick, samler pasienten en bloddråpe på filterpapiret hjemme. Etter at blodet er tørket, blir det sendt til analyselaboratoriet hvor takrolimus blir kvantifisert ved hjelp av væskekromatografi tandem-massespektrometri (HPLC-MS / MS) i kombinasjon med en enkel manuell protein utfellingstrinnet og nettet kolonne ekstraksjon.

For tacrolimus analyse, blir en 6 mm plate utstanset fra den mettede midten av blod sted. Blodet spot er homogenisert ved hjelp av en kule blender ennd deretter proteiner blir utfelt med metanol / 0,2 M ZnSO4 inneholdende indre standard D-2, 13 c-takrolimus. Etter virvling og sentrifugering, blir 100 ul av supernatanten injiseres i et elektronisk ekstraksjonskolonne og vasket med 5 ml / min på 0,1 maursyre / acetonitril (7: 3, v: v) i 1 min. Heretter er omstillingsventilen aktiveres og analyttene blir tilbake spylt på analytisk kolonne (og separert ved anvendelse av en 0,1% maursyre / acetonitril-gradient). Tacrolimus kvantifiseres i den positive reaksjonen multimodus (MRM) ved hjelp av en tandem-massespektrometer.

Analysen er lineær fra 1 til 50 ng / ml. Inter-assay variasjon (3,6% -6,1%) og nøyaktighet (91,7% -101,6%) som vurderes over 20 dager møtes akseptkriterier. Gjennomsnittlig utvinning utvinning er 95,5%. Det er ingen relevant carry-over, matrise forstyrrelser og matrix effekter. Tacrolimus er stabil i tørket blod flekker på RT og ved 4 ° C i 1 uke. Hentet prøver iautosampler er stabile ved 4 ° C i minst 72 timer.

Introduction

Takrolimus er et potent immonosuppressant 1-7 som har et makrolid struktur 8 (figur 1). På grunn av cis - trans-isomeri av CN bindinger den danner to rotamerer i oppløsningen 9 som kan separeres ved revers fase høy-ytelse væskekromatografi (HPLC) Tacrolimus er lipofilt og oppløselig i alkoholer (metanol: 653 g / l, etanol: 355 g / L), halogenerte hydrokarboner (kloroform: 573 g / l) og eter. Det er tungt oppløselige i alifatiske hydrokarboner (heksan: 0,1 g / l og vann (pH 3.: 0,0047 g / l) 9 Molekylet inneholder ikke kromofor og dens UV-absorpsjonsmaksimum er 192 nm Takrolimus virker via inhibering av calcineurin. . Virkningsmekanismen er blitt anmeldt i referanser 10,11. Det brukes i dag i mer enn 80% av solid-organtransplanterte pasienter i USA 12.

Den terapeutiske indeks av takrolimus er considered å være smal 13. I tillegg er korrelasjonen mellom takrolimusdosen og blodkonsentrasjonene dårlig og farmakokinetikk er variabel 14,15. Terapeutisk legemiddelmonitorering å veilede takrolimus dosering hos transplantasjonspasienter er derfor generell klinisk praksis 16-20. Målet er å holde takrolimus blodkonsentrasjoner innenfor et forhåndsdefinert terapeutisk område. Konsentrasjoner Tacrolimus blod under det terapeutiske området kan føre til økt aktivitet av kroniske eller akutte allo-immune reaksjoner, mens konsentrasjoner over det terapeutiske vinduet øke risikoen for over immunsuppresjon, kreft og toksisitet, slik som nefrotoksisitet, nevrotoksisitet, høyt blodtrykk og diabetes. Høy farmakokinetisk intraindividuelle variasjon av takrolimus kan være skadelig for både transplantasjon orgel og pasient overlevelse 21,22. Mens inter-individuell variasjon av takrolimuskonsentrasjonen farmakokinetikk er hovedsakelig forårsaket av CYP3A5 polymorfismer, årsaker til intra-individuellvariabilitet inkluderer, men er ikke begrenset til, legemiddel, sykdoms narkotika og mat-legemiddelinteraksjoner 14,15. Også mangel på etterlevelse av immunsuppressive terapeutisk legemiddel regime er en medvirkende faktor, og en viktig årsak til graft tap 23,24.

Disse hensyn tilsier at hyppig hjem terapeutisk legemiddel og etterlevelse overvåking av takrolimuskonsentrasjonen i fullblod kan være gunstig for å sikre at pasientene har takrolimuseksponeringen innenfor den ønskede terapeutiske vinduet til alle tider. Men logistikken og kostnadene ved hyppigere terapeutisk overvåkning som det er dagens kliniske praksis 15 er uoverkommelige. En av grunnene er at pasienten må vise en phlebotomist for å ha den nødvendige venøs blodprøve trukket. Tørket blod flekker har nylig dukket opp som et attraktivt konsept 25-28. Etter en enkel finger stikke pasienten samler en bloddråpe på et spesielt filter papir kort og etter blod flekk har dried, kan den bli sendt til et sentralt laboratorium for analyse av takrolimus og andre immunsuppressive legemidler at pasienten kan nå ta. Dette har blitt mulig på grunn av utviklingen av svært sensitive og spesifikke LC-MS / MS-analyser for kvantifisering av takrolimus og andre immunsuppressive midler i meget små blodmengder for eksempel tørket blodflekker (typisk 20 mikroliter blod) 25,29-43. En annen fordel er at minimalt invasive, lave volum prøveinnsamlingsstrategier som tørket blod flekker i stor grad forenkle terapeutisk overvåkning og farmakokinetiske studier hos små barn 28.

Tacrolimus måles vanligvis i venøst ​​fullblod 15 EDTA. Årsakene er at takrolimus omfattende distribueres inn i blodceller, og at kliniske studier har rapportert bedre sammenheng mellom bunnkonsentrasjoner i blodet enn i plasma med kliniske hendelser 15,18. Til sammenligning, analyse av TAcrolimus i tørket blodflekker er basert på kapillær blod som er blandet med filterpapiret matrisen. Dette gir utfordringer i forhold til oppløsningen av takrolimus og potensielle forstyrrelser med LC-MS / MS-analyse. Her presenterer vi et etablert og validert målemetode basert på homogenisering av tørket blod stedet ved hjelp av en kule blender sammen en high-flow online kolonne prøve rydde opp prosedyre og LC-MS / MS-analyse med. Per i dag har denne analysen med hell blitt brukt for kvantifisering av mer enn fem tusen takrolimuspasienter tørket blod stikkprøver for etterlevelse overvåking i kliniske studier.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

De identifiserte blodprøver fra friske personer var fra University of Colorado Hospital (Aurora, Colorado). Bruken av avidentifiserte blod bank prøver for valideringsstudier samt for utarbeidelse av kalibratorer og kvalitetskontroll prøver ble ansett som "fritatt" av Colorado Multi-institusjonelle Review Board (COMIRB, Aurora, Colorado).

