Разработка биоаналитических методик для исследования фармакокинетики, метаболизма и фармакометаболомики инновационных лекарственных средств на основе натуральных простагландинов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Шестакова Ксения Михайловна

• Шестакова Ксения Михайловна
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Шестакова Ксения Михайловна

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Аналитические методы определения простагландинов и их производных

1.1.1. Иммунохимические методы

1.1.2. Хроматографические методы

1.2. Пробоподготовка биологических образцов

1.3. Валидация методик определения эндогенных соединений в биологических матрицах32

1.3.1. Селективность

1.3.2. Калибровочный диапазон

1.3.3. Эффект переноса

1.3.4. Правильность и прецизионность

1.3.5. Эффект матрицы

1.3.6. Степень извлечения

1.3.7. Стабильность

1.4. Фармакокинетическая характеризация биогенных препаратов

1.5. Изучение метаболизма ЛС на основе эндогенных соединений

1.6. Метаболомных подходов для изучения безопасности и эффективности ЛС

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Реактивы и оборудование

2.1.1. Стандартные образцы

2.1.2. Реактивы

2.1.3. Приготовление растворов и буферов

2.2. Изучение метаболизма нитропростона в условиях in vitro

2.2.1. Дизайн эксперимента

2.2.2. Подготовка образцов

2.2.3. Проведение инструментального анализа

2.3. Фармакометаболомное профилирование

2.3.1. Дизайн эксперимента

2.3.2. Нецелевое фармакометаболомное профилирование

2.3.2.1. Подготовка биологических проб

2.3.2.2. Инструментальный анализ

2.3.2.3. Контроль качества

2.3.2.4. Предобработка данных и создание матрицы признаков

2.3.2.5. Целевое фармакометаболомное профилирование нитропростона

2.3.2.6. Подготовка биологических проб

2.3.2.7. Инструментальный анализ

2.3.3. Статистическая обработка

2.3.4. Целевое фармакометаболомное профилирование простанита

2.4. Методика количественного определения нитропростона и его метаболитов

2.4.1. Подготовка биологических образцов

2.4.2. Инструментальный анализ

2.4.3. Расчет основных фармакокинетических параметров

2.5. Методики количественного определения простанита и его метаболитов

2.5.1. Подготовка биологических образцов

2.5.2. Инструментальный анализ

2.5.3. Фармакокинетические исследования

2.6. Валидация методов

ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ МЕТАБОЛИЗМА НИТРОПРОСТОНА И ПРОСТАНИТА

3.1. Исследование метаболизма нитропростона в условиях in vitro

3.1.1. Определение продуктов биодеградации в условиях in vitro

3.1.2. Инкубация нитропростона с биологическими образцами животных и человека

3.2. Метаболомное профилирование эндогенных метаболитов образцов плазмы крови кроликов после в/в введения ЛС на основе натуральных простагландинов

3.2.1. Результаты нецелевого широкоформатного метаболомного профилирования эндогенных метаболитов плазмы кроликов после в/в введения нитропростона

3.2.2. Результаты целевого метаболомного профилирования

3.2.3. Исследование метаболизма нитропростона в условиях in vivo

3.2.4. Определение метаболических путей, ассоциированных с введением нитропростона

3.2.5. Выявленный механизм действия нитропростона

3.2.6. Описание метаболических путей, ассоциированных с введением нитропростона95

3.2.7. Выявленные эндогенные маркеры эффективности нитропростона

3.3. Целевое метаболомное профилирование эндогенных метаболитов по трем метаболомным панелям после в/в введения простанита

3.3.1. Результаты целевого метаболомного профилирования в соответствии с тремя метаболомными панелями

3.3.2. Исследование метаболизма простанита в условиях in vivo

3.3.3. Визуализация метаболических путей, связанных с введением простанита

3.3.4. Выявленные маркеры токсичности и эффективности простанита

4.1. Оптимизация условий инструментального анализа и получаемые масс-спектры при определении ЛС на основе натуральных простагландинов и их метаболитов методом ВЭЖХ-МС/МС

4.1.1. Оптимизация условий анализа

4.1.2. МС/МС спектры простанита и его метаболитов

4.2. Валидация методики определения нитропростона и его основных метаболитов в плазме кроликов

4.2.1. Селективность

4.2.2. Линейность и калибровочные кривые

4.2.3. Нижний предел количественного определения

4.2.4. Правильность и прецизионность

4.2.5. Эффект матрицы и степень извлечения нитропростона и его метаболитов

4.2.6. Стабильность

4.3. Установление основных фармакокинетических параметров нитропростона и его метаболитов у кроликов при в/в введении

4.4. Разработка методики количественного определения простанита и его метаболитов в плазме крови кроликов

4.4.1. Оптимизация методики количественного определения простанита и его метаболитов

4.5. Валидация методики количественного определения простанита и его метаболитов в плазме крыс

4.5.1. Установление селективности методики

4.5.2. Калибровочная кривая

4.5.3. Нижний предел количественного определения

4.5.4. Эффект переноса

4.5.5. Правильность и прецизионность

4.5.6. Эффект матрицы и степень извлечения исследуемого аналита

4.5.7. Стабильность

4.6. Фармакокинетическое исследование простанита в плазме крови крыс и кроликов

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка биоаналитических методик для исследования фармакокинетики, метаболизма и фармакометаболомики инновационных лекарственных средств на основе натуральных простагландинов»

Актуальность темы исследования

Федеральная научно-техническая программа развития генетических технологий на 2019 - 2027 годы (утвержденная постановлением Правительства РФ от 22.04.2019 № 479) ставит перед собой задачу по формированию условий для развития научной, научно-технической деятельности, получения и внедрения результатов, необходимых для создания генетических технологий. Программа фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021 - 2030 годы), утверждённая распоряжением Правительства РФ от 31.12.2020 № 3684-р предусматривает изучение возможностей «омиксных» технологий для разработки персонифицированной терапии больных социально значимыми заболеваниями. «Омиксные» технологии (геномика, протеомика, метаболомика, фармакогеномика) предоставляют возможность проведения комплексной оценки биохимических изменений, происходящих в организме человека при тестировании новых лекарственных средств (ЛС). Изучение эффектов ЛС (как терапевтических, так и побочных) при помощи метаболомных исследований заключается в быстрой многопараметрической количественной оценке метаболических изменений во времени в ответ на введение исследуемого ЛС. Активное развитие омиксных технологий привело к появлению нового направления в оценке метаболизма, безопасности и эффективности разрабатываемых ЛС, фармакометаболомики. Фармакометаболомика направлена на изучение влияния ЛС на концентрационные уровни эндогенных низкомолекулярных соединений, а также оценку безопасности и токсичности разрабатываемых ЛС.

Изучение фармакокинетики и метаболизма представляет собой необходимый этап разработки ЛС в рамках доклинической оценки эффективности и безопасности, являющимися обязательными для их дальнейшей регистрации и внедрения в медицинскую практику. Основные фармакокинетические характеристики, а именно степень и скорость всасывания, особенность

распределения, метаболизма и экскреции, отражают способность ЛС взаимодействовать со своими мишенями. В то же время выявление основных путей метаболизма исследуемых ЛС дает возможность установить фармакологическую активность его метаболитов, а также определить долю вещества, подвергшегося биотрансформации.

Лекарственные препараты на основе натуральных простагландинов применяются для лечения различных заболеваний, в том числе при повышенном внутриглазном давлении, легочной артериальной гипертензии, эректильной дисфункции, облитерирующем тромбангиите и ишемии нижних конечностей.

Таким образом, создание методик изучения метаболизма, фармакометаболомики и фармакокинетики мультицелевых ЛС на основе натуральных простагландинов является крайне актуальным.

Диссертационная работа посвящена изучению двух ЛС на основе натуральных простагландинов - нитропростон и простанит. Нитропростон (1',3'-динитроглицериновый эфир 11^),15^)-дигидрокси-9-кето-57Д3Е-

простадиеновой кислоты) представляет собой натуральный ПГЕ2, модифицированный динитроглицериновым фрагментом. Он был разработан для ингаляционного применения в качестве бронходилататора при лечении воспалительных и обструктивных заболеваний верхних дыхательных путей. Простанит (1',3'-динитроглицериновый эфир 11 ^),15^)-дигидрокси-9-кето-13Е-простаеновой кислоты) был разработан для лечения заболеваний периферических артерий. Системное введение простанита улучшает микроциркуляцию и периферическое кровообращение, оказывая вазопротекторное и сосудорасширяющее действие.

Степень разработанности темы исследования

ЛС на основе натуральных простагландинов, нитропростон и простанит, являются первыми в своем классе ЛС, направленными на мультитаргетное воздействие на несколько мишеней в рамках одного заболевания. В проведенных до этого исследованиях нитропростона и простанита были представлены их фармацевтические композиции для ингаляций и методы получения. В рамках

выполнения доклинических исследований нитропростона и простанита ранее была изучена их специфическая активность, механизм действия и безопасность, а также острая, хроническая и специфическая токсичность.

