RU2631613C1 - Method for determining topiramate in blood plasma - Google Patents
Method for determining topiramate in blood plasma Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631613C1 RU2631613C1 RU2016122088A RU2016122088A RU2631613C1 RU 2631613 C1 RU2631613 C1 RU 2631613C1 RU 2016122088 A RU2016122088 A RU 2016122088A RU 2016122088 A RU2016122088 A RU 2016122088A RU 2631613 C1 RU2631613 C1 RU 2631613C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- topiramate
- solution
- blood plasma
- carried out
- internal standard
- Prior art date
Links
- KJADKKWYZYXHBB-XBWDGYHZSA-N Topiramic acid Chemical compound C1O[C@@]2(COS(N)(=O)=O)OC(C)(C)O[C@H]2[C@@H]2OC(C)(C)O[C@@H]21 KJADKKWYZYXHBB-XBWDGYHZSA-N 0.000 title claims abstract description 58
- 229960004394 topiramate Drugs 0.000 title claims abstract description 56
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 claims abstract description 8
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 claims abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000001793 charged compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 6
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 claims description 5
- 239000003480 eluent Substances 0.000 claims description 4
- 238000009534 blood test Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 abstract 1
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-M sulfamate Chemical compound NS([O-])(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 239000001961 anticonvulsive agent Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 229940126585 therapeutic drug Drugs 0.000 description 4
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000002974 pharmacogenomic effect Effects 0.000 description 3
- 238000011287 therapeutic dose Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000027484 GABAA receptors Human genes 0.000 description 2
- 108091008681 GABAA receptors Proteins 0.000 description 2
- VLSMHEGGTFMBBZ-OOZYFLPDSA-M Kainate Chemical compound CC(=C)[C@H]1C[NH2+][C@H](C([O-])=O)[C@H]1CC([O-])=O VLSMHEGGTFMBBZ-OOZYFLPDSA-M 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- KJADKKWYZYXHBB-RFYKXYJISA-N [(3as,5ar,8ar,8bs)-2,2,7,7-tetrakis(trideuteriomethyl)-5,5a,8a,8b-tetrahydrodi[1,3]dioxolo[4,5-a:5',4'-d]pyran-3a-yl]methyl sulfamate Chemical compound C1O[C@@]2(COS(N)(=O)=O)OC(C([2H])([2H])[2H])(C([2H])([2H])[2H])O[C@H]2[C@@H]2OC(C([2H])([2H])[2H])(C([2H])([2H])[2H])O[C@@H]21 KJADKKWYZYXHBB-RFYKXYJISA-N 0.000 description 2
- 230000003556 anti-epileptic effect Effects 0.000 description 2
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 2
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 238000005040 ion trap Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 102100036009 5'-AMP-activated protein kinase catalytic subunit alpha-2 Human genes 0.000 description 1
- 108090000209 Carbonic anhydrases Proteins 0.000 description 1
- 102000003846 Carbonic anhydrases Human genes 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000005915 GABA Receptors Human genes 0.000 description 1
- 108010005551 GABA Receptors Proteins 0.000 description 1
- 101000783681 Homo sapiens 5'-AMP-activated protein kinase catalytic subunit alpha-2 Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010044467 Isoenzymes Proteins 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 102000004868 N-Methyl-D-Aspartate Receptors Human genes 0.000 description 1
- 108090001041 N-Methyl-D-Aspartate Receptors Proteins 0.000 description 1
- HOKKHZGPKSLGJE-GSVOUGTGSA-N N-Methyl-D-aspartic acid Chemical compound CN[C@@H](C(O)=O)CC(O)=O HOKKHZGPKSLGJE-GSVOUGTGSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N Protium Chemical compound [1H] YZCKVEUIGOORGS-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 241000720974 Protium Species 0.000 description 1
- 108010052164 Sodium Channels Proteins 0.000 description 1
- 102000018674 Sodium Channels Human genes 0.000 description 1
- BZKPWHYZMXOIDC-UHFFFAOYSA-N acetazolamide Chemical compound CC(=O)NC1=NN=C(S(N)(=O)=O)S1 BZKPWHYZMXOIDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000571 acetazolamide Drugs 0.000 description 1
- 230000036982 action potential Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229940125681 anticonvulsant agent Drugs 0.000 description 1
- 229960003965 antiepileptics Drugs 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 1
- 238000002651 drug therapy Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 229960003692 gamma aminobutyric acid Drugs 0.000 description 1
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195712 glutamate Natural products 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000589 high-performance liquid chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 238000010829 isocratic elution Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000001294 liquid chromatography-tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 1
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001050 pharmacotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000003752 polymerase chain reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 108020003175 receptors Proteins 0.000 description 1
- 102000005962 receptors Human genes 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- CJXKRJJPNGSHTO-UHFFFAOYSA-N sulfamoyl 4-chlorobenzoate Chemical compound NS(=O)(=O)OC(=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 CJXKRJJPNGSHTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- -1 topiramate ion Chemical class 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D493/00—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
- C07D493/12—Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains three hetero rings
- C07D493/14—Ortho-condensed systems
Landscapes
- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицины, а именно к фармакологии, и может быть использовано для количественного определения топирамата в плазме крови человека с целью проведения терапевтического лекарственного мониторинга данного препарата у пациентов в условиях стационара.The invention relates to medicine, namely to pharmacology, and can be used for the quantitative determination of topiramate in human plasma in order to conduct therapeutic drug monitoring of this drug in patients in a hospital.