1. Utarbeidelse av referanser og løsninger

  1. Kjøp takrolimus og intern standard D 2, 13 C-takrolimus fra leverandørene oppført i Materials List.
    1. Forbered stamløsninger i ren metanol ved en konsentrasjon på 1 mg / ml til takrolimus og en konsentrasjon på 10 ug / ml for D2, 13 C-takrolimus. Gjør stamløsninger av referansemateriale basert på tre uavhengige vekter. Alikvote stamløsninger og oppbevares ved -70 ° C eller lavere.
  2. Forbered løsning for å felle ut proteineneog trekke ut tacrolimus ved bruk av metanol / 0,2 M ZnSO4 i vann (7: 3, v: v). Denne løsningen inneholder også interne standard D-2, 13 c-tacrolimus ved en konsentrasjon på 2,5 ng / ml og anvendt for ekstraksjon av alle prøvene unntatt for utvinning av blanke prøver (se 1.3.3).
    1. Forbered denne proteinutfelling løsning nystekte på hver ekstraksjon dag og sette utløpet av løsningen på 12 timer.
  3. Fremstilling av kalibreringskurve og kvalitetskontroll (QC) prøver
    1. Forbered stamløsninger av takrolimus ved å utføre hensiktsmessige fortynninger av stamløsningen ved bruk av ren metanol.
    2. For å fremstille kalibratorer og kontrollprøver kvalitet, pigg 20 ul av passende fortynnet lagerløsning i EDTA-fullblod, Inkuber ved 37 ° C under forsiktig rysting i et vannbad for å tillate homogen fordeling av takrolimus i de cellulære blodkomponenter til 20 min og aliquot til 1,5 ml polyppropylene rør med konisk bunn og snap-on lokk. Sørge for at den relative volumet av organisk oppløsningsmiddel ikke overstiger 5%.
    3. Spot 50 mL av piggete fullblod i midten av hver sirkel på filterkort med en pipette
    4. Tørk blod flekker på filterkort ved RT i 3 timer.
    5. Forbered standarder takrolimus kalibrerings i humant EDTA-fullblod ved takrolimus i konsentrasjoner på 1, 2,5, 5, 10, 25, og 50 ng / ml. Tilbered en blindprøve for ekstraksjon som kalibreringsstandardene med proteinutfelling oppløsningen inneholdende indre standard D-2, 13 c-tacrolimus ("sample zero").
    6. Forbered prøvene QC i humant EDTA-fullblod i konsentrasjoner på 0, 2, 4, 20, 40 ng / ml. Forbered en blindprøve. I motsetning til de QC prøver som ble ekstrahert med utfelling inneholdende indre standard D-2, 13 c-tacrolimus, ekstrahere denne blindprøve med proteinutfelling løsning som gjørikke inneholde intern standard D-2, 13 c-tacrolimus ("blindprøve").
  4. Innsamling av kliniske prøver
    1. Samle tørket blod flekker som beskrevet i 43,44.

2. Utvinning av Tacrolimus tørket blod Spot Samples

  1. Inspiser tørket blod flekk å sikre akseptabel prøve kvalitet og volum 45.
  2. Punch midten av blod flekk på filteret kortet med en 6 mm hull punch.
    Merk: Kvaliteten av slag kan overvåkes ved veiing. En stemplet mettet filter plate veier i gjennomsnitt 5,02 mg ± 0,09 mg (område: 4.83- 5.14 mg, n = 12).
  3. Plasser plater i 1,5 ml polypropylen rør med konisk bunn og snap-on lokk.
  4. Legg 20-30 kuler i hvert rør.
  5. Legg 500 mL av proteinutfelling oppløsning (metanol: 0,2 M ZnSO4, 7: 3, volum: volum med 2,5 ng / ml intern standard) i hvert rør. For extrvirkningen av blanke prøver, bruker proteinutfelling løsning uten den interne standarden.
  6. Homogen skivene i bullet blender i 1 min (maks hastighet, sette "10").
  7. Rist prøver ved RT på multi-virvelrøret (maksimal hastighet, innstilling "10") i 10 min.
  8. Sentrifuger prøvene ved 16 000 xg og 4 ° C i 10 min.
  9. Overfør supernatanten til glassampuller HPLC utstyrt med en 300 pl innsats. Bruk pre-slit Teflon pakninger.
    Note: Ekstrahert prøvene kan lagres ved -20 ° C eller lavere inntil LC-MS / MS-analyse.

3. LC-MS / MS-analyse

  1. Belastnings 100 ul av supernatanten fra den ekstraherte prøven ut på C8 patronen ekstraksjonskolonnen og vaskes med en 7: 3-forhold på 0,1% maursyre i vann: acetonitril ved en strømningshastighet på 5 ml / min i 1 min. Tilkoblingene til omstillingsventilen er vist i figur 2 og gradienten drives av ekstraksjon pumpen i tabell 1
  2. Heretter aktivere veksling ventil som resulterer i back-flush av analyttene fra pre-kolonnen på den analytiske kolonnen.
  3. Termostat kolonnen til 65 ° C angitt.
  4. Eluering av analytter fra analytisk kolonne ved bruk av strømningshastigheter og gradient er vist i tabell 1.
  5. Koble den analytiske kolonnen i et tandem-massespektrometer via turboelektrospray ionisering-kilde. Juster viktigste parameterne for massespektrometeret ifølge tabell 2.
  6. Detektere positive ioner ([M + Na] +) i den multiple reaksjonsmetoden (MRM). Bruk følgende ion overganger for kvantifisering: takrolimus: m / z (masse / kostnad) = 826,6 → 616,2 og D 2, 13 C-takrolimus: m / z = 829,6 → 619,2.
    Merk: Den totale kjøretid er 4,6 min.

4. Kvantifisering

  1. For hvert løp, generere en kalibreringskurve basert på kalibratorene utarbeidet i 1.3.5 oginkludere i hver analyse løp.
    1. Generere en kalibreringskurve ved å avsette nominelle konsentrasjoner versus responsfaktor av analytt (toppareal [Analytt] / toppareal [indre standard]) ved hjelp av massespektrometer-programvaren.
    2. Monter kalibratorer bruker en kvadratisk form i kombinasjon med 1 / X vekting.
  2. Til kvantitet takrolimus i tørket blod flekker integrere takrolimus og intern standard toppene i de utpakkede MRM kromatogrammene. Beregn responsfaktor for takrolimus (Peak-området [Analytt] / Peak-området [intern standard]) og sammenligne med kalibreringskurven ved hjelp av massespektrometri programvare.

