TARGETED DESI IMAGING MS OF DRUG DISTRIBUTION AND DRUG- INDUCED LIVER INJURY (DILI) METABOLITES FROM METHAPYRILENE IN THE MALE WISTAR RAT

Význam tématu

Desorption Electrospray Ionization Imaging Mass Spectrometry přináší prostorové informace o distribuci malých molekul, léčiv a metabolit v tkáňových řezech. To umožňuje podrobné sledování jaterní toxicity indukované léky, což je klíčové pro toxikologii, farmaceutický výzkum i klinickou diagnostiku.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo využít cílenou DESI Imaging MS na tandemovém kvadrupólu ke sledování distribuce methapyrilenu a souvisejících lipidů v játrech potkanů. Srovnávala se kontrolní skupina a dvě dávky léku (50 a 150 mg/kg) v časové ose šesti dnů.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika byla založena na cíleném režimu Multiple Reaction Monitoring s následujícími parametry a vybavením

• Ionizační zdroj: Waters DESI XS se sprayerem High-Performance Heated Transfer Line
• Spektrometr: Waters Xevo TQ-Absolute tandemový kvadrupól (unitární rozlišení 0,75 Da, m/z 20–2000) s MRM
• Desorpce a ionizace: 98:2 methanol: voda s 0,01 % formiové kyseliny, průtok 2 μl/min, N2 0,9 bar, sprayer 0,7 kV, zdroj 120 °C
• Tloušťka řezu: 10 μm na skleněných podložkách
• Software: MassLynx 4.2, HDI Method Editor v1.7 pro vizualizaci

Hlavní výsledky a diskuse

1. Detekční limity methapyrilenu s cíleným MRM byly více než desetkrát nižší než u vysokorozlišovacího QTof MS.
2. Koncentračně a časově závislé změny distribuce lipidů byly patrné již po 6 dnech:

• Ve vyšší dávce nárůst specifických sphingomyelinů a fosfatidylcholinů v centrálních oblastech lobulů
• Proměny fosfatidylinositolů, fosfatidylethanolamidů a žlučových kyselin v periferních zónách

3. Statistická analýza předchozích LC-MS dat potvrdila selektivní regulaci lipidových biomarkerů jaterní toxicity.

Přínosy a praktické využití metody

DESI Imaging MS poskytuje:

• Prostorové zobrazení distribuce léčiva a biomarkerů toxicity přímo v tkáni
• Vyšší selektivitu a citlivost díky cílenému MRM než u plnoskenového režimu
• Minimální destrukci vzorku a možnost opakovaných analýz

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj aplikací cílené IMS směřuje k:

1. Integraci prostorově řízených dat s dalšími omickými technologiemi
2. Vyššímu rozlišení pixelů pod 10 μm pro mikroskopické mapování
3. Automatizaci analýzy a strojovému učení pro rychlou klasifikaci jaterních patologií

Závěr

Cílená DESI Imaging MS na tandemovém kvadrupólu prokázala schopnost detailní detekce methapyrilenu a souvisejících lipidů v játrech potkanů. Metoda nabízí vynikající citlivost, selektivitu a prostorové rozlišení, což ji činí vhodnou pro toxikologický výzkum a farmaceutické studie.

Reference

1. Graichen ME, Neptun DA, Dent JG, Popp JA, Leonard TB. Effects of methapyrilene on rat hepatic xenobiotic metabolizing enzymes and liver morphology. Fundam Appl Toxicol 1985;5:165–174.
2. Studii a přípravu tkání zajišťovalo EVOTEC France SAS, Campus Curie, Toulouse Cedex, Francie.