Однако, для последующей регистрации и внедрения на фармацевтический рынок данных ЛС необходима разработка методик их количественного определения, направленных на изучение метаболизма и фармакокинетики. В то же время, широкоформатное фармакометаболомное профилирование в последнее время используется для описания токсичности и эффективности исследуемых ЛС. Таким образом, необходимость в разработке методик количественного определения ЛС на основе натуральных простагландинов и методик их фармакометаболомного профилирования определило цель и задачи данного исследования.

Целью исследования является разработка биоаналитических методик для исследования фармакокинетики, метаболизма и фармакометаболомики инновационных лекарственных средств на основе натуральных простагландинов - нитропростон и простанит.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Проанализировать современные тенденции и подходы в изучении фармакокинетики, метаболизма и фармакометаболомики лекарственных средств. Изучить основные методы пробоподготовки биологических образцов и их инструментального анализа, а также обработки полученных результатов.

2. Исследовать пути биотрансформации инновационного биогенного лекарственного средства нитропростон в условиях in vitro для установления его стабильности в плазме крови и межвидовой специфичности.

3. Разработать методики нецелевого и целевого метаболомного профилирования методом ВЭЖХ-ВРМС с целью изучения метаболизма in vivo и оценки эффективности и безопасности лекарственного средства нитропростон.

4. Разработать и валидировать целевые метаболомные панели (скрининг пуринов и пиримидинов, скрининг эндогенных стероидов, скрининг аминокислот) методами ВЭЖХ-МС/МС с целью изучения метаболизма in vivo и предварительной оценки эффективности и безопасности лекарственного средства простанит.

5. На основании результатов изучения метаболизма разработать и валидировать методики количественного определения нитропростона и простанита и их основных продуктов биотрансформации, пригодных для изучения фармакокинетических свойств.

6. Проанализировать и доказать пригодность разработанных методик для проведения доклинических исследований лекарственных средств на основе натуральных простагландинов с целью изучения их метаболизма и предварительной оценки эффективности и безопасности.

Научная новизна исследования В работе был впервые изучен метаболизм нитропростона и простанита в плазме крови лабораторных животных, подтвержденный методом масс-спектрометрии высокого разрешения. Разработана и валидирована методика количественного определения продуктов распада нитропростона и простанита в крови методом ВЭЖХ-МС/МС с высоким уровнем селективности. Разработанная методика количественного определения позволила установить концентрационные уровни нитропростона и простанита в плазме крови лабораторных животных для последующего расчета фармакокинетических характеристик исследуемых ЛС. Впервые были получены нецелевые и целевые метаболомные профили нитропростона и простанита, позволяющие провести предварительную оценку воздействия ЛС на основе натуральных простагландинов на организм лабораторных животных.

Теоретическая и практическая значимость исследований Разработаны и валидированы биоаналитические методики количественного определения лекарственных средств нитропростон и простанит в плазме крови лабораторных животных методом ВЭЖХ-МС/МС.

Результаты работы вошли в комплексные отчеты о доклинических исследованиях: по Государственному контракту от 30.09.2016 № 14.N08.11.0119 «Доклинические исследования лекарственного средства на основе динитроглицеринового эфира простагландина Е1 для лечения тяжёлых стадий хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов» и Государственному контракту от 28.08.2015 №14.Ш8.12.1032 «Доклинические исследования лекарственного средства на основе NO-генерирующего простагландина Е2 для купирования приступов бронхиальной астмы». Проведена апробация разработанных методик при проведении доклинических исследований лекарственных средств нитропростон и простанит в ООО «Гурус Биофарм».

В ходе проведения широкоформатного фармакометаболомного профилирования ЛС были установлены потенциальные эндогенные маркеры токсичности и эффективности нитропростона и простанита. Мониторинг концентрации нитропростона и простанита в крови лабораторных животных в соответствии с предложенной методикой позволяет установить особенности фармакокинетики рассматриваемых ЛС с целью последующего проведения клинических исследований. Предложенные методики могут быть рекомендованы для количественного определения других ЛС на основе натуральных простагландинов.

Методология и методы исследования

Методологическую основу исследования составили работы зарубежных и российских ученых в области фармацевтической химии, а также в вопросах доклинических исследований и разработки инновационных ЛС: Фиен О., Грушевской Л.Н., Темердашева А.З., Лохова П.Г., Раменской Г.В., Береговых В.В., Вирюс Э.Д. и др. Были учтены рекомендации, представленные в руководстве по проведению доклинических исследований лекарственных средств под редакцией А.Н. Миронова и Решения Совета ЕЭК от 03.11.2016 № 81 «Об утверждении Правил надлежащей лабораторной практики Евразийского экономического союза в сфере обращения лекарственных средств».

Применяемые в работе методы исследования базировались на результатах изучения особенностей физико-химических свойств нитропростона и простанита, а также их основных производных, подборе наиболее оптимальных условий пробоподготовки и инструментального анализа. Инструментальные методы, применявшиеся в представленной работе, включали в себя методы ВЭЖХ-МС/МС и высокоэффективной жидкостной хроматографии - времяпролетной масс-спектрометрии с ионной ловушкой. Предобработка результатов проводилась с использованием программного обеспечения Shimadzu Profiling Solution (Shimadzu, Япония), статистическая обработка данных выполнялась в программном обеспечении SIMCA (Umetrics, Швеция), Metaboanalyst (Wishart Research Group, Канада), PK-Solver и доступных пакетов Python.

Методики разработаны в соответствии с Государственной фармакопеей Российской Федерации (ГФ РФ), Решением Совета ЕЭК от 03.11.2016 № 78 «О правилах регистрации и экспертизы лекарственных средств для медицинского применения», Решением Коллегии ЕЭК от 17.07.2018 № 113 «Об утверждении Руководства по валидации аналитических методик проведения испытаний лекарственных средств», руководством ICH Q2(R1) «Validation of Analytical Procedures: Text and Methodology», руководствами FDA и EMA.

Основные положения, выносимые на защиту

- результаты in vitro исследования метаболизма нитропростона;

- результаты предварительной оценки токсичности и эффективности нитропростона и простанита на основе нецелевого и целевого метаболомного профилирования;

- результаты in vivo исследования метаболизма нитропростона и простанита;

- результаты разработки биоаналитических методик количественного определения нитропростона и простанита и их основных метаболитов в образцах плазмы крови животных методом ВЭЖХ-МС/МС;

- результаты фармакокинетического исследования основных метаболитов нитропростона и простанита.

Достоверность результатов научных положений и выводов

Достоверность представленных в работе результатов подтверждается необходимым объемом экспериментального материала; достаточным количеством повторных измерений, выполненных на поверенном оборудовании, а также достаточным количеством повторов экспериментов, необходимых для получения статистически значимых результатов; использованием лабораторных животных, полученных из сертифицированных питомников; использованием установленных в ГФ РФ и руководствах ЕЭК, ICH, FDA и EMA методов исследований; применением корректных методик статистической обработки данных.

Апробация результатов исследования

Основные положения работы и результаты диссертационного исследования доложены на: XXVIII International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Analysis (Мадрид, 2017), VII Всероссийской конференции с международным участием «Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы» (Москва, 2017), 4th World Congress & Expo on Pharmaceutics and Drug Delivery Systems (Милан, 2019), Conference MS-based untargeted proteomics and metabolomics: cancer metabolism, therapeutic targets and biomarkers (Верона, 2019), MSACL 2019 EU 6th European Congress & Exhibition (Зальцбург, 2019), VIII Всероссийской конференции с международным участием «Масс-спектрометрия и ее прикладные проблемы» (Москва, 2019), IV Всероссийской конференции с международным участием «Аналитическая хроматография и капиллярный электрофорез» (Ольгинка, 2020).

Апробация результатов диссертации состоялась на межкафедральной конференции кафедры промышленной фармации Института профессионального образования, кафедры фармакологии, кафедры фармацевтической и токсикологической химии имени А.П. Арзамасцева, кафедры аналитической, физической и коллоидной химии Института фармации имени А.П. Нелюбина, лаборатории фармакокинетики и метаболомного анализа Института трансляционной медицины и биотехнологии, Центра «Цифрового биодизайна и персонализированного здравоохранения» ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М.

Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), группы компаний Новартис, ООО «Гурус Биофарм», НИЦ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцева РАН, протокол № 03 от 15.10.2021 года.

Личный вклад автора

Автор лично сформулировал идею и гипотезу диссертационного исследования, разработал его детализированный план. Автору принадлежит ведущая роль в проведении экспериментальных исследований, анализе и обобщении результатов. Автор лично проводил анализ, статистическую обработку и интерпретацию результатов. Вклад автора является определяющим на всех этапах исследования, включая постановку задач, их теоретически-экспериментальную реализацию до обсуждения результатов в научных публикациях, докладах и внедрении в практическое использование. Научные результаты, обобщенные в диссертационной работе, получены автором самостоятельно и внедрены в практику.