Топирамат - противоэпилептическое средство относится к классу сульфат-замещенных моносахаридов. Химическое название 2,3:4,5-Ди-O-изопропилиден-бета-D-фруктопиранозы сульфамат; брутто-формула C12H21NO8S.Topiramate, an antiepileptic, belongs to the class of sulfate-substituted monosaccharides.
В связи с появлением новых технологий в фармакокинетике, фармакогенетике и аналитической химии современная медицина выходит на качественно новый этап развития. Базисом рациональной терапии в современной медицине становится терапевтический лекарственный мониторинг - способ управления и контроля эффективности фармакотерапии в реальном времени. Как известно, главная цель рациональной терапии - максимальный лечебный эффект при минимальном побочном действии. Для достижения этой цели в клинике осуществляется разнонаправленный мониторинг больных, с целью получения исчерпывающей информации об их состоянии. Такого рода информацию можно получить различными способами, в том числе и терапевтический лекарственный мониторинг. Топирамат уменьшает частоту возникновения потенциалов действия, характерных для нейрона в состоянии стойкой деполяризации, что свидетельствует о зависимости блокирующего действия препарата на натриевые каналы от состояния нейрона. Топирамат потенцирует активность GABA в отношении некоторых подтипов GABA-рецепторов (в т.ч. GABAA-рецепторов), а также модулирует активность самих GABAA-рецепторов, препятствует активации каинатом чувствительности каинат/АМПК-рецепторов к глутамату, не влияет на активность N-метил-D-аспартата в отношении NMDA-рецепторов. Эти эффекты топирамата являются дозозависимыми при концентрации топирамата в плазме от 1 мкМ до 200 мкМ, с минимальной активностью в пределах от 1 мкМ до 10 мкМ. Кроме того, топирамат угнетает активность некоторых изоферментов карбоангидразы, однако этот эффект у топирамата более слабый, чем у ацетазоламида и, по-видимому, не является главным в противоэпилептической активности топирамата.In connection with the advent of new technologies in pharmacokinetics, pharmacogenetics and analytical chemistry, modern medicine is entering a qualitatively new stage of development. The basis of rational therapy in modern medicine is therapeutic drug monitoring - a way to manage and control the effectiveness of pharmacotherapy in real time. As you know, the main goal of rational therapy is to maximize the therapeutic effect with minimal side effects. To achieve this goal, the clinic provides multidirectional monitoring of patients in order to obtain comprehensive information about their condition. This kind of information can be obtained in various ways, including therapeutic drug monitoring. Topiramate reduces the frequency of action potentials characteristic of a neuron in a state of persistent depolarization, which indicates the dependence of the blocking effect of the drug on sodium channels on the state of the neuron. Topiramate potentiates the activity of GABA against certain subtypes of GABA receptors (including GABAA receptors), and also modulates the activity of the GABAA receptors themselves, interferes with the activation of kainate sensitivity of kainate / AMPK receptors to glutamate, does not affect the activity of N-methyl D-aspartate in relation to NMDA receptors. These effects of topiramate are dose-dependent at a plasma topiramate concentration of 1 μM to 200 μM, with minimal activity ranging from 1 μM to 10 μM. In addition, topiramate inhibits the activity of some carbonic anhydrase isoenzymes, however, this effect in topiramate is weaker than in acetazolamide and, apparently, is not the main one in the antiepileptic activity of topiramate.