5. valideringsprosedyrer

  1. Nedre deteksjonsgrense (LLOD) og nedre grense for kvantifisering (LLOQ).
    1. Betrakt den laveste takrolimus konsentrasjon med en topp-til-støy-forhold på 4: 1 som den nedre deteksjonsgrense (LLOD). Definerer den nedre grense for kvantifisering (LLOQ) somlaveste konsentrasjon av kalibreringskurven med en nøyaktighet som er lik eller bedre enn ± 20% avvik fra den nominelle konsentrasjon og presisjon som er lik eller bedre enn 20% (koeffisient av varians).
  2. Intra- og inter-dagers nøyaktighet og presiseringer.
    1. Test nøyaktighet og presisjon på fire konsentrasjoner av 2 ng / ml (QC1), 4 ng / ml (QC2), 20 ng / ml (QC3) og 40 ng / ml (QC4).
    2. Forbered QC prøvene på hver validering dag i menneskelig EDTA fullblod, tørr på filterkort, ekstrakt, og analysere som beskrevet ovenfor.
    3. Bestem intra-dag nøyaktighet og presisjon med 6 prøver per QC konsentrasjonsnivå.
    4. Vurdere inter-dag nøyaktighet og presisjon i løpet av 20 dager. Måle hver QC nivå med 4 prøver hver dag.
    5. Analyser to kalibreringskurver sammen med de QC prøvene på hver dag.
    6. Beregn intra-dag nøyaktighet som% av den nominelle konsentrasjonen (seks prøver per konsentrasjonsnivå, se 5.2.2). CalcUlate presisjon som koeffisienten av varians (CV%).
    7. Tenk intradag nøyaktighet akseptabelt hvis det faller inn aksept begrenser 85% til 115% av den nominelle konsentrasjonen. Betrakt intra-dagers presisjon akseptabel hvis den er lik eller bedre enn en CV (koeffisient av varians) på 15%.
    8. Beregn inter-dagers nøyaktighet og presisjon som gjennomsnitt for hvert konsentrasjonsnivå QC analysert i løpet av de 20 validerings dager.
    9. Tenk gjennomsnittlig inter-dag nøyaktighet akseptabelt hvis det faller inn aksept begrenser 85% til 115% av den nominelle konsentrasjonen. Betrakt inter-dagers presisjon akseptabel hvis den er lik eller bedre enn en CV (koeffisient av varians) på 15%.
  3. Utelukkelse av matrix forstyrrelser.
    1. For å utelukke forstyrrelser som kan være forårsaket av matrise signaler, analysere tomme tørket blod flekker (8 forskjellige individer, fortrinnsvis 4 hanner og 4 kvinner).
    2. Inspiser ionekromatogrammer. Hvis topper innen retensjonstidvindu av takrolimus blir oppdaget, integrere og sammenligne sine områder under kurven med de av takrolimuskonsentrasjonen toppene i tomme prøvene tilsatt takrolimus på LLOQ. Arealet av toppene i de tomme prøvene er ikke ment å overstige 15% av de av takrolimus på LLOQ.
  4. Ion undertrykkelse / ion ekstrautstyr.
    1. Bruk en post-kolonne infusjon protokoll som beskrevet 45 for å vurdere eventuelle forstyrrelser av ion undertrykkelse / ion forbedringen skyldes co-eluering matrikskomponenter.
    2. Tilfører takrolimus i en konsentrasjon på 10 ug / ml oppløst i 0,1% maursyre: metanol (30:70, v / v) post-kolonne med en hastighet på 10 mL / min.
      1. Koble en sprøytepumpe via T-stykket mellom analytisk kolonne og elektrospray kilde massespektrometer.
      2. Overvåke MS / MS-signalintensiteten av MRM overganger for takrolimus og den indre standard (m / z = 826,6 → og 616,2 m / z = 829,6 → 619,2) etter injeksjon av extracted tomme prøver (n = 8 prøver fra ulike individer).
        Merk: I fravær av ion undertrykkelse / ion forbedringen det kontinuerlige signal forårsaket ved infusjon av analyttene ikke skal påvirkes ved injeksjon av emnet matrisen, samtidig som ion undertrykkelse bevirker en dip av signalet og ion forbedring en topp.
  5. Bære over.
    1. Vurdere potensialet carry-over ved å analysere hentet tomme prøver etter de høyeste kalibratorer (50 ng / ml, n = 6).
    2. Inspiser ionekromatogrammer. Hvis toppene innenfor oppholdstid vindu av takrolimus blir oppdaget, integrere og sammenligne sine områder under kurven med de av takrolimuskonsentrasjonen toppene i tomme prøvene tilsatt takrolimus på LLOQ. Arealet av toppene i de tomme prøvene er ikke ment å overstige 15% av de av takrolimus på LLOQ.
  6. Utvinnings inngang.
    1. Bestemme gjenvinninger ved å sammenligne signalene fra analyttene etter ekstraksjon av QC samsipper på alle fire konsentrasjonsnivåer (n = 6 per konsentrasjon) med de av tomme tørket blod flekker spiked med tilsvarende mengder av takrolimus etter utvinning.
    2. Forbered fire sett av QCs (konsentrasjonsnivåer: 2, 4, 20, 40 ng / ml).
    3. Tilbered en annen 4 sett av tilsvarende "recovery" testprøver ved å fange opp 50 ul blank EDTA fullblod på filterpapiret kortene og tørking i 2 timer.
    4. Heretter, for både KS og tomme "recovery stikkprøvene", kuttet ut hele blod flekk på filteret kort med saks og plasser de resulterende plater i en polypropylen rør med konisk bunn og snap-on lokk.
    5. Pakk alle prøvene.
    6. Overfør supernatanten (400 mikroliter) i glass HPLC hetteglass.
    7. Legg takrolimus stamløsning til de tomme "ekstrahert" recovery testprøver for å nå konsentrasjoner på 2, 4, 20 og 40 ng / ml (4 ul 200, 400, 2000, 4000 ng / ml tacrolimus lager solutions til 400 mL av supernatant).
    8. Etter LC-MS / MS-analyse, sammenligner signalene i begge QC prøver og testprøver "recovery" av den tilsvarende konsentrasjon (% = gjenvinning av signalsampler tilsatt før ekstraksjon / signalsampler tilsatt etter ekstraksjon x 100).
  7. Fortynning integritet.
    1. Etablere fortynning integritet ved hjelp av prøvene tilsatt analyttene på 500, 250 og 100 ng / ml.
    2. Etter ekstraksjon, fortynnes prøver ved hjelp proteinutfelling løsning (01:10, n = 3 per konsentrasjonsnivå).
    3. Beregne avvik fra de nominelle konsentrasjoner. Vurdere resultatene som faller innenfor 85% -115% av nominell akseptabelt.
  8. Stabiliteter.
    1. Undersøke stabiliteter ved hjelp av QC prøvene ved alle fire konsentrasjonsnivåer (n = 4 pr konsentrasjon) analysert ved forskjellige tidspunkter og under forskjellige lagringsbetingelser.
    2. Sammenligne resultater etter lagring med pålydende verdier. Tenk rESULTATER som faller innenfor 85% -115% av nominell akseptabelt.
    3. Etablere prøven stabilitet i 1 uke ved omgivelsestemperatur, en uke ved 4 ° C, 1 måned ved -20 ° C og en måned ved -80 ° C.
    4. Test fryse-tine-stabilitet over tre sykluser (-20 ° C). Test ekstraheres prøven og autosampler stabilitet ved å plassere prøvene i det termostat prøvetageren justert til 4 ° C. Injisere prøver etter 72 timer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Representative ionekromatogrammer av en blindprøve ble en prøve tilsatt ved den nedre grense for kvantifisering og en pasientprøve er vist i figur 3.

Kalibrerings Curves

Den nedre grensen for deteksjon var 0,5 ng / ml og den nedre grense for kvantifisering var 1,0 ng / ml. Femti ng / ml ble valgt som den høyeste kalibrator som høyere konsentrasjoner er neppe nås på klinikken under normale omstendigheter.

Kalibreringskurver ble tilberedes på hver validering dag i humant EDTA-fullblod, tørket på filterkort og ekstrahert med metanol / 0,2 M ZnSO4 (70:30 v / v) + intern standard (sluttkonsentrasjon av intern standard: 2,5 ng / ml ). For dagen en validerings (n = 6 for kalibratorer og n = 6 for QC nivå) og i dager 2 - 20 (n = 2 for kalibratorer og n = 4 for hver QC nivå) ble analysert med konsentrasjoner 1, 2,5, 5, 10, 25, 50 ng / ml for CALIBrators. En typisk kalibreringskurve er vist i figur 4. Midlere nøyaktighet på 85% til 115% av nominell, innenfor arbeidsområdet for 2/3 av kalibratorene (med et minimum 6 ikke-null-kalibrator) ble vurdert som akseptabel. Den midlere korrelasjonskoeffisienten var (r) = 0,999 (n = 40 kalibreringskurver).

Nøyaktighet og presiseringer

Resultatene er vist i detalj i tabell 3.

Utvinning Recovery

Gjennomsnittlig utvinningsføringer var 98,2% (2 ng / ml), 92,2 (4 ng / ml), 95,5 (20 ng / ml), 96,2 (40 ng / ml).

Matrix Interferens, Ion Suppression / Ion Enhancement Testing Bruk av kontinuerlig Post-kolonne Infusion og Carry-over

Analyse av blanke prøver fra åtte forskjellige individer (n = 4 kvinnelige og mannlige n = 4) viste signaler mindre enn 15% av den LLOQ (1 ng / ml) ved retensjonstid svarende tiltacrolimus topp som indikerer at den detekterte takrolimus topp kan betraktes bestemt. Et representativt eksempel er vist i figur 3. Potensielle forstyrrelser fra ion undertrykkelse / ion forbedring ble testet ved bruk av tomme tørkede blodprøver fra åtte forskjellige friske individer. En representant eksperiment er vist i figur 5. Ingen indikasjoner på betydelig ion undertrykkelse / ion forbedringen ble observert. Ingen relevant overheng som resulterer i toppene ved LLOQ overstiger 15% av signalet ble påvist.