Внедрение результатов исследования Научно-практические результаты диссертационной работы были внедрены в работу ООО «ГурусБиофарм» по проведению доклинических исследований (Акт внедрения от 21.12.2021 г.). Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедре промышленной фармации Института профессионального образования (Акт внедрения от 18.06.2021 г.), на кафедре фармакологии Института фармации имени А.П. Нелюбина ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) (Акт внедрения от 15.09.2021 г.) и в лаборатории фармакокинетики и метаболомного анализа Института трансляционной медицины и биотехнологии ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) (Акт внедрения от 20.01.2021 г.).

Соответствие диссертации паспорту научной специальности Научные положения диссертации соответствуют паспорту специальности 3.4.2. Фармацевтическая химия, фармакогнозия. Результаты проведенного

исследования соответствуют области исследования специальности 3.4.2. Фармацевтическая химия, фармакогнозия.

Связь диссертации с основными научными темами, внедрение результатов

Диссертационная работа выполнена в рамках ФЦП «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности Российской Федерации» и является результатом проделанной работы по 3 этапу Государственного контракта от 30.09.2016 № 14.N08.11.0119 «Доклинические исследования лекарственного средства на основе динитроглицеринового эфира простагландина Е1 для лечения тяжёлых стадий хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов», и 5 этапу Государственного контракта от 28.08.2015 №14.N08.12.1032 «Доклинические исследования лекарственного средства на основе NO-генерирующего простагландина Е2 для купирования приступов бронхиальной астмы». Диссертационная работа выполнена при частичной финансовой поддержке внутреннего гранта Сеченовского Университета в рамках реализации Проекта 5-100.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГАОУ ВО Первого МГМУ имени И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) и является фрагментом исследования по теме «Развитие научных и научно-методических основ, базовых и инновационных подходов при разработке, внедрении и применении лекарственных средств» (номер государственной регистрации 01.2.012.61653).

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК при Минобрнауки России, 6 -в журналах, входящих в международные базы данных (индексируемых в Scopus и Web of Science).

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 166 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части (материалы и методы, результаты исследований и их обсуждение), выводов, списка литературы,

приложения. Работа иллюстрирована 48 таблицами и 34 рисунками. Библиографический указатель включает 124 источников, из них 112 -иностранных.

В приложениях вынесены акты внедрения научных результатов в учебный процесс ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова (Сеченовский Университет) и акт внедрения научных результатов в рабочий процесс ООО «Гурус Биофарм».

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Аналитические методы определения простагландинов и их

производных

В процессе разработки ЛС важным этапом является создание надежных аналитических методик их определения в различных видах биологического материала. Создаваемые методики анализа должны обладать высокой степенью селективности, воспроизводимости и чувствительности, что необходимо как для изучения метаболизма и фармакокинетики новых лекарственных препаратов, так и для оценки их безопасности и эффективности. Одновременно, биогенная природа простагландинов, а также низкая дозировка значительно усложняют идентификацию созданных на их основе ЛС в биологических матрицах и требует применения особых высокочувствительных методов анализа.

1.1.1. Иммунохимические методы На сегодняшний день иммунологические методы анализа (иммуноферментные, радиоиммунологические) повсеместно используются для качественного и количественного определения простагландинов в различных биологических матрицах как в in vitro, так и в in vivo исследованиях [3,4,5]. Иммунологические методы основаны на выявлении иммунного комплекса «антиген-антитело» [6]. Преимуществами данного подхода является высокая чувствительность, а также дешевизна и простота использования. Так, иммунологические тест-системы дают возможность достоверно определять простагландины на довольно низких концентрационных уровнях при минимальной пробоподготовке [7]. Однако несмотря на то, что применяемые коммерчески доступные тест-системы являются полностью валидироваными продуктами, они обладают рядом недостатков, например, низкой специфичностью антител, нестабильностью используемых наборов, длительной пробоподготовкой, связанной с очисткой биологической матрицы, и ограниченным количеством соединений, которые могут быть одновременно

измерены в рамках одного анализа [8,9]. Более того, существует вероятность перекрестной реактивности между изомерами простагландинов, обладающими одинаковым молекулярным весом, но разной структурной конфигурацией. В связи с этим, такая перекрестная реактивность может приводить к появлению большого количества ложноположительных результатов.

1.1.2. Хроматографические методы

Значимой альтернативой иммунохимических подходов являются современные аналитические инструментальные методы, такие как высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), газовая хроматография (ГХ), масс-спектрометрия (МС) или их сочетания. Однако, определение простагландинов в биологических жидкостях хроматографическими методами зачастую требует использования большого разнообразия дополнительных аналитических методов, в том числе методов пробоподготовки (например, дериватизация, твердофазная или жидкость-жидкостная экстракция, тонкослойная хроматография, а также их комбинации) [10].

Тем не менее, на сегодня литературных данных относительно выделения и идентификации простагландинов в образцах плазмы представлено мало. Преимущественно существующие исследования в большей мере сосредоточены на анализе клеточных линий, микросом печени, семенной жидкости, тканей почек и т.д.

Изначально, методы ГХ играли центральную роль в идентификации и количественном определении простагландинов [11]. Наиболее перспективные результаты в количественном определении простагландинов были получены при использовании ГХ в сочетании с тандемным масс-спектрометрическим детектором (ГХ-МС/МС). Постепенное совершенствование данного подхода сделало возможным его рутинное применение в клинических лабораторных тестированиях [12, 13, 14]. На сегодняшний день данные приборы выполняют анализы в режимах положительной или отрицательной ионизации электронным ударом или химической ионизации [123]. Тем не менее, основным недостатком ГХ является необходимость в дериватизации, так как простагландины являются

термолабильными соединениями, содержащими карбоксильные, гидроксильные и кето-группы. Таким образом, несмотря на высокую чувствительность ГХ-МС, процедура пробоподготовки и анализа с использованием данного метода является сложной и времязатратной.

ВЭЖХ-МС/МС является наиболее подходящим методом для количественного определения эндогенных соединений в комплексных матрицах [123, 124]. Он характеризуется высокой степенью чувствительности, селективности и скорости анализа [15,16]. ВЭЖХ-МС/МС скрининговые методы являются наиболее эффективными в контексте анализа простагландинов, так как, наряду с высокой аналитической эффективностью, они позволяют выделять эндогенные уровни простагландинов в биологических матрицах. Из-за отсутствия необходимости в проведении дериватизации метод ВЭЖХ-МС/МС является наиболее оптимальным подходом для чувствительного и селективного количественного определения простагландинов в биологических матрицах. В ВЭЖХ-МС/МС методе поток подвижной фазы из хроматографа проходит в источник ионизации, где молекулы ионизируются перед входом в масс-спектрометрический анализатор [17]. Принципиальная схема метода тандемного масс-спектрометрического детектирования представлена на рисунке 1.

Смесь молекул из хроматографа

Рисунок 1. Принципиальная схема работы тандемного масс-спектрометра

После хроматографического разделения компоненты смеси поступают в источник ионизации, в котором они подвергаются мягкой ионизации. Образующиеся ионы поступают в первый квадруполь, где происходит выделение ионов-прекурсоров, которые далее попадают в камеру соударений. В камере соударений в бесполевом пространстве происходит повышение внутренней энергии ионов, что вызывает их фрагментацию. Во втором квадруполе фрагментированные ионы-продукты регистрируются, что позволяет получить масс-спектр индивидуального соединения [17].

Наиболее распространенным методом ионизации является метод ионизации электрораспылением при атмосферном давлении. Данный вид ионизации является мягким и характеризуется формированием интенсивных пиков молекулярных ионов. Кроме того, источники ионизации, работающие при атмосферном давлении, позволяют осуществлять прямое соединение хроматографической системы с масс-анализатором, где поток подвижной фазы напрямую проходит в источник ионов [17]. За счет разницы в степени ионизации, разные аналиты с одной концентрацией будут давать разный отклик в масс-спектрометре. В этой связи, для проведения оценки количественного определения аналитов с использованием ВЭЖХ-МС/МС метода требуется применение стандартных образцов исследуемых соединений.

В таблице 1 представлено сравнение существующих на сегодняшний день методик определения простагландинов в биологических жидкостях.

Таблица 1.

Сравнение методик определения простагландинов в биологических жидкостях

Определяемые аналиты / матрица Пробоподготовка Инструментальный анализ Ист.