На сегодняшний день известен способ оптимизации режима дозирования противоэпилептических препаратов, в том числе и топирамата, путем забора биологического материала и проведения полимеразной цепной реакции по генам-кандидатам с последующим анализом их аллельных вариантов. Далее, путем сопоставления выявленного аллельного полиморфизма с данными о его влиянии на эффективную терапевтическую дозу и возникновении побочных эффектов, производится расчет эффективной терапевтической дозы противоэпилептического препарата и определение риска развития побочных эффектов. Предложенное изобретение позволяет с высокой точностью определять эффективную терапевтическую дозу и наличие риска развития побочных эффектов (RU 2574204, 10.02.2016). Это эффективный метод молекулярной биологии, но в то же время он довольно трудоемок и требует наличия опытных специалистов по проведению данной реакции. Необходимо отметить, что наличие фармакогенетической информации о пациенте действительно обладает определенной прогностической ценностью, однако фармакогенетический скриннинг сам по себе не отменяет необходимости измерения реальной концентрации антиконвульсантов в крови конкретного пациента в процессе индивидуализации лекарственной терапии.To date, there is a method for optimizing the dosage regimen of antiepileptic drugs, including topiramate, by collecting biological material and carrying out a polymerase chain reaction according to candidate genes, followed by analysis of their allelic variants. Further, by comparing the identified allelic polymorphism with data on its effect on the effective therapeutic dose and the occurrence of side effects, the effective therapeutic dose of the antiepileptic drug is calculated and the risk of side effects is determined. The proposed invention allows with high accuracy to determine the effective therapeutic dose and the risk of side effects (
Известен также способ определения топирамата в плазме крови путем жидкостной хроматографии - масс-спектрометрии, в котором в качестве внутреннего стандарта для определения топирамата используется дейтерированный топирамат (топирамат-d12), при этом детектирование проводится с использованием интерфейса мультимодального - электрораспыления по молекулярному иону топирамата с m/z 338.1. В качестве аналитического оборудования использовалось устройство LC (модель 1200, компания Agilent Technologies, Inc.) с бинарным насосом и автосемплером в сочетании с масс-селективным детектором (LOMSD SL, Agilent Technologies, Inc.). Точность варьировала в диапазоне от 0,075 до 7,5 мкг/мл. Определение известного значения в соответствии с предписанной концентрацией составляла от 96.93% и 97,68%.There is also a known method for determining topiramate in blood plasma by liquid chromatography - mass spectrometry, in which deuterated topiramate (topiramate-d12) is used as the internal standard for determining topiramate, while detection is carried out using the multimodal interface - electrospray on the molecular ion of topiramate with m / z 338.1. The analytical equipment used was an LC device (Model 1200, Agilent Technologies, Inc.) with a binary pump and an autosampler in combination with a mass selective detector (LOMSD SL, Agilent Technologies, Inc.). Accuracy ranged from 0.075 to 7.5 μg / ml. The determination of the known value in accordance with the prescribed concentration was between 96.93% and 97.68%.
Наиболее близким техническим решением является способ определения топирама в плазме крови с помощью хроматомасс-спектрометрии причем в качестве внутреннего стандарта для определения топирамата используется дейтерированный топирамат (топирамат-d12) (Kamal М. Matar Therapeutic drug monitoring of topiramate by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Clinica Chimica Acta, 2010, pp. 1-6, в статье Matar K., 2010). Применение в обоих этих способах в качестве внутреннего стандарта молекулы топирамата, в котором атомы водорода замещены дейтерием в целом оправдано и имеет ряд серьезных преимуществ: одинаковый с аналитом коэффициент экстракции, схожее хроматографическое поведение, одинаковый характер масс-фрагментации с анализируемым соединением. Однако дейтерированные аналоги имеют ряд серьезных недостатков, лимитирующих их широкое применение. Прежде всего это высокая цена и труднодоступность в сравнении с недейтерированными веществами. Вторая особенность связана с содержанием незамещенных дейтерием атомов водорода в молекуле. При их наличии приходится лимитировать верхнюю концентрацию внутреннего стандарта, дабы он не давал вклада в сигнал измеряемого вещества. Кроме того, при длительном нахождении в водных растворах в молекулах дейтерированных соединений может происходить самопроизвольный процесс замены дейтерия на наиболее распространенный изотоп водорода (протий), что может влиять на параметры количественного анализа, внося дополнительную погрешность в измерения. Это обуславливает их ограниченный срок годности в сравнении с недейтерированными соединениями. Также с этим связана необходимость создания особых условий хранения для этих соединений (-20°С).The closest technical solution is a method for determining topiram in blood plasma using chromatomass spectrometry, and deuterated topiramate (topiramate-d12) (Kamal M. Matar Therapeutic drug monitoring of topiramate by liquid chromatography-tandem mass spectrometry is used as an internal standard for determining topiramate). Clinica Chimica Acta, 2010, pp. 1-6, Matar K., 2010). The use of topiramate molecules in both of these methods as an internal standard, in which the hydrogen atoms are replaced by deuterium, is generally justified and has several serious advantages: the extraction coefficient is the same as the analyte, the chromatographic behavior is similar, the mass fragmentation is the same with the analyzed compound. However, deuterated analogues have a number of serious drawbacks that limit their widespread use. First of all, it is a high price and inaccessibility in comparison with non-deuterated substances. The second feature is related to the content of hydrogen atoms not substituted by deuterium in the molecule. If available, it is necessary to limit the upper concentration of the internal standard so that it does not contribute to the signal of the measured substance. In addition, when the deuterated compounds are in aqueous solutions for a long time, a spontaneous process of replacing deuterium with the most common hydrogen isotope (protium) can occur, which can affect the parameters of the quantitative analysis, introducing an additional measurement error. This leads to their limited shelf life in comparison with non-deuterated compounds. Also associated with this is the need to create special storage conditions for these compounds (-20 ° C).