Fortynning Integrity

Fortynning integritet ble undersøkt ved å analysere prøver fremstilt ved konsentrasjoner over høyeste kalibrator (100, 250 og 500 ng / ml) og fortynnet 1:10 i proteinutfelling løsning etter ekstraksjon for å nå målet konsentrasjoner av: 10, 25, og 50 ng / ml. Mean nøyaktighet måtte falle innenfor akseptkriteriene på 85% til 115% av den nominelle konsentrasjoner. Alle fortynninger tested møtte akseptkriterier (tabell 4).

Stabiliteter

Stabilitet av takrolimus i tørket blod flekker ble undersøkt ved å analysere QC prøver på alle fire nivåer (n = 4 / konsentrasjon nivå), som ble lagret under varierende forhold.

Mean nøyaktighet måtte falle innenfor akseptkriteriene på 85% til 115% av den nominelle konsentrasjoner. Resultater er vist i detalj i tabell 5. Ingen tap etter en ukes lagring ved romtemperatur, etter en uke med lagring ved 4 ° C, etter en måneds lagring ved -20 ° C, etter en måneds lagring ved -80 ° C, etter tre fryse og tinesykluser, og etter 72 timer utklippede prøver i auto sampler ved 4 ° C var tydelige.

Utvinning Pump Analytisk (Elusjon) Pump
Vann + 0,1% maursyre Acetonitril Strømningshastighet [ul / min] [Min] Vann + 0,1% maursyre Acetonitril Strømningshastighet [ul / min]
0 70 30 5000 0 1. 3 87 1000
1 70 30 5000 2 2 98 1200
1.1 2 98 100 3.5 2 98 1200
3 2 98 100 3.6 1. 3 87 1000
3.1 20 80 2000 4.6 1. 3 87 1000
4 70 30 5000
4.6 70 30 5000

Tabell 1. Gradient Program for Utvinning og Analytisk HPLC pumper.

Parameter Innstilling
Kollisjon gass (CAD) 10
Gardin gass (CUR) (psi) 30
Ion Source gass 1 (GS1) (psi) 50
Ionekilde gass 2 (GS2) (psi) 30
Forstøveren strøm (NC) (V) 1
Temperatur (TEM) (° C) 600
IonSpray Spenning (IS) (V) 5500
Interface varmeapparat (IHE)
Declustering potensial (DP) (V) 136
Inngang potensial (EP) (V) 10
Kollisjonsenergi (CE) (V) 47
Kollisjon celle exit potensial (CXP) (V) 16

Tabell 2. Turbo Elektro Grensesnitt og massespektrometer Parametere. Nomenklaturen tilsvarer det som brukes i massespektrometri programvare (for produsentens informasjon, vennligst se Materials List).

<td> 106
Validering Day QC nivå [% av nominell konsentrasjon]
2 4 20 40
Dag 1 93.0 86.3 88.9 93.4
101 90.4 95.3 100
85.6 95.9 99.0 97.5
88.6 93.6 105 103
85.0 97,4 97.2 109
89.1 96.7 100 101
Intradag Nøyaktighet [%] 90.4 93.4 97.6 100,7
Intra-Day upresisjon [CV%] 6.6 4.6 5.5 5.2
Dag 2 92.8 86.0 103
91.1 88.8 94.7 87.0
88.6 90.9 92.8 94.2
97.2 93,7 94.2 115
Intradag Nøyaktighet [%] 92.4 89.9 96.2 97.9
Intra-Day upresisjon [CV%] 3.9 3.6 4.8 12.2
Dag 3 97.6 101 98,4 112
104 85.6 102 110
99,2 88.4 99.4 105
96,3 87.2 108 117
Intradag Nøyaktighet [%] 99.3 90,6 102,0 111,0
Intra-Day upresisjon [CV%] 3.4 7.8 4.2 4.5
Dag 4 95.2 88.6 112 94.5
105 87.3 93.2 116
99,8 96.2 103 103
100 104 97.2 99.4
Intradag Nøyaktighet [%] 100,0 94.0 101,4 103.2
Intra-Day upresisjon [CV%] 4.0 8.2 8.1 8.9
Dag 5 106 90.4 101 106
108 89.0 100
102 101 96.6 128
105 88.8 105 107
Intradag Nøyaktighet [%] 105,3 92.3 102,2 110,3
Intra-Day upresisjon [CV%] 2.4 6.3 4.2 11.1
Dag 6 90.9 93,7 119 106
98,8 88.1 96,4 110
94.6 96,3 99.1 108
108 100 102 102
Intradag Nøyaktighet [%] 98.1 94.5 104,1 106.5
7.5 5.3 9.8 3.2
Dag 7 85.1 87.5 99.5 95,4
86.4 85.4 94.7 101
94.5 87.3 98.9 94.6
85.5 97.0 101 99,6
Intradag Nøyaktighet [%] 87.9 89.3 98,5 97.7
Intra-Day upresisjon [CV%] 5.1 5.8 2.7 3.2
Dag 8 86.1 92.5 91.9 102
87.5 91.5 95.2 88.5
115 85.6 92.1 102
85.8 85,9 95,4 108
Intradag Nøyaktighet [%] 93.6 88.9 93,7 100,1
Intra-Day upresisjon [CV%] 15.3 4.1 2.0 8.2
Dag 9 88.9 91.4 96,9 100
90,0 89.8 95.0 100
69.7 85,9 95.8 109
91.9 87.0 105 101
Intradag Nøyaktighet [%] 85.1 88.5 98.2 102,5
Intra-Day upresisjon [CV%] 12.2 2.9 4.7 4.3
Dag 10 90.9 91.3 96.2 100
97.7 89.5 94.4 100
99.9 109 98.7 96,8
99.1 90,0 95.7 96.1
Intradag Nøyaktighet [%] 96,9 95.0 96,3 98.2
Intra-Day upresisjon [CV%] 4.2 9.9 1.9 2.1
Dag 11 92,7 91.9 88.2 104
96.6 91.2 97.0 110
109,0 92.8 970,6 102
98.3 107 93,7 111
Intradag Nøyaktighet [%] 99,2 95.7 94.1 106,8
Intra-Day upresisjon [CV%] 7.0 7.9 4.6 4.1
Dag 12 87.7 85.5 105 95.3
112 88.1 101 96.1
102 89.1 89,7 97.5
106 92.5 102 104
Intradag Nøyaktighet [%] 101,9 88.8 99.4 98.2
Intra-Day upresisjon [CV%] 10.1 3.3 6.7 4.0
Dag 13 Mislyktes 85,7 93.3 102
101 105 88.0 93.9
112 98.0 91.4 102
104 113 104 101
Intradag Nøyaktighet [%] 105,7 100,4 94.2 99,7
Intra-Day upresisjon [CV%] 5.4 11.5 7.3 3.9
Dag 14 91.5 89.1 97,4 93.1
90.4 87.1 93.9 99,8
89,7 97.0 94.8 106
97,4 86.8 89.9 Mislyktes
Intradag Nøyaktighet [%] 92.3 90,0 94.0 99,6
Intra-Day upresisjon [CV%] 3.8 5.3 3.3 6.5
Dag 15 92.8 92.8 92.5 95,4
97.5 96,3 96.2 95.5
95.5 108 97.3 99.3
110 109 115 113
Intradag Nøyaktighet [%] 99.0 101,5 100,3 100,8
Intra-Day upresisjon [CV%] 7.7 8.1 10,0 8.3
Dag 16 93,7 97.8 90,7 112
90.3 87.1 Mislyktes 101
97.9 88.3 95.5 107
91.4 85,7 89.3 96.7
Intradag Nøyaktighet [%] 93.3 89,7 91.8 104,2
Intra-Day upresisjon [CV%] 3.6 6.1 3.5 6.4
Dag 17 88.0 86.0 93,7 103
89.8 90.8 94.8 93.2
85,9 91.1 99,7 94.8
86.7 88.1 95,6 91.7
Intradag Nøyaktighet [%] 87.6 89.0 96,0 95.7
Intra-Day upresisjon [CV%] 1.9 2.7 2.7 5.3
Dag 18 89.6 85.8 91.0 98.3
89.6 86.2 88.3 93.6
Mislyktes 86.7 96,8 104
88.1 85.8 95.2 111
Intradag Nøyaktighet [%] 89.1 86.1 92.8 101,7
Intra-Day upresisjon [CV%] 1.0 0.5 4.2 7.4
Dag 19 98.0 </ td> 89,7 94.2 102
88.3 86.0 97.6 102
91.6 88.1 95.8 97.5
90,7 90.1 92.8 88.3
Intradag Nøyaktighet [%] 92.2 88.5 95.1 97.5
Intra-Day upresisjon [CV%] 4.5 2.1 2.2 6.6
Dag 20 93.0 87.0 99.4 101
97.3 87.6 95.5 91.9
89.0 88.4 91.2 93,5
104 90,7 97.7 115
Intra-dag Nøyaktighet[%] 95.8 88.4 96,0 100,4
Intra-Day upresisjon [CV%] 6.7 1.8 3.7 10.5

