14 de Junio 2017

II Jornada sobre los Ensayos Clínicos Fase I en España – Barcelona 2017 1

APLICACIÓN DE NUEVAS TÉCNICAS ANALÍTICAS AL BIOANÁLISIS: ICP-MS

Jaume PascualScientific Director Small MoleculesKymos Pharma Services

ICP-MS: Técnica

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ICP-MS: elementos / sensibilidad

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ICP-MS: características

Específica para cada elemento, sin información estructural: técnica ortogonal a LC-MS/MS.

Baja selectividad si no se acoplan técnicas separativas.

Permite determinaciones multielemento.

Información isotópica.

Alta sensibilidad: niveles en las soluciones de análisis de ppt-ppb.

Rango dinámico lineal muy elevado: hasta 9 órdenes de magnitud.

Técnica de alto rendimiento.

Relativamente insensible a efectos matriz en comparación a técnicas (LC-MS/MS):aunque debe considerarse posibles efectos de insolubilización o precipitación, unión amacromoléculas, adsorción al material lab., supresión iónica debido a altas cargas deotros iones, etc.

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ICP-MS: características

Facilidad en la preparación/tratamiento de la muestra biológica.

Muestras biológicas líquidas (plasma, suero, orina):

• Dilución con agua/ácido o álcalis diluidos (deter. fármaco total)

• Ultracentrifugación filtros 10 kDa (deter. fármaco libre)

Muestras biológicas sólidas (tejidos, sangre entera): digestión con ácido conc/H2O2

y posterior dilución.

• Presión normal a temperatura elevada.

• En horno de microondas (temperaturas y presiones elevadas).

Permite el establecimiento de métodos de digestión genéricos aplicables adiferentes tipos de matriz.

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ICP-MS: características

Facilidad de disponibilidad de estándares internos.

Técnica altamente robusta y fiable para la cuantificación de elementos en matricesbiológicas y permite la aplicación de las guidelines de bioanálisis de la EMA y FDA enentornos regulados (BPL/BPC): Selectividad, calibrado (linealidad), exactitud y precisión(QC a 4 niveles de concentración incluido LLOQ), efectos matriz, dilución y memoria deinyección y estabilidad.

Permite el acoplamiento on-line de técnicas separativas: necesarias para especiación,cuando hay que determinar especies conteniendo el mismo elemento o estudios demetabolismo.

Cromatografía líquida (LC): Fase reversa, iónica, SEC

Electroforesis capilar (CE)

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ICP-MS: aplicaciones en bioanálisis

Metalofármacos:

Platino en fármacos antitumorales: carboplatino, cisplatino, oxaliplatino,satraplatino, nedaplatino.

Rutenio en fármacos antitumorales: complejos indazólicos, imidazólicos yporfirínicos.

Metalocenos de vanadio y titanio como fármacos antitumorales:diclorovanadoceno y diclorotitanoceno.

Cobre en fármacos antitumorales: casiopeínas. Oro en fármacos antiartríticos (auranofin, aurotiomalato sódico, aurotioglucosa)

y antitumorales (complejos de oro). Estroncio en el tratamiento de la osteoporosis: ranelato de estroncio. Hierro en el tratamiento de la anemia (hierro sacarosa) y ferrocenos. Otros: vanadio y zinc (antidiabéticos), galio (antitumoral), litio (antipsicótico),

bismuto (protector gástrico y antibacteriano), plata (antimicrobiano), selenio(hipertiroidismo), tungsteno, lutecio.

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Análisis directo

ICP-MS: aplicacions en bioanálisis

Reactivos de diagnóstico:

Gadolinio, (gadovist, dotarem), tecnecio, itrio, iodo, bario, hierro, manganeso

Metaloproteínas / metalopéptidos endógenos (metaloproteómica):

Metaloenzimas: Proteínas conteniendo metales que catalizan reacciones: Cu,Fe, Mg, Mn, Mo, Ni, Se, Zn.

Metalotioneínas: Proteínas de bajo peso molecular con capacidad de unirse ametales de origen exógeno o endógeno: Zn, Cu, Se, Cd, Hg, Ag, As.

Fitoquelatinas: oligómeros de glutatión involucrados en la detoxificación demetales.

Proteínas de transporte de metales: albúmina (Cu, Al), transferina (Fe, Al), CorAtransporte transmembrana (Mg, Co, Fe, Ni).

Nanopartículas:

Nanoparticulas de oro y plata como marcadores elementales para proteómica.

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Análisis directo

ICP-MS: aplicacions en bioanálisis

Metalómica:

Estudio de la interacción de iones/especies metálicas con el genes, proteínas,metabolitos y otras biomoléculas en los sistemas biológicos.

Proteómica:

Análisis de proteínas sin cofactores metálicos mediante determinación defósforo y azufre.

Cuantificación absoluta de proteínas que contienen azufre mediante diluciónisotópica adición del isótopo estable de azufre (34S) y determinación del ratio32S/34S.

Técnicas de imagen por espectrometría de masas: distribución de elementos entejidos biológicos LA-ICP-MS

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Análisis directo

ICP-MS: aplicacions en bioanálisis

Marcaje elemental de biomoléculas: Derivatización de proteínas con complejosmetálicos para facilitar su detección por ICP-MS.

Marca con mercurio del grupo –SH de las cisteínas. Marca con iodo de tirosinas. Marca con derivados de ferroceno de grupos amino en proteínas. Introducción de grupos quelantes con lantánidos.

Inmunoensayos con detección por ICP-MS:

Anticuerpo marcado con un elemento adecuado que permita la cuantificaciónpor ICP-MS una vez completado el reconocimiento antígeno-anticuerpo.

Eu, Sm, Au, Pr, Gd, Ho Utilización de nanopartículas como marcadores para la determinación de

proteínas o productos biológicos

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Análisis indirecto

XIII Jornada NCF de Medicaments I Principis Actius – Barcelona 2015

Muchas gracias

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