pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2019-8-3-79-84pharmjournal-718Research ArticleДОКЛИНИЧЕСКИЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯPRECLINICAL AND CLINICAL STUDIESРазработка и валидация методики количественного определения бусерелина в плазме крови животныхDevelopment and Validation of HPLC-MS/MS Method for Busereline Quantitation in Animal Blood PlasmaФишерЕ. Н.FisherE. N.

119991, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8; 117246, Москва, Научный проезд, д. 20, стр. 3

8, Trubetskaya str., Mosсow, 119991; 20/3, Nauchny proezd, Moscow, 117246

elizaveta.fisher@mail.ruМельниковЕ. С.MelnikovE. S.ШохинИ. Е.ShohinI. Е.ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет); ООО «Центр фармацевтической аналитики»I. M. Sechenov First MSMU MOH Russia (Sechenovskij University); LLC «CPHA»ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет); ГБУ города Москвы «Городская клиническая больница им. И. В. Давыдовского Департамента здравоохранения города Москвы»I. M. Sechenov First MSMU MOH Russia (Sechenovskij University); Clinical Hospital. I. V. Davidovsky Department of Health of the city of MoscowООО «Центр фармацевтической аналитики»LLC «CPHA»201904092019837984Copyright © Фишер Е.Н., Мельников Е.С., Шохин И.Е., 20192019Фишер Е.Н., Мельников Е.С., Шохин И.Е.Fisher E.N., Melnikov E.S., Shohin I.Е.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/718Введение

Введение. Бусерелин, синтетический аналог гонадотропин-рилизинг гормона, используется в лечении таких гормонально-зависимых опухолей, как рак предстательной железы и рак молочной железы. На основании опубликованных научных трудов основным аналитическим методом количественного определения бусерелина в биологической жидкости является высокоэффективная жидкостная хроматография с флюориметрическим детектированием с использованием в качестве пробоподготовки осаждение белков 10% раствором трихлоруксусной кислоты, который имеет ряд ограничений, связанных с низкой чувствительностью (на уровне мкг/мл). Таким образом, предпочтение в выборе метода количественного определения пептидной молекулы в биологических жидкостях отдавалось высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией, обладающей большей точностью и специфичностью. Основным методом пробоподготовки для аналогов гонадотропин-рилизинг гормона является твердофазная экстракция. В качестве альтернативы был выбран метод осаждение белков, как менее трудоемкий и более простой в исполнении.

Цель

Цель. Цель исследования заключалась в разработке и валидации методики количественного определения бусерелина в плазме крови животных (мини-свиней) методом высокоэффективной жидкостной хроматографией с тандемной масс-спектрометрией для проведения фармакокинетических исследований.

Материалы и методы

Материалы и методы. Количественное определение бусерелина в плазме крови проводили методом высокоэффективной жидкостной хроматографией с тандемной масс-спектрометрией. Осаждение белков метанолом в соотношении 1:2 использовали в качестве метода пробоподготовки биологической жидкости.

Результаты и обсуждения

Результаты и обсуждения. Разработанная биоаналитическая методика была валидирована по таким валидационным параметрам, как селективность, линейность, эффект матрицы, правильность (внутри цикла и между циклами), прецизионность (внутри цикла и между циклами), нижний предел количественного определения, перенос пробы и стабильность.

Заключение

Заключение. Разработана и валидирована методика количественного определения бусерелина в плазме крови методом ВЭЖХ-МС/МС. Аналитический диапазон методики составил 1,0–20 нг/мл. Разработанная методика может быть использована для количественного определения бусерелина в плазме крови с целью исследования фармакокинетики.

Introduction

Introduction. Busereline, being a synthetic gonadotropin-releasing hormone analog, is widely used for hormone-dependent cancer treatment (e.g. prostate cancer and breast cancer). Based on the accumulated scientific data for busereline quantitation in biosamples, the main analytical method that is used for this purpose is high-performance liquid chromatography (HPLC) with fluorescence detection, combined with protein precipitation (TCA 10%) for sample preparation. However, due to several limitations of this method resulting in low sensitivity (at the µg/mL level of concentrations), the HPLC-MS/MS analytical method was chosen for peptide determination in biosamples. The HPLC-MS/MS method is considered to have higher accuracy and specificity. The main sample preparation method for gonadotropin-releasing hormone analogs is solid-phase extraction. In our work, we’ve chosen protein precipitation as an alternative – easier and less laborious biosamples preparation process.