6-кето-ПГФ1 ПГЕ2 ПГФ2 / Спинномозговая жидкость Очищение и дериватизация: 1. Растворение в 5 мл дистиллированной воды и центрифугирование 2. Добавление к супернатанту 2М муравьиной кислоты 3. Экстракция этилацетатом 4. Концентрирование на препаративной ТСХ 5. Перерастворение в 0,1 мл пиридина, содержащем 2 мг гидрохлорида метоксиамина 6. Образцы выпаривали досуха, силицировали 50 мкл БСТФА в течение 30 мин, высушивали и перерастворяли в 25 мкл ГХ-МС ККВ-2091 Колонка: 1% SE-30 при Т = 235°С. Скорость потока гелия - 20-25 мл/мин; температура источника ионов Т = 280°С. [18]

Определяемые аналиты / матрица Пробоподготовка Инструментальный анализ Ист.

этилацетата.

ПГЕ2 / Плазма 1. К 200 мкл плазмы добавляли 400 мкл смеси метанол:вода (3:1) и перемешивали 30 сек. 2. К смеси добавляли 400 мкл ацетонитрила 3. Смесь центрифугировали (3000 об/мин; 10 мин) 4. Супернатант выпаривали досуха, и сухой остаток перерастворяли в 30 мкл ацетонитрила ВЭЖХ-МС с ионной ловушкой Agilent 1100 В режиме отрицательной электроспрей ионизации (ЭСИ) Колонка: Zorbax Eclipse-C8 RP 150 мм х 4.6 мм, 5 мкм (Agilent Technologies. Palo Alto, CA, USA) при Т = 40°С Мобильная фаза: ацетонитрил с 0,1% муравьиной к-той в изократическом режиме; газ-распылитель - азот при Т = 350°С. [19]

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шестакова Ксения Михайловна, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Безуглов В.В., Серков И.В., Любимов И.И., Тетерин И.Ю. Фармацевтические композиции для ингаляций, содержащие нитропростон. Патент №2662099 РФ, Заявл. 16.10.2017; Опубл. 23.07.2018, Бюл. №21.

2. Безуглов В.В., Любимов И.И., Серков И.В., Грецкая Н.М., Тетерин И.Ю., Акимов М.Г. Средство для лечения хронических облитерирующих заболеваний периферических сосудов на основе простагландина. Патент № 2 695 068 РФ, Заявл. 26.06.2018; Опубл. 19.07.2019, Бюл. №20.

3. Gao, Y. Highly specific and sensitive immunoassay for the measurement of prostaglandin E2 in biological fluids /R. Hou, F. Liu, R. Cai, L. Fang, C. Peng, Y. Qi. //Bioanalysis. - 2015. - Т. 7. - №. 19. - С. 2597-2607.

4. O'Sullivan, S. Analyses of prostaglandin D2 metabolites in urine: comparison between enzyme immunoassay and negative ion chemical ionisation gas chromatography-mass spectrometry/ S O'Sullivan, M. J. Mueller, S. E. Dahlen, M. Kumlin //Prostaglandins & other lipid mediators. - 1999. - Т. 57. - №. 2-3. - С. 149165.

5. Wu, C. A bioluminescent enzyme immunoassay for prostaglandin E2 using Cypridina luciferase/C. Wu, S. Irie, S. Yamamoto, Y. Ohmiya //Luminescence. - 2009. - Т. 24. - №. 2. - С. 131-133.

6. Darwish, I. A. Immunoassay methods and their applications in pharmaceutical analysis: basic methodology and recent advances / I. A. Darwish //International journal of biomedical science: IJBS. - 2006. - Т. 2. - №. 3. - С. 217.

7. Ahmed, S. Current advances in immunoassays for the detection of antibiotics residues: a review / S. Ahmed, J. Ning, D. Peng, T. Chen, I. Ahmad, A. Ali, Z. Lei, M. A. Shabbir, G. Cheng, Z. Yuan //Food and Agricultural Immunology. - 2020. - Т. 31. -№. 1. - С. 268-290.

8. Nistor, C. Immunoassay: potentials and limitations / C. Nistor, J. Emneus //Comprehensive Analytical Chemistry. - 2005. - Т. 44. - С. 375-427.

9. Jackson, T. M. Theoretical limitations on immunoassay sensitivity: current practice and potential advantages of fluorescent Eu3+ chelates as non-radioisotopic tracers / T. M. Jackson, R. P. Ekins //Journal of immunological methods. - 1986. - Т. 87. - №. 1. -С.13-20.

10. Козлов, А.В. Разработка методики количественного анализа дабигатрана для задач фармакокинетики и лекарственного мониторинга. - 2020.

11. Tsikas, D. Application of gas chromatography-mass spectrometry and gas chromatography-tandem mass spectrometry to assess in vivo synthesis of prostaglandins, thromboxane, leukotrienes, isoprostanes and related compounds in humans/D. Tsikas //Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. - 1998. - Т. 717. - №. 1-2. - С. 201-245

12. Yergey, J. A. GC/MS Assay of Prostaglandins in Cerebrospinal Fluid from Humans and Monkeys/ J. A. Yergey, Jr. N. Salem, J. W. Karanian, M. Linnoila //Advances in alcohol & substance abuse. - 1988. - Т. 7. - №. 3-4. - С. 125-129.

13. Frölich, J. C. Gas chromatography-mass spectrometry of prostaglandins / J. C. Frölich //The prostaglandins. - Springer, Boston, MA, 1977. - С. 1-39.

14. Liakh, I. Methods of the analysis of oxylipins in biological samples/ I, Liakh, A. Pakiet, T. Sledzinski, A. Mika //Molecules. - 2020. - Т. 25. - №. 2. - С. 349.

15. Lundström, S. L. et al. HPLC/MS/MS-based approaches for detection and quantification of eicosanoids //Lipidomics. - Humana Press, Totowa, NJ, 2009. - С. 161-187.

16. Thakare, R. Quantitative analysis of endogenous compounds/ R. Thakare, Y. S. Chhonker, N. Gautam, J. A. Alamoudi, Y. Alnouti //Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. - 2016. - Т. 128. - С. 426-437.

17. Лебедев, А. Масс-спектрометрия в органической химии. - Litres, 2020.

18. Abdel-Halim, M. S. Determination of prostaglandin F2a, E2, D2 and 6-keto-F1a in human cerebrospinal fluid/ M. S. Abdel-Halim, J. Ekstedt, E. Änggard //Prostaglandins. - 1979. - Т. 17. - №. 3. - С. 405-409.

19. Araujo, P. Optimisation of an extraction method for the determination of prostaglandin E2 in plasma using experimental design and liquid chromatography

tandem mass spectrometry/ P. Araujo, L. Frayland //Journal of Chromatography B. -2006. - T. 830. - №. 2. - C. 212-217.

20. Canzi, E. F. Prostaglandins E2 and F2a levels in human menstrual fluid by online Solid Phase Extraction coupled to Liquid Chromatography tandem Mass Spectrometry (SPE-LC-MS/MS)/ E. F. Canzi, B. R. Lopes, T. Robeldo, R. Borra, M. F. G. Da Silva, R. V. Oliveira, B.H.N.S. Maia, Q. B. Cass //Journal of Chromatography B. - 2019. - T. 1109. - C. 60-66.

21. Enzler, M. Determination of 6-keto prostaglandin F1a and its metabolites in human plasma by LC-MS/MS/ M. Enzler, , S. Schipp, L. B. Nicolas, J. Dingemanse, C. Siethoff //Journal of Chromatography B. - 2012. - T. 901. - C. 67-71.

22. Huang, Z. A. Determination of urinary prostaglandin E2 as a potential biomarker of ureteral stent associated inflammation/ Z. A. Huang, K.B. Scotland, Y. Li, J. Tan, S. H. Kung, B. H. Chew, D. Lange //Journal of Chromatography B. - 2020. - T. 1145. - C. 122107.

23. Komaba, J. Development and validation of an on-line two-dimensional reversed-phase liquid chromatography-tandem mass spectrometry method for the simultaneous determination of prostaglandins E2 and F2a and 13, 14-dihydro-15-keto prostaglandin F2a levels in human plasma/ J. Komaba, D. Matsuda, K. Shibakawa, S. Nakade, Y. Hashimoto, Y. Miyata, M. Ogawa //Biomedical Chromatography. - 2009. -T. 23. - №. 3. - C. 315-323.

24. Murai, Y. Determination of urinary 8-epi-prostaglandin F2a using liquid chromatography-tandem mass spectrometry: increased excretion in diabetics/ Y. Murai, T. Hishinuma, N. Suzuki, J. Satoh, T. Toyota, M. Mizugaki //Prostaglandins & other lipid mediators. - 2000. - T. 62. - №. 2. - C. 173-181.

25. Surowiec, I. LC-MS/MS profiling for detection of endogenous steroids and prostaglandins in tissue samples/ I. Surowiec, M. Koc, H. Antti, P. Wikstrom, T. Moritz //Journal of separation science. - 2011. - T. 34. - №. 19. - C. 2650-2658.

