Bioanalýza
Author
Albert FloresBioanalýza je odvětví analytické chemie zabývající se kvantitativním stanovováním xenobiotik (léčiv a jejich metabolitů a biomolekul na nepřirozených místech či v nepřirozených koncentracích) a biotik (makromolekul, bílkovin, nukleových kyselin a metabolitů těchto látek) v biologických systémech.
Moderní bioanalytická chemie
Mnoho vědeckých prací závisí na přesné analýze léčiv a látek z vnějšího prostředí v biologických vzorcích; hlavní využití má bioanalýza ve farmaceutickém průmyslu, kde je třeba zjišťovat množství aktivních léčiv a/nebo jejich metabolitů při zkoumání farmakokinetiky, toxikokinetiky, bioekvivalence a vztahů mezi dávkou a účinkem. Bioanalýza se také používá ve forenzních vědách, dopingových testech ve sportu a při zkoumání látek v životním prostředí.
Bioanalýza byla původně chápána jako stanovování malých molekul; stále častěji se však používají biofarmaka, jako jsou bílkoviny a peptidy, a to mnohdy na léčbu stejných nemocí, na které se původně používaly malé molekuly. Tyto velké biomolekuly vyžadují nové analytické postupy.
Historie
První studie měřící obsah léčiv v tělních tekutinách byly zaměřeny na odhalování možných předávkování.
Původně byly používány nespecifické metody, kterými nebylo možné odlišit léčivo od jeho metabolitů; například kyselina acetylsalicylová (objevená kolem roku 1900) a sulfonamidová antibiotika (vyvinutá ve 30 letech 20. století) se stanovovaly pomocí kolorimetrických metod a antibiotika pomocí míry inhibice růstu bakterií. +more Ve 30 letech 20. století nastal rozvoj farmakokinetiky, a tak bylo potřeba vytvořit více specifické postupy.
Moderní léčiva jsou účinnější, což vyžaduje citlivější bioanalytická zařízení, aby bylo možné přesně a spolehlivě stanovovat i nízké koncentrace těchto léčiv. Toho bylo dosaženo pokrokem v technologiích a analytických metodách.
Bioanalytické metody
K metodám často používaným při bioanalýze patří:
* Kapalinová chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) ** LC-DAD (kapalinová chromatografie s diodovou detekcí) * Plynová chromatografie s hmotnostní spektrometrií (GC-MS) * Kapilární elektroforéza s hmotnostní spektrometrií (CE-MS)
* Vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC) ** Ultraúčinná kapalinová chromatografie (UPLC) * Plynová chromatografie (GC) * Superkritická chromatografie * Elektroforéza
* Interferometrie duální polarizace * ELISA * Hmotnostní spektrometrie * Spektroskopie nukleární magnetické rezonance
Nejčastější jsou kapalinová chromatografie s tandemovou hmotnostní spektrometrií (LC-MS/MS) u malých molekul a ELISA u makromolekul.
Příprava vzorku a extrakce
Bioanalýza se zabývá složitými biologickými vzorky obsahujícími jak analyt, tak i řadu sloučenin, které mohou zkreslovat výsledky analýzy. Existuje tak mnoho technik extrakce analytů z matric. +more Patří k nim například:.
* Srážení bílkovin * Extrakce z kapaliny do kapaliny * Extrakce v pevné fázi
Bioanalytické laboratoře často zkoumají, například při klinických vyšetřeních, velké množství vzorků. Obvykle tak využívají automatizované metody přípravy vzorků.