Aim

Aim. The main objective of this study was the development and validation of HPLC-MS/MS method for busereline quantitation in animal (mini pigs) plasma samples and its further application to pharmacokinetic studies.

Materials and methods

Materials and methods. Busereline quantitative determination in plasma samples was performed using HPLC-MS/MS method. A protein precipitation procedure (methanol, 1:2, v/v) was used for busereline extraction from pig plasma.

Results and discussion

Results and discussion. The developed analytical method was validated for selectivity, linearity, matrix effect, accuracy (intra-day, inter-day), precision (intra-day, inter-day), LLOQ, carryover and stability.

Conclusion

Conclusion. A new HPLC-MS/MS method for busereline quantitation in blood plasma was developed and successfully validated. The developed method showed linearity over the quantitation range from 1 to 20 ng/mL. The developed method can be successfully applied to busereline pharmacokinetic studies.

пептидыбусерелинфармакокинетикаВЭЖХ-МС/МСаналог гонадотропин-рилизинг гормонавалидацияpeptidesbuserelinepharmacokineticsHPLS-MS/MSgonadotropin-releasing hormone analogsvalidationReferencesSuszka-Świtek A., Ryszka F., Dolińska B., Dec R., Danch A., Filipczyk L., Wiaderkiewicz R. Pharmacokinetics and Bioavailability of the GnRH Analogs in the Form of Solution and Zn²⁺-Suspension After Single Subcutaneous Injection in Female Rats. Eur J Drug Metab Pharmacokinet. 2017; 42(2): 251–259.Suszka-Świtek A., Ryszka F., Dolińska B., Dec R., Danch A., Filipczyk L., Wiaderkiewicz R. Pharmacokinetics and Bioavailability of the GnRH Analogs in the Form of Solution and Zn²⁺-Suspension After Single Subcutaneous Injection in Female Rats. Eur J Drug Metab Pharmacokinet. 2017; 42(2): 251–259.Chrisp P., Goa L. K. Goserelin A Review of its Pharmacodynamic and Pharma-cokinetic Properties, and Clinical Use in Sex Hormone-Related Conditions. Drugs Evaluation. 1991; 41(2): 254–288.Chrisp P., Goa L. K. Goserelin A Review of its Pharmacodynamic and Pharma-cokinetic Properties, and Clinical Use in Sex Hormone-Related Conditions. Drugs Evaluation. 1991; 41(2): 254–288.Castro R. S., Sato H. H. Biologically active peptides: Processes for their generation, purification and identification and applications as natural additives in the food and pharmaceutical industries. Food Research International. 2015; 74: 185–198.Castro R. S., Sato H. H. Biologically active peptides: Processes for their generation, purification and identification and applications as natural additives in the food and pharmaceutical industries. Food Research International. 2015; 74: 185–198.Wilson A. C., Meethal V. M., Bowen R. L., Atwood C. S. Leuprolide acetate: drug of diverse clinical applications. Expert Opinion on Investigational Drugs. 2007; 16(11): 1–13.Wilson A. C., Meethal V. M., Bowen R. L., Atwood C. S. Leuprolide acetate: drug of diverse clinical applications. Expert Opinion on Investigational Drugs. 2007; 16(11): 1–13.Kogot J. M., Sarkes D. A., Val-Addo I., Pellegrino P. M., StratisCullum D. N. Increased affinity and solubility of peptides used for direct peptide ELISA on polystyrene surfaces through fusion with a polystyrene-binding peptide tag. BioTechniques. 2012; 52: 95–102.Kogot J. M., Sarkes D. A., Val-Addo I., Pellegrino P. M., StratisCullum D. N. Increased affinity and solubility of peptides used for direct peptide ELISA on polystyrene surfaces through fusion with a polystyrene-binding peptide tag. BioTechniques. 