Inter-Day Nøyaktighet og upresisjon
Inter-dag Nøyaktighet 95.2 91.7 97.2 101,6
Inter-Day upresisjon 6.1 4.5 3.6 4.2

Tabell 3. Resultater av kvalitetskontrollprøver over 20 dager. Data blir presentert som% av pålydende. Prøvene som er oppført som "feilet" er prøver som ble tapt til laboratoriet / instrumentfeil. I de fleste cases ble ingen topper oppdaget i det hele tatt eller intern standard peak manglet.

Fortynning 01:10
Nominell målet konsentrasjon etter fortynning 50 ng / ml
98,6
94.5
91.4
Nøyaktighet [%] 94.8
Unøyaktighet [CV%] 3.6
Fortynning 01:10
Nominell målet konsentrasjon etter fortynning 10 ng / ml
103
99.5
101
Nøyaktighet [%] 101,2
Unøyaktighet [CV%] 1.8
Fortynning 01:10
Nominell målet konsentrasjon etter fortynning 25 ng / ml
91.7
98.2
103
Nøyaktighet [%] 97.6
Unøyaktighet [CV%] 5.7

Tabell 4. Resultater av fortynning Integrity Testing. Data blir presentert som% av pålydende.

A
Stabilitet ved RT, dag 1
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
91.9 85.8 86.0 102
86.7 85,7 88.5 102
86.0 85,9 90.1 103
89.2 98.0 90.8 112
% Av nominell konsentrasjon 88.5 88.9 88.9 104,8
Unøyaktighet [% CV] 2.7 6.1 2.1 4.9
Stabilitet ved romtemperatur, Dag 3
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
88.6 105 101 113
94.1 100 98,5 103
100 101 106 109
99.5 102 102 108
% Av nominell konsentrasjon 95,6 102,0 101,9 108,3
Unøyaktighet [% CV] 5.3 2.2 3.1 4.1
Stabilitet ved romtemperatur, Dag 7
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
105 103 91.7 109
101 107 100 110
102 108 107 105
93,8 105 109 111
% Av nominell konsentrasjon 100,5 105,8 101,9 108,8
Unøyaktighet [% CV] 4.7 2.2 7.8 2.6
B
Stabilitet ved 4 ° C, dag 1
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
101 89.9 95.8 100
88.9 91.0 94.1 99.0
96.2 100 102 96.7
89.5 87.8 95,4 88.6
% Av nominell konsentrasjon 93.9 92.2 96,8 96.1
Unøyaktighet [% CV] 5.8 5.4 3.5 5.2
Stabilitet ved 4 ° C, Dag 3
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
87.3 85.2 105 95.3
Mislyktes 87.8 101 96
101 88.8 89.6 97.5
106 92.2 102 104
% Av nominell konsentrasjon 98.1 88.5 99.4 98.2
Unøyaktighet [% CV] 9.7 2.9 6.8 4.0
Stabilitet ved 4 ° C, Dag 7
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
94.0 98,5 96.1 110
92.9 96,4 109 109
91.7 96,3 97.9 115
94.7 96,9 99,8 113
% Av nominell konsentrasjon 93.3 97.0 100,7 111,8
Unøyaktighet[%CV] 1. 3 1.0 5.7 2.8
C
Stabilitet ved -20 ° C, Dag 3
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
87.3 98.7 111 111
93,5 89.6 108 105
89.5 91.5 107 112
88.2 99.1 108 92.4
% Av nominell konsentrasjon 89.6 94.7 108,5 105,1
Unøyaktighet [% CV] 2.7 4.9 1.7 9.0
Stabilitet ved -20 ° C, Dag 7
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
96.5 98.7 102 109
94.8 94.6 114 106
95.5 102 98.1 108
107 99.5 115 105
% Av nominell konsentrasjon 98,5 98.7 107.3 107
Unøyaktighet [% CV] 5.7 3.1 8.5 1.8
</ td>
Stabilitet ved -20 ° C, dager 30
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
82.3 83.1 90.4 93.2
87.9 85.8 85.3 97.9
85,7 88.6 98.3 98.0
92.0 95,6 110 103
% Av nominell konsentrasjon 87.0 88.3 96,0 98.0
Unøyaktighet [% CV] 4.1 5.4 10.8 4.0
D </ td>
Stabilitet ved -80 ° C, Dag 3
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
87.5 96.5 96.7 Mislyktes
Mislyktes 97.6 98.7 110
88.8 96,4 106 109
87.3 101 96.5 109
% Av nominell konsentrasjon 87.9 97.9 99.5 109,3
Unøyaktighet [% CV] 0.8 2.2 4.5 0.6
Stabilitet ved -80 ° C, Dag 7 QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
Mislyktes 98.0 105 99,8
97,1 106 104 105
99,7 102 99.3 102
101 99.9 109 106
% Av nominell konsentrasjon 99.3 101,5 104,3 103.2
Unøyaktighet [% CV] 2.0 3.4 4.0 2.8
Stabilitet ved -80 ° C, dager 30
QC nivå [ng / ml] 2 20 40
88.2 85.3 89.6 96.7
96.2 92.6 85.8 94.1
83.9 93,7 91.0 105
95,6 94.0 98.9 102
% Av nominell konsentrasjon 91.0 91.4 91.3 99.5
Unøyaktighet [% CV] 6.0 4.1 5.5 4.9