Технический результат заявленного изобретения заключается в создании способа определения топирамата в плазме крови с высокой воспроизводимостью и точностью, наиболее адаптированного для решения задач экспериментальной и клинической фармакокинетики.The technical result of the claimed invention consists in creating a method for determining topiramate in blood plasma with high reproducibility and accuracy, the most adapted for solving experimental and clinical pharmacokinetics.
Технический результат достигается тем, что проводят количественное определение топирамата в плазме крови путем ее анализа на наличие топирамата высокоселективным методом хроматомасс-спектрометрии, при этом хроматомасс-спектрометрию осуществляют с использованием матрицы в виде плазмы крови с топираматом и внутреннего стандарта, вещества, близкого по строению молекулы к анализируемому веществу - 2,3-4,5-бис-О-изопропилиден-бета-D-фруктопиранозы-N-(4-хлорбензоил)сульфамата, разделение продуктов экстракции проводят на обращенно-фазной хроматографической колонке 4,6×150 мм, при этом в качестве элюента применяют 10 мМ ацетат аммония - раствор А и смесь ацетонетрила и 10 мМ ацетата аммония в отношении 90:10 - раствор Б, взятых в процентном соотношении раствора А к раствору Б 40:60 соответственно, с температурой разделения 35°С, и скоростью подачи элюента 0,8 мл/мин, детектирование топирамата проводят по четырем дочерним ионам с m/z 95.9, 122.0, 161.9, 280.0, образующихся в результате фрагментации родительского молекулярного иона топирамата с m/z 338.2, а его концентрацию рассчитывают по формуле: С=15,06732079×AR, где С - концентрация топирамата (мкг/мл), AR - отношение площади хроматографического пика топирамата к площади пика внутреннего стандарта.The technical result is achieved by the quantitative determination of topiramate in blood plasma by analyzing it for the presence of topiramate by the highly selective chromatography-mass spectrometry method, while the chromatography-mass spectrometry is carried out using a matrix in the form of blood plasma with topiramate and an internal standard, a substance similar in molecular structure to the analyte - 2,3-4,5-bis-O-isopropylidene-beta-D-fructopyranose-N- (4-chlorobenzoyl) sulfamate, the separation of the extraction products is carried out on reversed-phase chromium a graphical column of 4.6 × 150 mm, with 10 mM ammonium acetate — solution A and a mixture of acetonetrile and 10 mm ammonium acetate in a ratio of 90:10 — solution B taken as a percentage of solution A to
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Все растворители имели квалификацию «Для хроматографии», реактивы - не ниже «ч.д.а.». Для приготовления растворов стандартных образцов использовали субстанции стандартов топирамата (производства Sigma-Aldrich, США) и 2,3-4,5-бис-O-изопропилиден-бета-D-фруктопиранозы (4-хлорбензоил)сульфамата (см. фиг. 1). На фигуре 1 показан стандарт топирамата - C19H24ClNO9S Exact Mass: 477,09. В качестве биологической матрицы использовали плазму крови.All solvents had the qualification “For chromatography”, reagents - not lower than “analytical grade”. To prepare solutions of standard samples, substances of topiramate standards (manufactured by Sigma-Aldrich, USA) and 2,3-4,5-bis-O-isopropylidene-beta-D-fructopyranose (4-chlorobenzoyl) sulfamate were used (see Fig. 1) . The figure 1 shows the topiramate standard - C19H24ClNO9S Exact Mass: 477.09. Blood plasma was used as a biological matrix.