26. Alshammari, T. M. Comparison of different serum sample extraction methods and their suitability for mass spectrometry analysis/ T.M. Alshammari, A.A. Al-Hassan,

T.B. Hadda, M. Aljofan //Saudi Pharmaceutical Journal. - 2015. - T. 23. - №. 6. - C. 689-697.

27. Michopoulos, F. UPLC-MS-based analysis of human plasma for metabonomics using solvent precipitation or solid phase extraction/ F. Michopoulos, L. Lai, H. Gika, G. Theodoridis, I. Wilson//Journal of Proteome Research. - 2009. - T. 8. - №. 4. - C. 2114-2121.

28. Tandel, D. Salting-out assisted liquid-liquid extraction for quantification of febuxostat in plasma using RP-HPLC and its pharmacokinetic application/ D. Tandel, P. Shah, K. Patel, V. Thakkar, K. Patel, T. Gandhi //Journal of chromatographic science. -2016. - T. 54. - №. 10. - C. 1827-1833.

29. Taylor, P. J. Matrix effects: the Achilles heel of quantitative high-performance liquid chromatography-electrospray-tandem mass spectrometry/ P. J. Taylor //Clinical biochemistry. - 2005. - T. 38. - №. 4. - C. 328-334.

30. Matuszewski, B. K. Strategies for the assessment of matrix effect in quantitative bioanalytical methods based on HPLC- MS/MS/ B.K. Matuszewski, M.L. Constanzer, C.M. Chavez-Eng //Analytical chemistry. - 2003. - T. 75. - №. 13. - C. 3019-3030.

31. Huang, Y. Matrix effect and recovery terminology issues in regulated drug bioanalysis/ Y. Huang, R. Shi, W. Gee, R. Bonderud //Bioanalysis. - 2012. - T. 4. - №. 3. - C. 271-279.

32. Vishwanathan, K. Determination of arginine and methylated arginines in human plasma by liquid chromatography-tandem mass spectrometry/ K. Vishwanathan, R. L. Tackett, J. T. Stewart, M. G. Bartlett //Journal of Chromatography B: Biomedical Sciences and Applications. - 2000. - T. 748. - №. 1. - C. 157-166.

33. Gachet, M. S. A quantitiative LC-MS/MS method for the measurement of arachidonic acid, prostanoids, endocannabinoids, N-acylethanolamines and steroids in human plasma/ M.S. Gachet, P. Rhyn, O.G. Bosch, B.B.Quednow, J. Gertsch //Journal of Chromatography B. - 2015. - T. 976. - C. 6-18.

34. Jing, Z. LC-MS/MS for the simultaneous determination of polar endogenous ADMA and CML in plasma and urine from diabetics/ Z. Jing, L. Kuang, N. Liu, J. Yang //Bioanalysis. - 2015. - T. 7. - №. 10. - C. 1261-1271.

35. Rossmann, J. Simultaneous determination of most prescribed antibiotics in multiple urban wastewater by SPE-LC-MS/MS/ J. Rossmann, S. Schubert, R. Gurke, R. Oertel, W. Kirch //Journal of Chromatography B. - 2014. - T. 969. - C. 162-170.

36. Signor, L. Analysis of erlotinib and its metabolites in rat tissue sections by MALDI quadrupole time-of-flight mass spectrometry/ L. Signor, E. Varesio, R.F. Staack, V. Starke, W.F. Richter, G. Hopfgartner //Journal of mass spectrometry. - 2007. - T. 42. -№. 7. - C. 900-909.

37. Zhao, X. E. Simultaneous determination of amino acid and monoamine neurotransmitters in PC12 cells and rats models of Parkinson's disease using a sensitizing derivatization reagent by UHPLC-MS/MS/ X.E. Zhao, S. Zhu, H. Yang, J. You, F. Song, Z. Liu, S. Liu //Journal of Chromatography B. - 2015. - T. 995. - C. 1523.

38. Van de Merbel N. C. Quantitative determination of endogenous compounds in biological samples using chromatographic techniques //TrAC Trends in Analytical Chemistry. - 2008. - T. 27. - №. 10. - C. 924-933.

39. Bobeldijk, I. Quantitative profiling of bile acids in biofluids and tissues based on accurate mass high resolution LC-FT-MS: compound class targeting in a metabolomics workflow/ I. Bobeldijk, M. Hekman, de Vries-van der Weij, J., L. Coulier, R. Ramaker, R. Kleemann, T. Kooistra, C. Rubingh, A. Freidig, E. Verheij //Journal of Chromatography B. - 2008. - T. 871. - №. 2. - C. 306-313.

40. Kang, S. A surrogate analyte-based LC-MS/MS method for the determination of y-hydroxybutyrate (GHB) in human urine and variation of endogenous urinary concentrations of GHB/ S. Kang, S. M. Oh, K.H. Chung, S. Lee //Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. - 2014. - T. 98. - C. 193-200.

41. Li, W. Quantitation of endogenous analytes in biofluid without a true blank matrix/ W. Li, L.H. Cohen //Analytical chemistry. - 2003. - T. 75. - №. 21. - C. 5854-5859.

42. Zhang D. Development and validation of a highly sensitive LC-MS/MS assay for the quantification of arginine vasopressin in human plasma and urine: application in preterm neonates and child/ D. Zhang, D.R. Rios, V.H. Tam, D.S.L. Chow //Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. - 2014. - T. 99. - C. 67-73..

43. Steiner C. Quantification of the 15 major human bile acids and their precursor 7 a-hydroxy-4-cholesten-3-one in serum by liquid chromatography-tandem mass spectrometry/ C. Steiner, A. Von Eckardstein, K.M. Rentsch //Journal of Chromatography B. - 2010. - Т. 878. - №. 28. - С. 2870-2880

44. Xiang, X. High performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry for the determination of bile acid concentrations in human plasma/ X. Xiang, Y. Han, M. Neuvonen, J. Laitila, P.J. Neuvonen, M. Niemi //Journal of Chromatography B. - 2010.

- Т. 878. - №. 1. - С. 51-60.

45. Katz, P. FDA 2011 Process Validation Guidance: Process Validation Revisited/ P. Katz, C. Campbell //Journal of GXP Compliance. - 2012. - Т. 16. - №. 4.

46. European Medicines Agency, Comittee for Medicinal Product for HumanUse, Guideline on bioanalytical method validation, July 2011 http://www.ema.europa.eu/docs/en GB/document library/Scientific guideline/2011/08/WC500109686.pdf.

47. U.S. Department of Health and Human Services, Food and DrugAdministration, Guidance for Industry, Bioanalytical Method Validation,May 2001 http://www.fda. gov/downloads/Drugs/Guidance/ucm070107.pdf.

48. LCGC Europe, LCGC Europe-07-01-2019, Volume 32, Issue 7 https://alfresco-static files.s3.amazonaws.com/alfresco_images/pharma/2019/07/11/472c22b7-a5e8-4b50-9859-3a3308891541ZLCGCEurope_July2019.pdf

49. Руководство по валидации аналитических методик Коллегии Евразийской экономической комиссии https://docs.eaeunion.org/ria/ru-ru/0122293/ria_30062017_att.pdf

50. Кузнецов, И. Э. Разработка и валидация методики количественного определения силденафила и n-десметил силденафила с помощью ВЭЖХ-МС/МС в плазме крови человека/ И. Э. Кузнецов, E. A. Науменко, Н.К. Резниченко, А. Ю. Костюк, Р.П. Савяк, Д. С. Олейников //ScienceRise. Pharmaceutical Science. - 2017.

- №. 1. - С. 22-32.

51. Singh, S. S. Preclinical pharmacokinetics: an approach towards safer and efficacious drugs //Current drug metabolism. - 2006. - Т. 7. - №. 2. - С. 165-182.

52. Месонжник, Н. В. Экспериментальное изучение фармакокинетики и метаболизма нового фармакологического препарата дилепт : дис. - Науч.-исслед. ин-т фармакологии им. ВВ Закусова РАМН, 2009.

53. Виглинская, А. О. Экспериментальное изучение фармакокинетики и метаболизма оригинального селективного анксиолитика афобазола : дис. - М., 2007, 2007.

54. Kirchmair, J. Predicting drug metabolism: experiment and/or computation? / J. Kirchmair, A. H. Goller, D. Lang, J. Kunze, B. Testa, I.D. Wilson, R.C. Glen, G. Schneider//Nature reviews Drug discovery. - 2015. - Т. 14. - №. 6. - С. 387-404.

55. Yanni S. Prodrugs: absorption, distribution, metabolism, excretion (ADME) issues/ S. Yanni, D.R. Thakker //Prodrugs. - Springer, New York, NY, 2007. - С. 1043-1081.