E
Fryse tine stabilitet, -20 ° C, en syklus
QC nivå [ng / ml] </ td> 2 4 20 40
92.5 86.2 90.2 94.3
89.8 90.5 85.4 104
94.7 88.6 93.4 104
101 89.2 93,7 96,3
% Av nominell konsentrasjon 94.5 88.6 90,7 99,7
Unøyaktighet [% CV] 4.8 1.8 3.9 5.1
Fryse tine stabilitet, -20 ° C, 2 sykluser
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
99.1 97.6 Mislyktes 85.3
93.1 88.1 93.4 92.0
94.9 91.5 85.8 93.9
Mislyktes 90.5 86.8 85.4
% Av nominell konsentrasjon 95.7 91.9 88.7 89.2
Unøyaktighet [% CV] 3.1 4.0 4.1 4.5
Fryse tine stabilitet, -20 ° C, 3 sykluser
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
95.7 Mislyktes 86.0 93.3
95.5 87.4 85.0 91.3
90.5 89.1 86.0 86.0
96,9 85,7 90.2 Mislyktes
% Av nominell konsentrasjon 94.7 87.4 86.8 90.2
Unøyaktighet [% CV] 2.8 1.7 2.3 3.8
F
Utklipt stabilitet ved 4 ° C, 24-timers
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
122 112 91.0 104
93,5 106 91.8 96.1
111 94.8 98.2 93,5
98,4 97.6 91.3 89.8
% Av nominell konsentrasjon 106,2 102,6 93.1 95.9
Unøyaktighet [% CV] 12.8 7.9 3.4 6.0
Utklipt stabilitet ved 4 ° C, 48 timer
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
106 108 93,7 110
105 98.1 94.6 98.9
103 98,4 95.0 92.6
108 93.1 89,7 85.5
% Av nominell konsentrasjon 105,5 99.4 93.3 96,8
Unøyaktighet [% CV] 2.1 6.2 2.4 10.4
Utklipt stabilitet ved 4 ° C, 72 timer
QC nivå [ng / ml] 2 4 20 40
96.5 112 96,4 104
101 95.3 103 95.2
94.2 105 93,5 99.5
100 96,9 92.6 89.3
% Av nominell konsentrasjon 97.9 102,3 96,4 97.0
Unøyaktighet [% CV] 3.1 7.7 4.7 6.3

Tabell 5. Resultater fra stabilitetstesting. A: Stabilitet av takrolimus på tørket blod flekker på RT over 7 dager, B: Stabilitet av takrolimus på tørket blod flekker i kjøleskapet (4 ° C) over 7 dager, C: Stabilitet av takrolimus på tørket blod flekker ved -20 ° C i løpet av en måned, D: Stabilitet av takrolimus på tørket blod flekker ved -80 ° C i løpet av en måned, E: Stabilitet av takrolimus på tørket blod flekker over tre fryse-tine sykluser (-20 ° C), F : Hentet sample / autosampler stabilitet ved 4 ° C i løpet av 72 timer. Dataene er presentert som% av nominell konsentrasjon. Prøvene som er oppført som "feilet" er prøver som ble tapt til laboratoriet / instrumentfeil. I de fleste tilfeller ingen topper ble påvist i det hele tatt, eller den indre standard topp manglet.

Figur 1
Figur 1. Struktur Tacrolimus. Atom Nummereringen følger International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) nomenklatur. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 2
Figur 2. Tilkobling av Switching Valve.424fig2large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 3
Figur 3. Representative ionekromatogrammer. (A) Representant ion kromatogram av en tomme blodprøver oppdaget på filterpapir (for produsentens informasjon, vennligst se Materials List) og tørket. Pilen markerer retensjonstiden for takrolimus peak, (B) Representative ion kromatogram av en tom blodprøver tilsatt ved den nedre grensen for kvantifisering (1 ng / ml) flekket på filterpapir og tørket, og (C) Representative ion kromatogram av en prøve samlet inn av en transplantasjon pasient på filterpapiret. Dette er et trau prøve og den målte tacrolimus-konsentrasjonen var 2,1 ng / ml. Denne prøven ble innhentet av pasienten hjemme og er fra en klinisk studie som var godkjent av University of Cincinnati Institutional Review Board (Cincinnati, OH). Alle pasienter ga sin passende skriftlige samtykke. Ionekromatogrammer er originale utskrifter som genereres av massespektrometri programvare (for produsentens informasjon, vennligst se Materials List). Blå og røde linjer i ionekromatogrammer representerer intern standard D 2, 13 C-takrolimus og tacrolimus, henholdsvis. Toppen eluering foran hoved takrolimus og intern standard topper er de rotamerer. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 4
En original print-out som genereres av massespektrometri programvaren er vist. Figur 4. Representant kalibreringskurven.424 / 52424fig4large.jpg "target =" _ blank "> Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figur 5
Figur 5. Representant Ion Kromatogrammet målt under Post-kolonne Infusion av Tacrolimus og Injeksjon av en ekstrahert Blank blodprøve for å vurdere en potensiell Matrix Effect (Ion Suppression / Ion Enhancement). Pilen markerer oppholdstid av takrolimus peak. Matrise virkning testing var basert på fremgangsmåten beskrevet i 46. Ingen relevant matrix effekt ble oppdaget. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Selv om, som tidligere nevnte, er begrepet terapeutisk legemiddel og overholdelse overvåking av takrolimus basert på tørkede blodflekker attraktiv, er det analytiske utfordringer som går utover de som typisk er forbundet med LC-MS / MS-analyse av takrolimus i venøst ​​EDTA hele blodprøver. Disse inkluderer, men er ikke begrenset til, det faktum at matrisen er kapillært helblod gjennomvåt ned i bomullslinters materialet i filter kortet materialet som brukes her og den lave blodvolumet (20 ul). Ikke desto mindre, high-throughput-analyse i et sentralt laboratorium krever en rask og pålitelig ekstraksjon metode som resulterer i prøver som mangler matrise forstyrrelser og matrise effekter i kombinasjon med en robust, spesifikk og meget følsom LC-MS / MS-analyse. Påliteligheten av analysen er kritisk så er det vanligvis ikke nok materiale på den allerede stemplet filter kort igjen for re-analyse ved ekstraksjon / LC-MS / MS-analyse svikter.

Den filter kort som brukes i denne studien (for produsentens informasjon, vennligst se Materials List) ble valgt da dette er en FDA godkjent klasse II-enhet, er i samsvar med NCCLS veiledning LA4-A5 44 og er CE-merket i Europa. Hvis helt fylt, en sirkel på Whatman 903 filter kortet inneholder ≈50 mL blod 46. Men størrelsen av bloddråper som samles inn av den enkelte pasient varierer og trening i riktig prøvetakingsteknikk er essensielt 46.

Den første viktige skrittet å utvinne en utstanset tørket blod flekk prøven er homogenisering. Basert på vår erfaring, er bruken av en kule blender mer effektiv og bedre reproduserbare enn andre metoder som benyttes for å forbedre utvinningseffektiviteten for eksempel sonikering. Bruken av kulen blender var nødvendig for å konsekvent oppnå utvinning gjenvinninger over 90%. For påliteligheten til utvinning prosedyren, var det også viktig å sikre at alle sentrifuger ble Temperature kontrollert (4 ° C), og at det virvling trinn var ikke kortere enn 10 minutter, noe som resulterte i mer variable og lavere utvinning inngang. I tillegg er det viktig at metanol / ZnSO4-forhold ikke endres som takrolimus utvinning er svært følsom for den korrekte sammensetning av proteinutfelling løsningen.