Для выделения топирамата из плазмы крови и очистки экстракта используют метод жидкостной экстракции. К образцу плазмы крови объемом 500 мкл добавляют 50 мкл внутреннего стандарта (2,3-4,5-бис-О-изопропилиден-бета-D-фруктопиранозы-N-(4-хлорбензоил)сульфамата, 100 мкг/мл) и 500 мкл пересыщенного раствора бикарбоната натрия (NaHCO3, 1,14 моль/л) с целью повышения коэффициента извлечения топирамата. Затем приливают 5 мл органического экстрагента - этилацетата. Образовавшуюся смесь встряхивают в течение 5 минут на вортекс-миксере Heidolph Ultra, а затем центрифугируют на скорости 3500 об/мин для разделения органического и гидрофильного слоя. Надосадочную жидкость осторожно декантируют и упаривают в центрифужном вакуумном концентраторе Eppendorf Concentrator 5301 при температуре 60°С. Полученный сухой остаток перерастворяют в 500 мкл метанола. Образец переносят в хроматографическую виалу, которую помещают в автосамплер хроматографа для дальнейшего хромато-масс-спектрометрического анализа. Раствор инжектируют в петлю хроматографа в объеме 10 мкл.To extract topiramate from blood plasma and purify the extract, the liquid extraction method is used. 50 μl of internal standard (2,3-4,5-bis-O-isopropylidene-beta-D-fructopyranose-N- (4-chlorobenzoyl) sulfamate, 100 μg / ml) and 500 μl are added to a 500 μl blood sample a supersaturated solution of sodium bicarbonate (NaHCO 3 , 1.14 mol / l) in order to increase the recovery rate of topiramate. Then 5 ml of an organic extractant, ethyl acetate, are added. The resulting mixture was shaken for 5 minutes on a Heidolph Ultra vortex mixer, and then centrifuged at a speed of 3500 rpm to separate the organic and hydrophilic layer. The supernatant was carefully decanted and evaporated in an Eppendorf Concentrator 5301 centrifugal vacuum concentrator at a temperature of 60 ° C. The resulting dry residue was redissolved in 500 μl of methanol. The sample is transferred to a chromatographic vial, which is placed in an autosampler of a chromatograph for further chromatography-mass spectrometric analysis. The solution is injected into the loop of the chromatograph in a volume of 10 μl.
В данных условиях коэффициент экстракции для топирамата составляет 88,97±1,25%, для внутреннего стандарта - 90,96±0,93%.Under these conditions, the extraction coefficient for topiramate is 88.97 ± 1.25%, for the internal standard - 90.96 ± 0.93%.
Для высокоэффективной жидкостной хромато-масс-спектрометрии используют хроматограф - «Finnigan Surveyor LC Pump Plus», детектор - масс-спектрометрический детектор «LCQ Fleet MS» (квадрупольная ионная ловушка) и аналитическую колонку - обращенно-фазную колонку XTerra MS С18 фирмы Waters, США (4,6×150 мм; 5 мкм).For high-performance liquid chromatography-mass spectrometry, a Finnigan Surveyor LC Pump Plus chromatograph is used, a detector is an LCQ Fleet MS mass spectrometric detector (quadrupole ion trap), and an analytical column is an XTerra MS C18 reversed-phase column from Waters, USA (4.6 × 150 mm; 5 μm).
Масс-спектрометрическое детектирование топирамата проводят, по четырем дочерним ионам с m/z 95.9, 122.0, 161.9, 280.0, образующимся в результате фрагментации родительского молекулярного иона топирамата с m/z 338.2 при нормализованной энергии соударений 23 eV. Масс-спектр второго порядка для топирамата представлен на фиг. 2А и для 2,3-4,5-бис-О-изопропилиден-бета-D-фруктопиранозы-N-(4-хлорбензоил)сульфамата на фиг. 2Б1 (по вертикали интенсивность (Intensity) по горизонтали масса заряда (m/z).Mass spectrometric detection of topiramate is carried out using four daughter ions with m / z 95.9, 122.0, 161.9, 280.0, resulting from fragmentation of the parent molecular ion of topiramate with m / z 338.2 at a normalized collision energy of 23 eV. The second-order mass spectrum for topiramate is shown in FIG. 2A and for 2,3-4,5-bis-O-isopropylidene-beta-D-fructopyranose-N- (4-chlorobenzoyl) sulfamate in FIG. 2B1 (vertical intensity (Intensity) horizontally charge mass (m / z).
