Enantiomeric Separation of the Active Metabolite of Risperidone and its Application for Monitoring Metabolic Stability using UPC2/MS/MS

Význam tématu

Oddělení enantiomerů lékových látek a jejich metabolitů je zásadní pro přesné stanovení farmakologické aktivity a bezpečnosti. Enantioselektivní analýza poskytuje informace o tom, která forma sloučeniny je farmakologicky účinná či toxická, a umožňuje sledovat kinetiku metabolismu v biologických matricích. Aplikace superkritické fluidní chromatografie (SFC/UPC2) ve spojení s hmotnostní spektrometrií nabízí rychlé, účinné a ve vodě rozpustné metody vhodné pro moderní bioanalytiku.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo optimalizovat metodu UPC2/MS/MS pro enantiomerické rozlišení 9-hydroxyrisperidonu, aktivního metabolitu risperidonu, a následně ji aplikovat na sledování formování těchto enantiomerů při in vitro inkubaci s lidskými jaterními mikrosomy. Metoda měla kvantifikovat časovou závislost přeměny mateřské látky na jednotlivé hydroxylované metabolity.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografická technika: superkritická fluidní chromatografie UPC2 od Waters.
• Kolonová výbava: Waters Trefoil CEL2, 3×150 mm, 2,5 µm.
• Mobilní fáze: CO2 jako hlavní fáze a metanol modifikovaný dusičnanem amonným jako ko-nosič.
• Detekce: trojité kvadrupólové MS/MS v režimu MRM.
• Vzorky: standartní roztoky 9-hydroxyrisperidonu; in vitro inkubace risperidonu s lidskými jaterními mikrosomy, odebrané vzorky při 0, 15, 30, 60, 90 a 120 min, reakce ukončena přidáním vhodného stop-reagenta.

Hlavní výsledky a diskuse

• Úspěšné baseline oddělení R- a S-enantiomeru 9-hydroxyrisperidonu na výše uvedené koloně s retenčními časy přibližně 3,92 min a 4,29 min.
• Detekovány byly navíc dvě menší špičky při 4,48 a 4,76 min, odpovídající minoritnímu 7-hydroxyrisperidonu.
• Časový průběh ukázal, že výrazná konverze risperidonu do hydroxylovaných metabolitů proběhla již do 30 min inkubace; po 120 min byla většina mateřské látky přeměněna.
• Na základě literatury je tvorba R-9-hydroxyrisperidonu preferovaná, a proto byla dříve eluovaná špička přiřazena tomuto enantiomeru.

Přínosy a praktické využití metody

• Metoda poskytuje rychlé a efektivní rozlišení enantiomerů s vysokou citlivostí díky MS/MS detekci.
• Kompatibilita superkritické fluidní chromatografie s hmotnostní spektrometrií umožňuje minimalizaci organických rozpouštědel a zrychlení analýzy.
• Postupy jsou vhodné pro screening metabolické stability a enantioselektivní farmakokinetické studie v preklinickém i klinickém vývoji léčiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další chirální farmaka a jejich metabolity při vývoji vysoce selektivních bioanalytických metod.
• Integrace s vysokým rozlišením hmotnostní spektrometrie pro strukturální charakterizaci neznámých metabolit.
• Automatizace a miniaturizace inkubačních a analytických postupů pro vyšší průchodnost a nižší spotřebu biologických vzorků.

Závěr

Metoda UPC2/MS/MS pro enantiomerické rozlišení 9-hydroxyrisperidonu prokázala vysokou účinnost a spolehlivost. Umožnila detailní sledování časového průběhu tvorby jednotlivých enantiomerů a poskytuje platformu pro rychlé vyhodnocení metabolické stability chirálních léčiv.

Reference

1. Mannens G., Huang M.L., Meuldermans W., Hendirckx J., Woestenborghs R., Heykants J. Absorption, metabolism, and excretion of risperidone in humans. Drug Metab Dispos. 1993;21:1134–1141.
2. Yasui-Furukori N., Hidestrand M., Spina E., Facciola G., Scordo M.G., Tybring G. Different enantioselective 9-hydroxylation of risperidone by the two human CYP2D6 and CYP3A4 enzymes. Drug Metab Dispos. 2001;29:1263–1268.