HPLC.cz 2023 - Program sekce plakátových sdělení včetně abstraktů

Význam tématu

Konference Česká chromatografická škola – HPLC.cz 2023 představila řadu inovativních analytických metod zaměřených na farmaceutické, biochemické, environmentální i rostlinné aplikace. Představené techniky (kapilární elektroforéza, ultravysoce výkonná kapalinová chromatografie, aniontově vyměnná chromatografie, elektrochemické postupy apod.) ilustrují široký dosah moderní analytické chemie při řešení otázek farmakokinetiky, biomarkerů onemocnění, přírodní produktové analýzy a čištění kontaminovaných vod.

Cíle a přehled studie / článku

Program sekce plakátových sdělení zahrnoval 13 studií, z nichž lze vyzdvihnout zejména:

• Studium vazby antiepileptik na lidský sérový albumin pomocí kapilární elektroforézy.
• Identifikaci autoProtilátek spojených se spontánní regresí nádorů metodou serologické proteomiky.
• Profilování O-glykanů v očním sekretu jako diagnostického nástroje pro oční rosaceu (UHPLC-HRMS v režimu HILIC).
• Selektivní stanovení metabolitů flavonoidů a jejich fází v potkaní plazmě (UHPLC-MS/MS).
• Enantioseparaci ketaminu a jeho metabolitů pomocí CE-ESI/MS s negativní polyakrylamidovou vrstvou.
• Kvantitativní analýzu modifikovaných nukleosidů v plantárních semenech (UPLC/QqTOF IMS).
• Určení nestrukturálních sacharidů v podzemních orgánech vytrvalých bylin (HPAE-PAD).
• Kvantifikaci antiepileptik ve slinách pro terapeutický monitoring (LC-MS/MS).
• Achirální i chirální separace katecholaminů a L,D-DOPA kapilární elektroforézou.
• Zelené extrakční přístupy bioaktivních polyfenolů ze sušených jablek (GXLE, UE).
• Elektrochemickou degradaci perfluorovaných látek (PFAS) z vody.
• Stanovení efektivního náboje silně sulfovaných cyklodextrinů (CITP, CZE).
• Určení acidity cyklických dinukleotidů diphosforothioátů (CE).

Použitá metodika a instrumentace

V předložených studiích se uplatnily následující klíčové přístupy:

• Kapilární elektroforéza (CE, CE-ESI/MS, CITP) s různými povrchy kapilár a chiralizačními činidly (sulfované cyklodextriny).
• UHPLC-HRMS v režimu HILIC pro detailní glykomickou analýzu slzného filmu.
• UHPLC-MS/MS se SRM přechody pro cílenou kvantifikaci flavonoidních metabolitů.
• HPAE-PAD na CarboPac PA1 kolóně pro rozlišení sacharidového spektra.
• LC-MS/MS (ESI-qTOF) pro stanovení antiepileptik ve slinách.
• Gas-expanded liquid extraction (CO₂/ethanol/voda) a ultrazvuková extrakce polyfenolů z jablek.
• Elektrochemická oxidace na kovových elektrodách pro odstraňování PFAS.
• UPLC/QqTOF IMS (cyklická iontová mobilita) pro ultrasenzitivní určení modifikovaných nukleosidů.

Hlavní výsledky a diskuse

• Albumin–antiepileptikum: metoda CE umožnila rychlé stanovení vazebných konstant bez značení.
• AutoProtilátky anti-CA I a anti-Eno1 korelují s prognózou nádorových pacientů po transplantaci.
• Více než 80 O-glykanů ve slzném filmu odlišuje zdravé a rosaceu postižené jedince; sulfátované formy jsou signálem zdraví.
• UHPLC-MS/MS metoda selektivně rozlišila flavonoidní a fenolické metabolity v potkaní plazmě s dobrými granicemi kvantifikace.
• CE-ESI/MS enantioseparace ketaminu a jeho metabolitů dosáhla rozlišení R>4,5 za 12 minut.
• Oxidační markery (8-oxoguanosin) vzrůstají se stárnutím semen, zatímco metylo-nukleosidy klesají; N6-MA stoupá při imbibici.
• HPAE-PAD odhalila široké spektrum NSC (RFO, fruktany, inositoly) napříč 46 druhy bylin.
• Metoda LC-MS/MS ve slinách dosahuje LOQ kolem 1 µg/ml a splňuje kritéria bioanalýzy pro antiepileptika.
• CE separovala achirální katecholaminy optimálně při pH 2,5; enantioseparace L,D-DOPA s HS-β-CD umožnila výpočet vazebných konstant.
• GXLE i UE poskytly srovnatelné výtěžky polyfenolů z jablek (<10 % RSD) s menší produkcí odpadu u UE.
• Provozní elektrochemická úprava dokázala efektivně transformovat PFAS do nerozpustných komplexů kovových hydroxidů.
• Efektivní náboj sulfovaných CD stanovený CITP/CZE odpovídá teoretickým hodnotám u izomerických CD, u náhodně sulfovaných CD byl snížen o ~30 %.
• Acidity constants cyklických dinukleotidů: pKa,th adeninu ve ~3,3–3,5 a 4,4–4,5, iontové mobility z (-10,8) do (-25,1)·10⁻⁹ m²V⁻¹s⁻¹.