Внутренний стандарт детектируют по дочерним ионам с m/z 154.90, 234.00, 250.00, 262.00, 418.20, образующимся в результате распада молекулярного иона внутреннего стандарта с m/z 476.4. Масс-спектрометр работал в режиме регистрации ионов, отрицательно заряженных электроспреем (ESI), создаваемым напряжением в 5 кВ. Скорость потока газа-небулайзера (азота): 5 л/мин, давление на распылителе - 100 psi. Температура интерфейса капилляра составляла 350°С, температура нагревателя - 300°С. Амплитуда возбуждения на концевых электродах ловушки 0,1 В. В качестве демпфирующего газа в ионной ловушке использовался гелий. Данные обрабатывались с помощью Xcalibur 2.1 w/Foundation 1.0.1.The internal standard is detected by daughter ions with m / z 154.90, 234.00, 250.00, 262.00, 418.20, resulting from the decay of the molecular ion of the internal standard with m / z 476.4. The mass spectrometer worked in the registration mode of ions negatively charged by an electrospray (ESI) created by a voltage of 5 kV. Nebulizer (nitrogen) gas flow rate: 5 L / min, atomizer pressure - 100 psi. The temperature of the capillary interface was 350 ° С; the temperature of the heater was 300 ° С. The excitation amplitude at the end electrodes of the trap is 0.1 V. Helium was used as a damping gas in the ion trap. Data was processed using Xcalibur 2.1 w / Foundation 1.0.1.
Разделение осуществляют на обращенно-фазной хроматографической колонке XTerra MS С18 фирмы Waters, США, 5 мкм, 4,6×150 мм. Подвижная фаза состоит из двух растворов: 10 мМ ацетата аммония, (раствор А) и смеси ацетонитрила и 10 мМ ацетата аммония в соотношении 90:10 соответственно (раствор Б). Растворы А и Б взяты в процентном соотношении 40А:60Б. Работа проводилась в изократическом режиме элюирования. Скорость потока подвижной фазы составляла 0,8 мл/мин. Объем пробы - 10 мкл. Температура разделения 35°С. Продолжительность хроматографирования - 10 минут. Время удерживания аналита - 3,22±0,05 минут. Время удерживания внутреннего стандарта (2,3-4,5-бис-O-изопропилиден-бета-D-фруктопиранозы-N-(4-хлорбензоил)сульфамата) - 2,75±0,05 минут.Separation is carried out on an XTerra MS C18 reverse phase chromatographic column from Waters, USA, 5 μm, 4.6 × 150 mm. The mobile phase consists of two solutions: 10 mM ammonium acetate, (solution A) and a mixture of acetonitrile and 10 mM ammonium acetate in a ratio of 90:10, respectively (solution B). Solutions A and B are taken in a percentage ratio of 40A: 60B. The work was carried out in isocratic elution mode. The flow rate of the mobile phase was 0.8 ml / min. The sample volume is 10 μl. The separation temperature is 35 ° C. The duration of chromatography is 10 minutes. The analyte retention time is 3.22 ± 0.05 minutes. The retention time of the internal standard (2,3-4,5-bis-O-isopropylidene-beta-D-fructopyranose-N- (4-chlorobenzoyl) sulfamate) is 2.75 ± 0.05 minutes.
Демонстрационная хроматограмма образца плазмы крови с концентрацией топирамата 10 мкг/мл представлена на фигуре 3, на которой видна хроматограмма экстрагированного образца плазмы крови с концентрацией топирамата 10 мкг/мл, верхний пик - пик аналита, нижний пик - пик внутреннего стандарта (по вертикали относительное содержание (Relative abundance), по горизонтали время (Time) в минутах).A demonstration chromatogram of a blood plasma sample with a topiramate concentration of 10 μg / ml is shown in Figure 3, which shows a chromatogram of an extracted blood plasma sample with a topiramate concentration of 10 μg / ml, the upper peak is the analyte peak, the lower peak is the internal standard peak (vertical relative content (Relative abundance), horizontal time (Time) in minutes).