2012; 52: 95–102.Trudeau K., Vu K. D., Shareck F., Lacroix M. Capillary Electrophoresis Separation of Protein Composition of γ-Irradiated Food Pathogens Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus. PLoS ONE. 2012; 7(3): 1–9.Trudeau K., Vu K. D., Shareck F., Lacroix M. Capillary Electrophoresis Separation of Protein Composition of γ-Irradiated Food Pathogens Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus. PLoS ONE. 2012; 7(3): 1–9.Gartenmann K., Kochhar S. Short-Chain Peptide Analysis by HighPerformance Liquid Chromatography Coupled to Electrospray Ionization Mass Spectrometer after Derivatization with 9-Fluorenylmethyl Chloroformate. J. Agric. Food Chem. 1999; 47(12): 5068–5071.Gartenmann K., Kochhar S. Short-Chain Peptide Analysis by HighPerformance Liquid Chromatography Coupled to Electrospray Ionization Mass Spectrometer after Derivatization with 9-Fluorenylmethyl Chloroformate. J. Agric. Food Chem. 1999; 47(12): 5068–5071.Jung F., Gee S. J., Harrison R. O., Goodrow M. H., Karu A. E., Braun A. L., Li Q. X., Hammock B. D. Use of Immunochemical Techniques for the Analysis of Pesticides. Pestic Sci. 1989; 26: 303–317.Jung F., Gee S. J., Harrison R. O., Goodrow M. H., Karu A. E., Braun A. L., Li Q. X., Hammock B. D. Use of Immunochemical Techniques for the Analysis of Pesticides. Pestic Sci. 1989; 26: 303–317.Böttger R., Hoffmann R., Knappe D. Differential stability of therapeutic peptides with different proteolytic cleavage sites in blood, plasma and serum. PLoS One. 2017; 12(6): e0178943.Böttger R., Hoffmann R., Knappe D. Differential stability of therapeutic peptides with different proteolytic cleavage sites in blood, plasma and serum. PLoS One. 2017; 12(6): e0178943.Kuhtreiber W. M., Washer S. L. L., Hsu E., Zhao M., Reinhold P., Burger D., Zheng H., Faustman D. L. Low levels of C-peptide have clinical significance for established Type 1 diabetes. Diabet Med. 2015; 32(10): 1346–1353.Kuhtreiber W. M., Washer S. L. L., Hsu E., Zhao M., Reinhold P., Burger D., Zheng H., Faustman D. L. Low levels of C-peptide have clinical significance for established Type 1 diabetes. Diabet Med. 2015; 32(10): 1346–1353.Kim M. K., Lee T. H., Suh J. H., Eom H. Y., Min J. W., Yeom H. Development and validation ofaliquidchromatography–tandem massspectrometry method for the determination of goserelin in rabbit plasma. Journal of Chromatography B. 2010; 878: 2235–2242.Kim M. K., Lee T. H., Suh J. H., Eom H. Y., Min J. W., Yeom H. Development and validation ofaliquidchromatography–tandem massspectrometry method for the determination of goserelin in rabbit plasma. Journal of Chromatography B. 2010; 878: 2235–2242.Zhang S., Han J., Leng G., Di X., Sha C., Zhang X., Li Y., Liu W. An LC-MS/MS method for the simultaneous determination of goserelin and testosterone in ratplasmaforpharmacokineticandpharmacodynamic studies. Journal of Chromatography B. 2014; 965: 183–189.Zhang S., Han J., Leng G., Di X., Sha C., Zhang X., Li Y., Liu W. An LC-MS/MS method for the simultaneous determination of goserelin and testosterone in ratplasmaforpharmacokineticandpharmacodynamic studies. Journal of Chromatography B. 2014; 965: 183–189.Ismaiel O. A., Zhang T., Jenkins R., Karnes H. T. Determination of octreotide and assessment of matrix effects in human plasma using ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2011; 879(22): 2081–2088.Ismaiel O. A., Zhang T., Jenkins R., Karnes H. T. Determination of octreotide and assessment of matrix effects in human plasma using ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2011; 879(22): 2081–2088.Mironov A. N. Guidelines for the examination of medicines. V. II. M.: Grief and K. 2013; 280 p. (In Russ.).Mironov A. N. Guidelines for the examination of medicines. V. II. M.: Grief and K. 2013; 280 p. (In Russ.).Food and Drug Administration. Available at: https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/bioanalytical-method-validation-guidance-industry.Food and Drug Administration. Available at: https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/bioanalytical-method-validation-guidance-industry.European Medicines Agency. Available at: https://www.ema.europa.eu/en/bioanalytical-method-validation.European Medicines Agency. Available at: https://www.ema.europa.eu/en/bioanalytical-method-validation.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.