56. Cho, S. Understanding the pharmacokinetics of prodrug and metabolite/ S. Cho, Y. R. Yoon //Translational and clinical pharmacology. - 2018. - Т. 26. - №. 1. - С. 1-5.

57. Ashraf, H. Flow assessment of the shear rate dependent viscoelastic fluid: Application of biomechanics in growing human embryo transport/ H. Ashraf, A. M. Siddiqui, M.A. Rana, G.A. Gawo //Alexandria Engineering Journal. - 2021. - Т. 60. -№. 6. - С. 5921-5934.

58. Hansen, H. S. 15-Hydroxyprostaglandin dehydrogenase. A review //Prostaglandins. - 1976. - Т. 12. - №. 4. - С. 647-679.

59. Ham, E. A. Estrogen-directed synthesis of specific prostaglandins in uterus / E. A. Ham, V.J. Cirillo, M.E. Zanetti, F.A. Kuehl //Proceedings of the National Academy of Sciences. - 1975. - Т. 72. - №. 4. - С. 1420-1424.

60. Patrignani, P. Biochemical and pharmacological characterization of the cyclooxygenase activity of human blood prostaglandin endoperoxide synthases/ P. Patrignani, M.R. Panara, A. Greco, O. Fusco, C. Natoli, S. Iacobelli, F. Cipollone, A. Ganci, C. Creminon, J. Maclouf //Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. - 1994. - Т. 271. - №. 3. - С. 1705-1712.

61. Wang, J. H. Analytical approaches to metabolomics and applications to systems biology/ J.H. Wang, J. Byun, S. Pennathur //Seminars in nephrology. - WB Saunders, 2010. - Т. 30. - №. 5. - С. 500-511.

62. Marshall D. D. Beyond the paradigm: Combining mass spectrometry and nuclear magnetic resonance for metabolomics/ D. D. Marshall, R. Powers //Progress in nuclear magnetic resonance spectroscopy. - 2017. - T. 100. - C. 1-16.

63. Lin, L. Direct infusion mass spectrometry or liquid chromatography mass spectrometry for human metabonomics? A serum metabonomic study of kidney cancer / L. Lin, Q. Yu, X. Yan, W. Hang, J. Zheng, J. Xing, B. Huang //Analyst. - 2010. - T. 135. - №. 11. - C. 2970-2978.

64. Moros, G. Investigation of the derivatization conditions for GC-MS metabolomics of biological samples / G. Moros, A. C. Chatziioannou, H. G, Gika, N. Raikos, G. Theodoridis//Bioanalysis. - 2017. - T. 9. - №. 1. - C. 53-65.

65. Wilson K., Walker J. (ed.). Principles and techniques of biochemistry and molecular biology. - Cambridge university press, 2010.

66. Wang J. H. Analytical approaches to metabolomics and applications to systems biology/ J.H. Wang, J. Byun, S. Pennathur //Seminars in nephrology. - WB Saunders, 2010. - T. 30. - №. 5. - C. 500-511.

67. Cambiaghi, A. Analysis of metabolomic data: tools, current strategies and future challenges for omics data integration/ A. Cambiaghi, M. Ferrario, M. Masseroli //Briefings in bioinformatics. - 2017. - T. 18. - №. 3. - C. 498-510.

68. Amin, A. M. Pharmacometabolomics analysis of plasma to phenotype clopidogrel high on treatment platelets reactivity in coronary artery disease patients / A.M. Amin, L.S. Chin, C.H. Teh, H. Mostafa, D.A.M. Noor, M. A. S. A. Kader, Y.K.Hay, B. Ibrahim //European Journal of Pharmaceutical Sciences. - 2018. - T. 117. - C. 351-361.

69. Vargas, D. A. Pharmacometabolomics of meglumine antimoniate in patients with cutaneous leishmaniasis/ D.A. Vargas, M.D. Prieto, A.J. Martínez-Valencia, A. Cossio, K.E. Burgess, R.J. Burchmore, M.A. Gómez //Frontiers in pharmacology. - 2019. - T. 10. - C. 657.

70. Martínez-Ávila, J. C. Pharmacometabolomics applied to zonisamide pharmacokinetic parameter prediction/ J.C. Martínez-Ávila, A.G. Bartolomé, I. García, I. Dapía, H.Y. Tong, L. Díaz, P. Guerra, J. Frias, A.J. Carcas Sansuan, A.M. Borobia //Metabolomics. - 2018. - T. 14. - №. 5. - C. 1-9.

71. Liu, D. A targeted neurotransmitter quantification and nontargeted metabolic profiling method for pharmacometabolomics analysis of olanzapine by using UPLC-HRMS/ D. Liu, Z. An, P. Li, Y. Chen, R. Zhang, L. Liu, Z. Abliz //RSC Advances. -2020. - T. 10. - №. 31. - C. 18305-18314.

72. Lewis, T. Pharmacometabolomics of respiratory phenotypic response to dexamethasone in preterm infants at risk for bronchopulmonary dysplasia/ T. Lewis, P. Chalise, C. Gauldin, W. Truog //Clinical and translational science. - 2019. - T. 12. - №. 6. - C. 591-599.

73. Broughton-Neiswanger, L. E. Pharmacometabolomics with a combination of PLS-DA and random forest algorithm analyses reveal meloxicam alters feline plasma metabolite profiles/ L.E. Broughton-Neiswanger, S.M. Rivera-Velez, M.A. Suarez, J.E. Slovak, J.K. Hwang, N.F. Villarino //Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics. - 2020. - T. 43. - №. 6. - C. 591-601.

74. Kaddurah-Daouk, R. Pharmacometabolomics informs about pharmacokinetic profile of methylphenidate/ R. Kaddurah-Daouk, T. Hankemeier, E.H. Scholl, R. Baillie, A. Harms, C. Stage //CPT: pharmacometrics & systems pharmacology. - 2018. - T. 7. -№. 8. - C. 525-533.

75. The 8th Edition of Guide for the Care and Use of Laboratory Animals (National Academy of Sciences)

76. Kosicka, K. Detailed analysis of cortisol, cortisone and their tetrahydro-and allo-tetrahydrometabolites in human urine by LC-MS/MS/ K. Kosicka, A. Siemi^tkowska, D. Palka, A. Szpera-Gozdziewicz, G.H. Br^borowicz, F.K. Glowka //Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. - 2017. - T. 140. - C. 174-181.

77. Hamberg, M. On the metabolism of prostaglandins E1 and E2 in man/ M. Hamberg, B. Samuelsson //Journal of Biological Chemistry. - 1971. - T. 246. - №. 22. - C. 67136721.

78. Kingsley, P. J. Aspects of prostaglandin glycerol ester biology / P.J. Kingsley, C.A. Rouzer, A.J. Morgan, S. Patel, L.J. Marnett //The Role of Bioactive Lipids in Cancer, Inflammation and Related Diseases. - 2019. - C. 77-88.

79. Zhao, X. Identification of nitrate ester explosives by liquid chromatography-electrospray ionization and atmospheric pressure chemical ionization mass spectrometry/ X. Zhao, J. Yinon //Journal of Chromatography A. - 2002. - T. 977. - №. 1. - C. 59-68.

80. Miyayama, T. Simultaneous determination of nitroglycerin and dinitrate metabolites in metabolism studies using liquid chromatography-mass spectrometry with electrospray ionization/ T. Miyayama, P.S. Tsou, S.M. Fung, H.L. Fung //Journal of Chromatography B. - 2006. - T. 835. - №. 1-2. - C. 21-26.

81. Hamberg, M. Prostaglandins in human seminal plasma prostaglandins and related factors 46 / M. Hamberg, B. Samuelsson //Journal of Biological Chemistry. - 1966. - T. 241. - №. 2. - C. 257-263.

82. Ohno, K. Metabolic dehydration of prostaglandin E2 and cellular uptake of the dehydration product: correlation with prostaglandin E2-induced growth inhibition/ K. Ohno, M. Fujiwara, M. Fukushima, S. Narumiya //Biochemical and biophysical research communications. - 1986. - T. 139. - №. 2. - C. 808-815.

83. Bahar, F. G. Species difference of esterase expression and hydrolase activity in plasma/ F.G. Bahar, K. Ohura, T. Ogihara, T. Imai //Journal of pharmaceutical sciences. - 2012. - T. 101. - №. 10. - C. 3979-3988.

84. Kozak, W. 11, 12-epoxyeicosatrienoic acid attenuates synthesis of prostaglandin E2 in rat monocytes stimulated with lipopolysaccharide / W. Kozak, D.M. Aronoff, O. Boutaud, A. Kozak //Experimental Biology and Medicine. - 2003. - T. 228. - №. 7. -C. 786-794.

85. Govoni, M. In vitro metabolism of (nitrooxy) butyl ester nitric oxide-releasing compounds: comparison with glyceryl trinitrate/ M. Govoni, S. Casagrande, R. Maucci, V. Chiroli, P. Tocchetti //Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. -2006. - T. 317. - №. 2. - C. 752-761.