Для приготовления калибровки готовили маточные растворы стандартов топирамата и внутреннего стандарта в метаноле с концентрациями 1 мг/мл. Раствор топирамата применяли для приготовления растворов рабочих стандартных образцов на плазме крови с концентрациями 0,156 мкг/мл; 0,313 мкг/мл; 0,625 мкг/мл; 1,25 мкг/мл; 2,5 мкг/мл; 5 мкг/мл; 10 мкг/мл; 20 мкг/мл. Раствор внутреннего стандарта с концентрацией 1 мг/мл разбавляли в 10 раз для получения рабочего раствора внутреннего стандарта с концентрацией 100 мкг/мл. Калибровочная кривая топирамата в плазме крови показана на фиг. 4.To prepare the calibration, mother solutions of topiramate and internal standards in methanol with concentrations of 1 mg / ml were prepared. A solution of topiramate was used to prepare solutions of working standard samples in blood plasma with concentrations of 0.156 μg / ml; 0.313 μg / ml; 0.625 μg / ml; 1.25 μg / ml; 2.5 mcg / ml; 5 mcg / ml; 10 μg / ml; 20 mcg / ml. A solution of the internal standard with a concentration of 1 mg / ml was diluted 10 times to obtain a working solution of the internal standard with a concentration of 100 μg / ml. A calibration curve of topiramate in blood plasma is shown in FIG. four.
Количественное определение осуществляли по градуировочной зависимости для топирамата в плазме крови и рассчитывали по формуле С=15,06732079×AR, где С - концентрация топирамата (мкг/мл), AR (Area Ratio) - отношение площадей пиков аналита и внутреннего стандарта. Коэффициент корреляции составил R2=0.9973, что соответствует надлежащей аналитической аппроксимации. Предел количественного определения - 0,625 мкг/мл.Quantitative determination was carried out by the calibration dependence for topiramate in blood plasma and was calculated by the formula C = 15.06732079 × AR, where C is the concentration of topiramate (μg / ml), AR (Area Ratio) is the ratio of the peak areas of the analyte and the internal standard. The correlation coefficient was R2 = 0.9973, which corresponds to a proper analytical approximation. The limit of quantification is 0.625 μg / ml.
Точность и воспроизводимостьAccuracy and reproducibility
Точность выражалась в виде коэффициента вариации (% C.V.) для каждой серии образцов согласно уравнению:Accuracy was expressed as the coefficient of variation (% C.V.) for each series of samples according to the equation:
SD - стандартное отклонение серии определений;SD - standard deviation of a series of definitions;
Воспроизводимость измерялась, как процент отклонения (% dev.) от теоретического значения по формуле
Для метрологической валидации полученной методики определяли точность в течение рабочего дня. Каждый из образцов, предназначенных для контроля качества, анализировали в течение 1 рабочего дня (6 определений). Результаты представлены в таблице 1.For metrological validation of the obtained methodology, accuracy was determined during the working day. Each of the samples intended for quality control was analyzed within 1 working day (6 determinations). The results are presented in table 1.
Относительная ошибка определения топирамата не превышала 10%.The relative error in the determination of topiramate did not exceed 10%.
Таким образом, заявленный способ обладает высокой эффективностью в проведении анализа, не требует использования большого количества химических реактивов. Высокая точность и чувствительность данного метода количественного определения топирамата в плазме крови обеспечивает идентификацию вещества с установленными характеристиками погрешности, что позволяет ее использовать как в экспериментальной, так и клинической фармакокинетики препарата.Thus, the claimed method has high efficiency in the analysis, does not require the use of a large number of chemical reagents. The high accuracy and sensitivity of this method for the quantitative determination of topiramate in blood plasma provides the identification of a substance with established error characteristics, which allows it to be used in both experimental and clinical pharmacokinetics of the drug.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016122088A RU2631613C1 (en) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | Method for determining topiramate in blood plasma |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016122088A RU2631613C1 (en) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | Method for determining topiramate in blood plasma |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2631613C1 true RU2631613C1 (en) | 2017-09-25 |
Family
ID=59931122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016122088A RU2631613C1 (en) | 2016-06-03 | 2016-06-03 | Method for determining topiramate in blood plasma |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2631613C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115684403A (en) * | 2022-10-27 | 2023-02-03 | 南通联亚药业股份有限公司 | Method for detecting impurities in topiramate medicine and application thereof |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090093069A1 (en) * | 2007-06-08 | 2009-04-09 | Ark Diagnostics, Inc. | Topiramate Immunoassays |
