Bioanalýza

Bioanalýza 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.^[1]

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. Ve 30 letech 20. století nastal rozvoj farmakokinetiky, a tak bylo potřeba vytvořit více specifické postupy.^[2]

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. 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.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Bioanalysis na anglické Wikipedii.