Přínosy a praktické využití metody

Prezentované postupy umožňují:

• Optimalizaci dávkování antiepileptik a bezpečný monitoring volné frakce ve fyziologických matricích.
• Objev a sledování biomarkerů nádorových onemocnění a autoimunitních reakcí.
• Diagnostiku očních chorob na základě detailního glykanového profilu.
• Poznání metabolických drah flavonoidů a nukleosidů v živočišných a rostlinných modelech.
• Ekologické a ekonomické extrakce přírodních polyfenolů i účinné čištění PFAS - kontaminovaných vod.
• Detailní charakterizaci chiralit - vazebných interakcí lékových látek s cyklodextriny.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se očekává v:

• Integraci mikrofluidních technologií pro další miniaturizaci a automatizaci analýz.
• Využití umělé inteligence pro interpretaci komplexních dat (glykomika, metabolomika).
• Vývoji nových stabilizovaných biopolymerních kolón a povrchových úprav pro vyšší selektivitu.
• Širší aplikaci elektrochemických postupů v on-site remediaci průmyslových odpadních vod.
• Rozšíření chiralizačních přístupů pro nové skupiny farmak v terapeutickém i forenzním kontextu.

Závěr

Prezentované studie na konferenci HPLC.cz 2023 ukazují hlubokou interdisciplinaritu moderní analytické chemie. Kombinace sofistikovaných separačních technik s citlivou hmotnostní spektrometrií a elektrochemickými postupy otevírá nové možnosti pro farmakologii, medicínu, ekologii i rostlinnou biologii. Vývoj metod směřuje k vyšší automatizaci, šetrnosti k životnímu prostředí a lepší interpretaci multikomponentních dat.

Reference

[1] S. Kaneko, Epilepsia, 41(s9), 8–13 (2000).
[2] H. Mlčochová et al., Electrophoresis, 43(16–17), 1724–1734 (2022).
[3] J. Lakota et al., Neoplasma, 55(6), 488–492 (2008).
[4] M.B. Fleming et al., J. Exp. Bot., 69, 4309–4321 (2018).
[5] R. Liu et al., Life Sci. J., 5, 37–40 (2008).
[6] P. Peluso, B. Chankvetadze, Electrophoresis, 42, 1676–1708 (2021).
[7] T. Tůmová et al., Electrophoresis, 38, 2018–2024 (2017).
[8] O. Danilchanka, J.J. Mekalanos, Cell, 154, 962–970 (2013).
[9] M.P. Polidarová et al., J. Med. Chem., 64, 7596–7616 (2021).
[10] P. Tůma et al., Talanta, 217 (2020) 121094.
[11] V. Šolínová et al., Electrophoresis, 43, 1953–1962 (2022).
[12] J. Klimešová et al., Perspect. Plant Ecol. Evol. Syst., 40, 125–485 (2019).
[13] H. Hartmann, S. Trumbore, New Phytol., 211, 386–403 (2016).
[14] Buck et al., Integr. Environ. Assess. Manag., 7, 513–541 (2011).
[15] N. Merino et al., Environ. Eng. Sci., 33(9), 615–638 (2016).
[16] A. Szarka et al., Appl. Sci., 13, 443 (2023).
[17] W. Tabtong et al., Procedia Environ. Sci., 28, 750–761 (2015).
[18] N. Viktoryová et al., Appl. Sci., 12, 10678 (2022).
[19] S. Ehala et al., J. Sep. Sci., 31, 2686–2693 (2008).