Den neste utfordring er å oppnå en ren ekstrakt ideelt sett fri for materialer som kan føre til forstyrrelser og matrise effekter. Således kan en enkel ett-trinns proteinutfelling trinn som ofte brukes til utvinning av takrolimus fra EDTA-blodprøver ble ikke ansett som et levedyktig alternativ. Etter proteinutfelling ved hjelp av ZnSO4 (inkludert tilsetning av en isotop-merket intern standard), virvling og sentrifugering ble supernatanten injiseres i et 2D-HPLC-system, og på en elektronisk ekstraksjonskolonne. Online kolonne ekstraksjon ved hjelp av høye strømmer av 5 ml / min på konvensjonelle pre-kolonne patronene ved hjelp av en enkel seks-portOmkoblingsventil for analyse av takrolimus er beskrevet før 47. Den mobile fasen ble valgt slik at takrolimus og den interne standard konsentrert i fronten av ekstraksjonskolonnen, og ikke migrere over kolonnen i løpet av rensetrinnet. Den elektroniske ekstraksjon anvendt i den foreliggende protokoll hadde flere fordeler, inkludert injeksjon av relativt store prøvevolumer uten negativt å påvirke HPLC-analyse. Baksiden i flukt etter berikende analyttene på toppen av ekstraksjonskolonnen ("peak fokusering") resulterte i en skarpere topper som åpner for mer pålitelig integrasjon av programvarealgoritme spesielt for prøver med lave takrolimuskonsentrasjonen. 48 Den elektroniske rensetrinnet ikke bare fjerne potensielt forstyrrende matriksforbindelser, men også avsaltet prøven. En viktig, men sjelden omtalt problem for høyt volum, med høy gjennomstrømning LC-MS / MS-analyser er gradvis tap av følsomhet av LC-MS / MS-system på grunn av økendeforurensning av det elektrospray kilde ved analyse av store partier. Ingen signifikante matrix effekter (ion undertrykkelse / ion ekstrautstyr) ble observert. Den negative effekten av potensielle matriseeffektene ble redusert / unngått ved kombinasjon av følgende: effektiv proteinutfelling ved bruk av metanol / ZnSO4, sentrifugering etter proteinutfelling ved 16 000 xg, med høy strømnings nettet ekstraksjon, klar kromatografisk separasjon av takrolimus fra mulige forstyrrelser tidlig eluerte fra det analytisk kolonne og bruken av isotop-merket takrolimus som indre standard i stedet for strukturelt beslektede interne standarder som askomycin.

Den nedre grense for kvantifisering var 1 ng / ml, og dermed lavere enn for de fleste immunoanalyser som i dag hyppig anvendes for terapeutisk overvåkning av takrolimus i EDTA blodprøver. Denne nedre grense for kvantifisering er tilstrekkelig selv for såkalt lav kalsineurinhemmer langtids immunosuppressive vedlikeholds protokoller.

Sammenlignet med tidligere beskrevet LC-MS / MS analyser for å kvantifisere takrolimus i tørket Bloods ble 29-34,36,39,41,42, dagens analyse kampene eller overgår deres prestasjoner i form av lavere kvantifiseringsgrensen, utvinning utvinning, nøyaktighet og presisjon samtidig unngå potensielt risikable begreper som ett-trinns protein nedbørs prosedyrer og ultra-korte kromatografi ganger, noe som vanligvis gir akseptable resultater under validering basert på blodprøver fra friske individer. Men transplanterte pasienter har en svært sammensatt gruppe av pasienter som har sykdommer som påvirker sammensetningen av blod og som tar flere medisiner. Dette gjør det praktisk talt umulig å utelukke alle potensielle forstyrrelser som kan være til stede i den enkelte pasient under validering og den eneste levedyktige strategi er å sette opp analysen på en måte som det reduserer risikoen for slike potensielle forstyrrelser. Tørket blod spots har utfordringer som for eksempel effekten av hematokritt på blod viskositet og dermed diffusjonsegenskaper i blod påført på filterpapir 49. Dette ble ikke testet her igjen som slike effekter er allerede beskrevet ikke å påvirke takrolimus analyse i tørket blod flekker på hematocrits og takrolimuskonsentrasjonen innenfor klinisk rimelighetens grenser 29,32. Også stabiliteten av takrolimus i tørket blodflekker ved forhøyede temperaturer har allerede blitt studert av andre og takrolimus i tørket blod flekker ble funnet å være stabil i 5 dager ved 37 ° C og til og med 60 ° C 32, noe som er viktig for forsendelse av tørket blod flekker under ikke temperaturregulerte forhold spesielt om sommeren.

