Bioanalys
Bioanalys är en underdisciplin av analytisk kemi som täcker kvantitativ mätning av xenobiotika (läkemedel och deras metaboliter , och biologiska molekyler på onaturliga platser eller koncentrationer) och biotika ( makromolekyler , proteiner , DNA , läkemedel med stora molekyler, metaboliter) i biologiska system .
Modern bioanalytisk kemi
Många vetenskapliga ansträngningar är beroende av noggrann kvantifiering av läkemedel och endogena substanser i biologiska prover; fokus för bioanalys inom läkemedelsindustrin är att tillhandahålla ett kvantitativt mått på det aktiva läkemedlet och/eller dess metabolit(er) för farmakokinetik , toxikokinetik , bioekvivalens och exponeringssvar (farmakokinetik/farmakodynamiska studier). Bioanalys gäller även droger som används för olagliga ändamål, kriminaltekniska undersökningar, antidopningstester inom idrott och miljöhänsyn.
Bioanalys var traditionellt tänkt i termer av att mäta småmolekylära läkemedel. De senaste tjugo åren har dock sett en ökning av bioläkemedel (t.ex. proteiner och peptider ), som har utvecklats för att hantera många av samma sjukdomar som små molekyler. Dessa större biomolekyler har presenterat sina egna unika utmaningar för kvantifiering.
Historia
De första studierna som mätte läkemedel i biologiska vätskor utfördes för att fastställa eventuell överdosering som en del av den nya vetenskapen om rättsmedicin/ toxikologi .
Inledningsvis användes ospecifika analyser för att mäta läkemedel i biologiska vätskor. Dessa kunde inte skilja mellan läkemedlet och dess metaboliter; till exempel kvantifierades aspirin ( ca 1900 ) och sulfonamider (utvecklade på 1930-talet) genom användning av kolorimetriska analyser. Antibiotika kvantifierades genom deras förmåga att hämma bakterietillväxt. 1930-talet såg också framväxten av farmakokinetiken, och som sådan önskan om mer specifika analyser. Moderna läkemedel är mer potenta, vilket har krävt mer känsliga bioanalytiska analyser för att exakt och tillförlitligt fastställa dessa läkemedel vid lägre koncentrationer. Detta har drivit fram förbättringar av teknik och analysmetoder.
Bioanalytiska tekniker
Några tekniker som vanligtvis används i bioanalytiska studier inkluderar:
- Avstavningstekniker
- Kromatografiska metoder
- Elektrofores
-
Ligandbindningsanalyser
- Dubbel polarisationsinterferometri
- ELISA (Enzym-linked immunosorbent assay)
- MIA (magnetisk immunanalys)
- RIA (radioimmunoanalys)
- Masspektrometri
- Nukleär magnetisk resonans
De mest använda teknikerna är: vätskekromatografi kopplat med tandemmasspektrometri ( LC–MS/MS ) för "små" molekyler och enzymkopplad immunosorbentanalys ( ELISA ) för makromolekyler. [ citat behövs ]
Provberedning och extraktion
Bioanalytikern behandlar komplexa biologiska prover som innehåller analyten tillsammans med en mängd olika kemikalier som kan ha en negativ inverkan på den exakta och exakta kvantifieringen av analyten. Som sådan används ett brett spektrum av tekniker för att extrahera analyten från dess matris. Dessa inkluderar:
Bioanalytiska laboratorier hanterar ofta ett stort antal prover, till exempel från kliniska prövningar. Som sådan används ofta automatiserade provberedningsmetoder och vätskehanteringsrobotar för att öka effektiviteten och minska kostnaderna.
Bioanalytiska organisationer
Det finns flera nationella och internationella bioanalytiska organisationer verksamma över hela världen. Ofta är de en del av en större organisation, t.ex. Bioanalytical Focus Group och Ligand Binding Assay Bioanalytical Focus Group, som båda är inom American Association of Pharmaceutical Scientists (AAPS) och FABIAN, en arbetsgrupp för Analytical Chemistry Section av Royal Netherlands Chemical Samhälle . European Bioanalysis Forum (EBF), å andra sidan, är oberoende av alla större samhällen eller föreningar.