| RU2574204C1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-02-10 | Екатерина Владимировна Крикова | Method of determination of effective therapeutic dose of antiepileptic preparation and risk of progress of adverse effects |
-
2016
- 2016-06-03 RU RU2016122088A patent/RU2631613C1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090093069A1 (en) * | 2007-06-08 | 2009-04-09 | Ark Diagnostics, Inc. | Topiramate Immunoassays |
| RU2574204C1 (en) * | 2014-10-30 | 2016-02-10 | Екатерина Владимировна Крикова | Method of determination of effective therapeutic dose of antiepileptic preparation and risk of progress of adverse effects |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DAS et al., Estimation of topiramate in human plasma using LC-MS/MS method, Asian J Pharm Clin Res, Vol 6, Suppl 3, 2013, 217-220, найдено 15.06.2017 в Интернете [online] на сайте http://www.ajpcr.com/Vol6Suppl3/310.pdf. POPOV T.V. et al., Determination of Topiramate in Human Plasma using Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry, Acta Chim. Slov. 2013, 60, pp. 144-150, найдено 15.06.2017 в Интернете [online] на сайте http://acta-arhiv.chem-soc.si/60/60-1-144.pdf. АБАИМОВ Д.А. и др., Современные технологии в терапевтическом лекарственном мониторинге, Эпилепсия, 2013, 2, cтр. 31-41, найдено 15.06.2017 в Интернете [online] на сайте http://neuronews.ru/index.php/epilepsiya/item/794-sovremennye-tekhnologii-v-terapevticheskom-lekarstvennom-monitoringe. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115684403A (en) * | 2022-10-27 | 2023-02-03 | 南通联亚药业股份有限公司 | Method for detecting impurities in topiramate medicine and application thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12253532B2 (en) | Mass spectrometric quantitation assay for metabolites of leflunomide | |
| Joye et al. | Liquid chromatography-high resolution mass spectrometry for broad-spectrum drug screening of dried blood spot as microsampling procedure | |
| Steuer et al. | Development and validation of an ultra‐fast and sensitive microflow liquid chromatography‐tandem mass spectrometry (MFLC‐MS/MS) method for quantification of LSD and its metabolites in plasma and application to a controlled LSD administration study in humans | |
| CN112630311B (en) | Metabolic markers and kits for detecting affective disorders and methods of use | |
| US20150064739A1 (en) | Analyzer | |
| Bruderer et al. | The use of LC predicted retention times to extend metabolites identification with SWATH data acquisition | |
| Guo et al. | Simultaneous identification, confirmation and quantitation of illegal adulterated antidiabetics in herbal medicines and dietary supplements using high-resolution benchtop quadrupole-Orbitrap mass spectrometry | |
| Korecka et al. | Review of the newest HPLC methods with mass spectrometry detection for determination of immunosuppressive drugs in clinical practice | |
| US11428682B2 (en) | Quantitation of tamoxifen and metabolites thereof by mass spectrometry | |
| Magiera | Fast, simultaneous quantification of three novel cardiac drugs in human urine by MEPS–UHPLC–MS/MS for therapeutic drug monitoring | |
| US11624737B2 (en) | Methods for detecting lacosamide by mass spectrometry | |
| Qu et al. | Quantitative performance of online SPE-LC coupled to Q-Exactive for the analysis of sofosbuvir in human plasma | |
| Fan et al. | High-throughput screening and quantitation of guanidino and ureido compounds using liquid chromatography-drift tube ion mobility spectrometry-mass spectrometry | |
| Yao et al. | A sensitive method for the determination of the gender difference of neuroactive metabolites in tryptophan and dopamine pathways in mouse serum and brain by UHPLC-MS/MS | |
| Wang et al. | Determination of 17 illicit drugs in oral fluid using isotope dilution ultra-high performance liquid chromatography/tandem mass spectrometry with three atmospheric pressure ionizations | |
| Tan et al. | Development and validation of the UPLC-MS method for simultaneous determination of six new psychoactive substances | |
| Honour | Benchtop mass spectrometry in clinical biochemistry | |
| RU2631613C1 (en) | Method for determining topiramate in blood plasma | |
| Jiang et al. | Signal interference between drugs and metabolites in LC-ESI-MS quantitative analysis and its evaluation strategy | |
| Neşetoğlu et al. | A simple and rapid LC-MS/MS method for therapeutic drug monitoring of lenalidomide | |
| Ratnasekhar et al. | Analytical platforms in metabolomics of health and disease | |
| RU2650968C1 (en) | Method of quantification of amantadine in blood plasma | |
| Wang et al. | Application of solvent demulsification dispersive liquid–liquid microextraction for nicotine and cotinine measurement in human urine combined with hydrophilic interaction chromatography tandem mass spectrometry | |
| Aderounmu | METHOD DEVELOPMENT OF SECOBARBITAL DRUG HPLC/MS ANALYSIS | |
| Mahugija et al. | Comparison of centrifugation and solid phase extraction (SPE) methods of sample preparations in determination of residues of drugs of abuse in urine |