86. Cossum, P. A. Role of the red blood cell in drug metabolism //Biopharmaceutics & drug disposition. - 1988. - T. 9. - №. 4. - C. 321-336..

87. Quon, C. Y. Biochemical properties of blood esmolol esterase / C.Y. Quon, H.F. Stampfli //Drug metabolism and disposition. - 1985. - T. 13. - №. 4. - C. 420-424.

88. Marcus, C. J. Glutathione transferase from human erythrocytes: Nonidentity with the enzymes from liver/ C.J. Marcus, W.H. Habig, W.B. Jakoby //Archives of biochemistry and biophysics. - 1978. - T. 188. - №. 2. - C. 287-293.

89. Bennett, B. M. Biotransformation of glyceryl trinitrate to glyceryl dinitrate by human hemoglobin/ B.M. Bennett, K. Nakatsu, J.F. Brien, G.S. Marks //Canadian journal of physiology and pharmacology. - 1984. - T. 62. - №. 6. - C. 704-706.

90. Bennett B. M. Requirement for reduced, unliganded hemoprotein for the hemoglobin-and myoglobin-mediated biotransformation of glyceryl trinitrate/ B. M. Bennett, S. M. Kobus, J. F. Brien, K. A. N. J. I. Nakatsu, G. S. Marks //Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. - 1986. - T. 237. - №. 2. - C. 629-635.

91. Weng, R. Metabolomics approach reveals integrated metabolic network associated with serotonin deficiency/ R. Weng, S. Shen, Y. Tian, C. Burton, X. Xu, Y. Liu, C. Chang, Y. Bai, H. Liu //Scientific reports. - 2015. - T. 5. - №. 1. - C. 1-13

92. Kushiyama, A. Role of uric acid metabolism-related inflammation in the pathogenesis of metabolic syndrome components such as atherosclerosis and nonalcoholic steatohepatitis/ A. Kushiyama, Y. Nakatsu, Y. Matsunaga, T. Yamamotoya, K. Mori, K. Ueda, Y. Inoue, H. Sakoda, H. M. Fujishiro, H, Ono, T. Asano //Mediators of inflammation. - 2016. - T. 2016.

93. Kanellis, J. Uric acid as a mediator of endothelial dysfunction, inflammation, and vascular disease/ J. Kanellis, D. H. Kang //Seminars in nephrology. - WB Saunders, 2005. - T. 25. - №. 1. - C. 39-42.

94. Mohn, C. E. The rapid release of corticosterone from the adrenal induced by ACTH is mediated by nitric oxide acting by prostaglandin E2/ C. E. Mohn, J. Fernandez-Solari, A. De Laurentiis, J. P. Prestifilippo, C. de la Cal, R. Funk, S.R. Bornstein, S.M. McCann, Rettori, V. //Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2005. - T. 102. - №. 17. - C. 6213-6218.

95. Khan, A. Elevated metabolites of steroidogenesis and amino acid metabolism in preadolescent female children with high urinary bisphenol A levels: a high-resolution metabolomics study/ A. Khan, H. Park, H. A. Lee, B. Park, H. S. Gwak, H. R. Lee, S. H. Jee, Y. H. Park //Toxicological Sciences. - 2017. - T. 160. - №. 2. - C. 371-385.

96. Barnes, P. J. How corticosteroids control inflammation: quintiles prize lecture 2005 //British journal of pharmacology. - 2006. - T. 148. - №. 3. - C. 245-254.

97. Su, L. Metabolic profiling of asthma in mice and the interventional effects of SPA using liquid chromatography and Q-TOF mass spectrometry/ L. Su, L. Shi, J. Liu, L. Huang, Y. Huang, X. Nie //Molecular Biosystems. - 2017. - T. 13. - №. 6. - C. 11721181.

98. Lu, M. Role of the malate-aspartate shuttle on the metabolic response to myocardial ischemia/ M. Lu, L. Zhou, W. C. Stanley, M. E. Cabrera, G. M. Saidel, X. Yu //Journal of theoretical biology. - 2008. - T. 254. - №. 2. - C. 466-475.

99. Comhair S. A. A. et al. Metabolomic endotype of asthma/ S. A. Comhair, J. McDunn, C. Bennett, J. Fettig, S. C. Erzurum, S. C. Kalhan //The Journal of Immunology. - 2015. - T. 195. - №. 2. - C. 643-650.

100. Chang, C. Metabolic alterations in the sera of Chinese patients with mild persistent asthma: a GC-MS-based metabolomics analysis/ C. Chang, Z. G. Guo, B. He, W. Z. Yao //Acta Pharmacologica Sinica. - 2015. - T. 36. - №. 11. - C. 1356-1366.

101. Peskar, B. A. On the metabolism of prostaglandin E1 administered intravenously to human volunteers/ B. A. Peskar, W. Cawello, W. Rogatti, G. Rudofsky //Journal of Physiology and Pharmacology. - 1991. - T. 42. - №. 3.

102. VanDorp, D. Recent developments in biosynthesis and analyses of prostaglandins //Annals of the New York Academy of Sciences. - 1971. - T. 180. - №. APR 30. - C. 181-&.

103. Tsai, C. C. A method for the prediction of clinical outcome using diffusion magnetic resonance imaging: application on Parkinson's disease / C. C. Tsai, Y. C. Lin, S. H. Ng, Y. L. Chen, J. S. Cheng, C. S. Lu, Y. H. Weng, S.H. Lin, P.Y. Chen, Y. M. Wu, J. J. Wang //Journal of clinical medicine. - 2020. - T. 9. - №. 3. - C. 647.

104. Raizel, R. Determination of the anti-inflammatory and cytoprotective effects of l-glutamine and l-alanine, or dipeptide, supplementation in rats submitted to resistance exercise/ R. Raizel, J. S. M. Leite, T. M. Hypólito, A. Y. Coqueiro, P. Newsholme, V. F. Cruzat, J. Tirapegui //British journal of nutrition. - 2016. - T. 116. - №. 3. - C. 470479.

105. Ifrim, S. Administration of valine, leucine, and isoleucine improved plasma cholesterol and mitigated the preatherosclerotic lesions in rats fed with hypercholesterolemic diet/ S. Ifrim, C. Amalinei, E. Cojocaru, M. C. Matei //Revista Romana de Medicina de Laborator Vol. - 2018. - T. 26. - №. 1.

106. Stegen, S. Plasma carnosine, but not muscle carnosine, attenuates high-fat diet-induced metabolic stress/ S. Stegen, B. Stegen, G. Aldini, A. Altomare, L. Cannizzaro, M. Orioli, S. Gerlo, L. Deldicque, M. Ramaekers, P. Hespel, W. Derave //Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism. - 2015. - T. 40. - №. 9. - C. 868-876.

107. Kudo, M. Role of prostaglandin E1 in steroidogenesis by isolated rat adrenal cells/ M. Kudo, T. Kudo, A. Matsuki //Masui. The Japanese journal of anesthesiology. -1991. - T. 40. - №. 12. - C. 1819-1824.

108. Kumar Srivastava A. Hydroxyproline: a potential biochemical marker and its role in the pathogenesis of different diseases / A. Kumar Srivastava, P. Khare, H. Kumar Nagar, N. Raghuwanshi, R. Srivastava //Current Protein and Peptide Science. - 2016. -T. 17. - №. 6. - C. 596-602.

109. Zhou, L. J. Effects of prostaglandin E1 on cultured dermal fibroblasts from normal and hypertrophic scarred skin/ L. J. Zhou, M. Inoue, H. Gunji, I. Ono, F. Kaneko //Journal of dermatological science. - 1997. - T. 14. - №. 3. - C. 217-224.

110. Yanni, A. E. Oral supplementation with L-aspartate and L-glutamate inhibits atherogenesis and fatty liver disease in cholesterol-fed rabbit/ A. E. Yanni, G. Agrogiannis, T. Nomikos, E. Fragopoulou, A. Pantopoulou, S. Antonopoulou, D. Perrea //Amino Acids. - 2010. - T. 38. - №. 5. - C. 1323-1331.

111. Sekhar, R. V. Deficient synthesis of glutathione underlies oxidative stress in aging and can be corrected by dietary cysteine and glycine supplementation-/ R. V. Sekhar, S. G. Patel, A. P. Guthikonda, M. Reid, A. Balasubramanyam, G. E. Taffet, F. Jahoor //The American journal of clinical nutrition. - 2011. - T. 94. - №. 3. - C. 847-853.