Denne analyse bygger på en kombinasjon av kule blender homogenisering, kan høy-flow nettet kolonne opprydding og LC-MS / MS-analyse gir en plattform strategi for utvikling av Bioanalytical analyser for kvantifisering av andre immunosuppressants, alene eller samtidig, samt av andre legemidler i tørket blod stikkprøver.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Goto, T., et al. Discovery of FK506, a novel immunosuppressant isolated from Streptomyces Tsukubaensis. Transplant Proc. 19, (5 Suppl 6), 4-8 (1987).
  2. Kino, T., Hatanaka, H., Miyata, S. FK506, a novel immunosuppressant isolated from a streptomyces. I: Fermentation, isolation and physico-chemical and biological characteristics. J. Antibiotics. 40, (9), 1249-1255 (1987).
  3. Starzl, T. E., et al. FK506 for liver, kidney and pancreas transplantation. Lancet. 2, (8670), 1000-1004 (1989).
  4. Randomised trial comparing tacrolimus (FK506) and cyclosporin in prevention of liver allograft rejection. European FK506 Multicentre Liver Study Group. Lancet. 344, (8920), 423-428 (1994).
  5. A comparison of tacrolimus (FK 506) and cyclosporine for immunosuppression in liver transplantation. The U.S. Multicenter FK506 Liver Study Group. N. Engl. J. Med. 331, (17), 1110-1115 (1994).
  6. Mayer, A. D., et al. Multicenter randomized trial comparing tacrolimus (FK506) and cyclosporine in the prevention of renal allograft rejection: a report of the European Tacrolimus Multicenter Renal Study Group. Transplantation. 64, (3), 436-443 (1997).
  7. Pirsch, J. D., Miller, J., Deierhoi, M. H., Vincenti, F., Filo, R. S. A comparison of tacrolimus (FK506) and cyclosporine for immunosuppression after cadaveric renal transplantation. FK506 Kidney Transplant Study Group. Transplantation. 15, (7), 977-983 (1997).
  8. Tanaka, H., et al. Physicochemical properties of FK506 a novel immunosuppressant isolated from Streptomyces Tsukubaensis. Transplant Proc. 14, ((5 Suppl 6)), 11-16 (1987).
  9. Spencer, C. M., Goa, K. L., Gills, J. C. Tacrolimus. An update of its pharmacology and clinical efficacy in the management of organ transplantation. Drugs. 54, (6), 925-975 (1997).
  10. Clipstone, N. A., Crabtree, G. R. Identification of calcineurin as a key signalling enzyme in T-lymphocyte activation. Nature. 357, (6380), 695-697 (1992).
  11. Barbarino, J. M., Staatz, C. E., Venkataramanan, R., Klein, T. E., Altman, R. B. PharmGKB summary: cyclosporine and tacrolimus pathways. Pharmacogenet. Genomics. 23, (10), 563-585 (2013).
  12. Annual Data Report. Department of Health and Human Services, Health Resources and Services Administration, Healthcare Systems Bureau, Division of Transplantation. Available from: http://optn.transplant.hrsa.gov/data/annualreport.asp (2014).
  13. Draft Guidance on Tacrolimus. Food and Drug Administration, Office of Generic Drugs. Available from: http://www.fda.gov/downloads/Drugs/GuidanceComplianceRegulatoryInformation/Guidances/UCM181006.pdf (2012).
  14. Christians, U., Benet, L. Z., Lampen, A. Mechanisms of clinically significant drug interactions associated with tacrolimus. Clin. Pharmacokinet. 41, (11), 813-851 (2002).
  15. Christians, U., Pokaiyavananichkul, T., Chan, L. Tacrolimus In: Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. Principles of Therapeutic Drug Monitoring. Burton, M. E., Shaw, L. M., Schentag, J. J., Evans, W. ebb 4th Edition, Lipincott, Wiliams, and Wilkins. =Baltimore. 529-562 (2005).
  16. Holt, D. W., et al. International Federation of Clinical Chemistry/ International Association of Therapeutic Drug Monitoring and Clinical Toxicology working group on immunosuppressive drug monitoring. Ther. Drug Monit. 24, (1), 59-67 (2002).
  17. Holt, D. W., Jones, K., Lee, T., Stadler, P., Johnston, A. Quality assessment issues of new immunosuppressive drugs and experimental experience. Ther. Drug Monit. 18, (4), 362-367 (1996).
  18. Jusko, W. J., et al. Consensus document: therapeutic drug monitoring of tacrolimus (FK-506). Ther. Drug Monit. 17, (6), 606-614 (1995).
  19. Oellerich, M., et al. Therapeutic drug monitoring of cyclosporine and tacrolimus. Update on Lake Louise Conference on cyclosporine and tacrolimus. Clin. Biochem. 31, (5), 309-316 (1998).
  20. Wong, S. H. Therapeutic drug monitoring for immunosuppressants. Clin. Chim. Acta. 313, (1-2), 241-253 (2001).
  21. Kahan, B. D., et al. Low intraindividual variability of cyclosporin A exposure reduces chronic rejection incidence and health care costs. J. Am. Soc. Nephrol. 11, (6), 1122-1131 (2000).
  22. Kahan, B. D., et al. Variable oral absorption of cyclosporine. A biopharmaceutical risk factor for chronic renal allograft rejection. Transplantation. 62, (5), 599-606 (1996).
  23. Kelly, D. A. Current issues in pediatric transplantation. Pediatr. Transplant. 10, (6), 712-720 (2006).
  24. Spivey, C. A., Chisholm-Burns, M. A., Damadzadeh, B., Billheimer, D. Determining the effect of immunosuppressant adherence on graft failure risk among renal transplant recipients. Clin. Transplant. 28, (1), 96-104 (2014).
  25. Taylor, P. J., Tai, C. H., Franklin, M. E., Pillans, P. I. The current role of liquid chromatography-tandem mass spectrometry in therapeutic drug monitoring of immunosuppressant and antiretroviral drugs. Clin. Biochem. 44, (1), 14-20 (2011).
  26. Edelbroek, P. M., van der Heijden, J., Stolk, L. M. Dried blood spot methods in therapeutic drug monitoring: methods, assays, and pitfalls. Ther. Drug Monit. 31, (3), 327-336 (2009).
  27. Meesters, R. J., Hooff, G. P. State-of-the-art dried blood spot analysis: an overview of recent advances and future trends. Bioanalysis. 5, (17), 2187-2208 (2013).
  28. Pandya, H. C., Spooner, N., Mulla, H. Dried blood spots, pharmacokinetic studies and better medicines for children. Bioanalysis. 3, (7), 779-786 (2011).
  29. Koster, R. A., Alffenaar, J. W., Greijdanus, B., Uges, D. R. Fast LC-MS/MS analysis of tacrolimus, sirolimus, everolimus and cyclosporin A in dried blood spots and the influence of the hematocrit and immunosuppressant concentration on recovery. Talanta. 115, (Oct 15), 47-54 (2013).
  30. Hinchliffe, E., Adaway, J., Fildes, J., Rowan, A., Keevil, B. G. Therapeutic drug monitoring of ciclosporin A and tacrolimus in heart lung transplant patients using dried blood spots. Ann Clin. Biochem. 51, (Pt 1), 106-109 (2014).
  31. Koop, D. R., Bleyle, L. A., Munar, M., Cherala, G., Al-Uzri, A. Analysis of tacrolimus and creatinine from a single dried blood spot using liquid chromatography tandem mass spectrometry. J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci.. 926, ((May 1)), 54-61 (2013).
  32. Sadilkova, K., Busby, B., Dickerson, J. A., Rutledge, J. C., Jack, R. M. Clinical validation and implementation of a multiplexed immunosuppressant assay in dried blood spots by LC-MS/MS. Clin. Chim. Acta.. 421, ((Jun 5)), 152-156 (2013).
  33. Li, Q., Cao, D., Huang, Y., Xu, H., Yu, C., Li, Z. Development and validation of a sensitive LC-MS/MS method for determination of tacrolimus on dried blood spots. Biomed. Chromatogr. 27, (3), 327-334 (2013).
  34. Hinchliffe, E., Adaway, J. E., Keevil, B. G. Simultaneous measurement of cyclosporin A and tacrolimus from dried blood spots by ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry. J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci.. 883-884, ((Feb 1)), 102-107 (2012).
  35. Webb, N. J., Roberts, D., Preziosi, R., Keevil, B. G. Fingerprick blood samples can be used to accurately measure tacrolimus levels by tandem mass spectrometry). Pediatr. Transplant. 9, (6), 729-733 (2005).
  36. Keevil, B. G., Fildes, J., Baynes, A., Yonan, N. Liquid chromatography-mass spectrometry measurement of tacrolimus in finger-prick samples compared with venous whole blood samples. Ann. Clin. Biochem. 46, (Pt 2), 144-145 (2009).
  37. Yonan, N., Martyszczuk, R., Machaal, A., Baynes, A., Keevil, B. G. Monitoring of cyclosporine levels in transplant recipients using self-administered fingerprick sampling. Clin. Transpl. 20, (2), 221-225 (2006).
  38. Keevil, B. G., et al. Simultaneous and rapid analysis of cyclosporin A and creatinine in finger prick blood samples using liquid chromatography tandem mass spectrometry and its application in C2 monitoring. Ther Drug Monit. 24, (6), 757-767 (2002).
  39. Hoogtanders, K., et al. Dried blood spot measurement of tacrolimus is promising for patient monitoring. Transplantation. 83, (2), 237-238 (2007).
  40. Heijden, J., et al. Therapeutic drug monitoring of everolimus using the dried blood spot method in combination with liquid chromatography-mass spectrometry. J. Pharm. Biomed. Anal. 50, (4), 664-670 (2009).
  41. Cheung, C. Y., et al. Dried blood spot measurement: application in tacrolimus monitoring using limited sampling strategy and abbreviated AUC estimation. Transpl. Int. 21, (2), 140-145 (2008).
  42. Hoogtanders, K., et al. Therapeutic drug monitoring of tacrolimus with the dried blood spot method. J. Pharm. Biomed. Anal. 44, (3), 658-664 (2007).
  43. Wilhelm, A. J., den Burger, C. J., Vos, R. M., Chahbouni, A., Sinjewel, A. Analysis of cyclosporin A in dried blood spots using liquid chromatography tandem mass spectrometry. J. Chromatogr. B Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 877, (14-15), 1595-1598 (2009).
  44. Ostler, M. W., Porter, J. H., Buxton, M. O. Dried blood spot collection of health biomarkers to maximize participation in population studies. J. Vis. Exp. (83), e50973 (2014).
  45. Hannon, H. W., et al. Blood collection on filter paper for neonatal screening programs, approved standard LA4-A5. Clinical Laboratory and Standards Institute. Available from: http://www.clsi.org (2007).
  46. Schäfer, P., Störtzel, M., Vogt, S., Weinmann, W. Ion suppression effects in liquid chromatography-electrospray-ionisation transport-region collision induced dissociation mass spectrometry with different serum extraction methods for systematic toxicological analysis with mass spectra libraries. J. Chromatogr. B. 773, (1), 47-52 (2002).
  47. Peck, H. R., Timko, D. M., Landmark, J. D., Stickle, D. F. A survey of apparent blood volumes and sample geometries among filter paper bloodspot samples submitted for lead screening. Clin. Chim. Acta. 400, (1-2), 103-106 (2009).
  48. Christians, U., et al. Automated, fast and sensitive quantification of drugs in blood by liquid chromatography-mass spectrometry with on-line extraction: immunosuppressants. J. Chromatogr. B. 748, (1), 41-53 (2000).
  49. Clavijo, C., et al. Development and validation of a semi-automated assay for the highly sensitive quantification of Biolimus A9 in human whole blood using high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. J. Chromatogr. B. Analyt. Technol. Biomed. Life Sci. 877, (29), 3506-3514 (2009).
  50. Mei, J. V., Alexander, J. R., Adam, B. W., Hannon, W. H. Use of filter paper for the collection and analysis of human whole blood specimens. J. Nutr. 131, (5), S1631-S1636 (2001).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Video Stats