112. Afrisham, R. Salivary testosterone levels under psychological stress and its relationship with rumination and five personality traits in medical students/ R. Afrisham, S. Sadegh-Nejadi, O. SoliemaniFar, W. Kooti, D. Ashtary-Larky, F. Alamiri,

M. Aberomand, S. Najjar-Asl, A. Khaneh-Keshi //Psychiatry investigation. - 2016. - Т. 13. - №. 6. - С. 637.

113. Liu, J. J. Corticosterone preexposure increases NF-kB translocation and sensitizes IL-1ß responses in BV2 microglia-like cells/ J. Liu, S. Mustafa, D. T. Barratt, M. R. Hutchinson //Frontiers in immunology. - 2018. - Т. 9. - С. 3

114. Saksena S. K., El Safoury S., Bartke A. Prostaglandins E2 and F2a decrease plasma testosterone levels in male rats/ S. K. Saksena, S. El Safoury, A. Bartke // Prostaglandins. - 1973. - Т. 4. - №. 2. - С. 235-242.

115. Ignarro, L. Nitric oxide as a unique signaling molecule in the vascular system: a historical overview //Journal of physiology and pharmacology. - 2002. - Т. 53. - №. 4. - С. 503-514.

116. Shestakova, K.M. Rabbit plasma metabolomic analysis of Nitroproston®: a multi target natural prostaglandin based-drug / K.M. Shestakova, A. Brito, N.V. Mesonzhnik, N.E. Moskaleva, K.O. Kurynina, N.M.Grestskaya, I.V. Serkov, I.I.Lyubimov, V.V. Bezuglov, S.A. Appolonova // Metabolomics. - 2018, - V. 14(9). - P. 112.

117. LC-MS/MS Identification and Structural Characterization of Main Biodegradation Products of Nitroproston - A Novel Prostaglandin-based Pharmaceutical Compound / N.V. Mesonzhnik, N.E. Moskaleva, K.M. Shestakova, K.O. Kurynina, P.A. Baranov, N.M. Gretskaya, I.V. Serkov, I.I. Lyubimov, V.V. Bezuglov, S.A. Appolonova // Drug Metabolism Letters. -2018, - V. 12(1). - P. 54-61.

118. Shestakova, K.M. In Vivo Targeted Metabolomic Profiling of Prostanit, a Novel Anti-PAD NO-Donating Alprostadil-Based Drug / K.M. Shestakova, N.E. Moskaleva, N.V. Mesonzhnik, A.V. Kukharenko, I.V. Serkov, I.I. Lyubimov, E.V. Fomina-Ageeva, V.V. Bezuglov, M.G. Akimov, S.A. Appolonova // Molecules. - 2020, - V. 25(24). - P. 5896.

119. Шестакова, К. М. Метаболомный подход в изучении механизмов действия и оценке безопасности лекарственных средств на основе натуральных простагландинов / К. М. Шестакова, Н.В. Месонжник, Н.Е. Москалева, С.А. Апполонова, Н.В. Пятигорская, // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. - 2021. -T.2 - C.105-113.

120. Шестакова, К. М. Разработка методики количественного определения производных нитропростона в плазме кроликов / К.М. Шестакова, Н.В. Месонжник, Н.Е. Москалева, C.A. Апполонова, Н.В. Пятигорская // Медико-фармацевтический журнал «Пульс» - 2021. - T.23(4) - C.43-50.

121. Шестакова К.М. Разработка и валидация ВЭЖХ-МС/МС методики количественного определения простанита и его метаболитов в плазме крови крыс / К.М. Шестакова, Н.Е. Москалева, Н.В. Месонжник, С.А. Апполонова, Н.В. Пятигорская// Международный научно-исследовательский журнал - 2021. -Т.5(107). - С.126-131.

122. Appolonova, S. A. In vivo and in vitro metabolism of the novel synthetic cannabinoid 5F-APINAC / S.A. Appolonova, C. Palacio, K.M. Shestakova, N.V. Mesonzhnik, A. Brito, R.M. Kuznetsov, P. Markin, N.L. Bochkareva, D. Burmykin, M. Ovcharov, G. Musile, F. Tagliaro, S.A. Savchuk // Forensic Toxicology. - 2020. - T. 38(1). - C. 160-171.

123. Savchuk, S. In vivo metabolism of the new synthetic cannabinoid APINAC in rats by GC-MS and LC-QTOF-MS / S. Savchuk, S. Appolonova, A. Pechnikov, L. Rizvanova, K. Shestakova, F. Tagliaro // Forensic Toxicology. - 2017. - T. 35(2). - C. 359-368.

124. Shestakova K. M. Pharmacokinetic Properties of the Novel Synthetic Cannabinoid 5F-APINAC and Its Influence on Metabolites Associated with Neurotransmission in Rabbit Plasma/ K.M. Shestakova, N.V. Mesonzhnik, P.A. Markin, N.E. Moskaleva, A.A. Nedorubov, A. Brito, E.G. Appolonova, R.M. Kuznetsov, N.L. Bochkareva, A.V. Kukharenko, A.V. Lyundup, F. Tagliaro, S.A. Appolonova//Pharmaceuticals. - 2021. -Т. 14. - №. 7. - С. 668.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Акты внедрения

УТВЕРЖДАЮ

Директор Института Трансляционной Медицины и Биотехнологии ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России/1 (Сеченовский Университет) __—-—ВтВг-Хараеов

акт

внедрения в рабочий процесс ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) результатов диссертационного исследования Шестаковой Ксении Михайловны на тему: «Разработка биоаналитических методик для исследования фармакокинетики, метаболизма и фармакометаболомики инновационных лекарственных средств на основе

натуральных простагландинов»

Мы, нижеподписавшиеся, к.х.н., руководитель лаборатории фармакокинетики и лабораторного анализа Апполонова Светлана Александровна, к.б.н. старший научный сотрудник лаборатории фармакокинетики и лабораторного анализа Москалева Наталья Евгеньевна, к.б.н. старший научный сотрудник Месонжник Наталья Владимировна, удостоверяем факт внедрения результатов научной работы Шестаковой Ксении Михайловны в рабочий процесс лаборатории фармакокинетики и метаболомного анализа Института трансляционной медицины и биотехнологии ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет). Материалы исследования используются при разработке и проведении доклинических исследований новых лекарственных средств.

Заведующая лабораторией

фармакокинетики и метаболомного анализа к.х.н.

Старший научный сотрудник лаборатории фармакокинетики и метаболомного анализа к.б.н.

С.А. Апполонова

Н.Е. Москалева

Старший научный сотрудник лаборатории фармакокинетики и метаболомного анализа

Н.В. Месонжник

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.Лй;1,Семенова Минздрава России .. (Сеченовский Университет) А' : Т^И. Литвинова

ч 2о//г.

АКТ

внедрения в учебный процесс ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) результатов диссертационного исследования Шестаковой Ксении Михайловны на тему: «Разработка биоаналитических методик для исследования фармакокинетики, метаболизма и фармакометаболомики инновационных лекарственных средств на основе

натуральных простагландинов»

Мы, нижеподписавшиеся, к.м.н., заведующий кафедрой фармакологии Смолярчук Елена Анатольевна, д.б.н., профессор кафедры фармакологии Лебедева Светлана Анатольевна, к.б.н., профессор кафедры фармакологии Чубарев Владимир Николаевич, удостоверяем факт внедрения результатов научной работы Шестаковой Ксении Михайловны в учебный процесс кафедры фармакологии Института Фармации имени А.П. Нелюбина ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет).

Материалы исследования используются при чтении лекций и проведении практических занятий по фармакологии по теме «Фармакокинетика».

Зав. кафедрой фармакологии к.м.н., доцент

Профессор кафедры фармакологии д.б.н., доцент

У У.

Е.А. Смолярчук

С.А. Лебедева

Профессор кафедры фармакологии к.б.н., доцент

В.Н. Чубарев

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе ФГАОУ ВО Первый МГМУ и^й^Р^^нова Минздрава России

АКТ

впедрения в учебный процесс ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) результатов диссертационного исследования Шестаковой Ксении Михайловны

на тему: «Разработка биоаналитических методик для исследования фармакокинетики, метаболизма и фармакометаболомики инновационных лекарственных средств на основе

Мы. нижеподписавшиеся, д.ф.н.. профессор, заведующий кафедры промышленной фармации Пятигорская Наталья Валерьевна, д.т.н., профессор, академик РАН кафедры промышленной фармации Береговых Валерий Васильевич, д.м.н., профессор кафедры промышленной фармации Филиппова Ольга Всеволодовна, удостоверяем факт внедрения результатов научной работы Шестаковой Ксении Михайловны в учебный процесс кафедры промышленной фармации Института профессионального образования ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И. М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет).

Материалы исследования используются при чтении лекций и проведении семинаров для студентов магистратуры промышленная фармация.

натуральных простагландинов»

Зав. кафедры промышленной фармации д.ф.н., профессор

Профессор кафедры промышленной фармаци д.т.н.. профессор, академик РАН

Профессор кафедры промышленной фармаци д.м.н.

О.В. Филиппова

.В. Береговых