LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Confident transformation site localization of PROTAC drug metabolites facilitated by multi-stage fragmentation LC-MS

Aplikace | 2024 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/MS, LC/HRMS, LC/MS/MS, LC/TOF
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Studium metabolismu léků je klíčové pro vývoj nových terapeutik, optimalizaci farmakokinetických vlastností a včasnou identifikaci potenciálních toxických metabolitů. PROTAC molekuly představují nový přístup vedoucí k degradaci cílových proteinů, avšak jejich velké a heterogenní struktury komplikují identifikaci míst biotransformací. Využití vysoce citlivé a selektivní LC-MSn metody umožňuje detailní profilování metabolitů i při nízké hladině detekce.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo demonstrovat použití inteligentně řízené multi-stage (MSn) fragmentační akvizice na Orbitrap™ Ascend Biopharma Tribrid™ hmotnostním spektrometru pro lokalizaci transformačních míst u modelových PROTAC sloučenin (MZ1, dBET1) po in vitro inkubaci s lidským jaterním S9 frakcí. Workflow zahrnovalo vygenerování očekávaných metabolitů a automatizovanou analýzu ve software Compound Discoverer™.

Použitá metodika a instrumentace


  • Příprava vzorku: Modelové léky MZ1 a dBET1 (1 mM v DMSO), inkubace s lidskou jaterní S9 frakcí (1 mg/mL) v 100 mM fosfátovém pufru (pH 7,4) při 37 °C, spuštění reakcí NADPH (1 mM), ukončení po 0 a 4 hodinách aketonitrilem.
  • UHPLC: Vanquish™ Horizon, kolona Accucore™ C18 (2,1 × 100 mm, 2,6 μm), gradient 0,1 % kyseliny mravenčí ve vodě vs. 0,1 % kyseliny mravenčí v acetonitrilu, průtok 0,4 mL/min, teplota kolony 45 °C.
  • MS: Orbitrap™ Ascend Biopharma Tribrid™ s H-ESI zdrojem, TopSpeed ddMSn akvizice (0,8 s cyklus), MS2-HCD pro <500 Da a MS2-CID + MS3-CID/HCD pro >500 Da, EASY-IC kalibrace, AcquireX inteligentní pozadí.
  • Software: Xcalibur™ 4.7 pro akvizici, AcquireX Workflow pro vyloučení pozadí, Compound Discoverer™ 3.3 SP3 s uzlem Expected Metabolite ID a FISh scoring pro automatickou anotaci fragmentů.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Identifikováno 24 metabolitů pro MZ1 a 12 metabolitů pro dBET1. MZ1 se primárně metabolizoval štěpením ethylenglykolového linkeru, zatímco dBET1 podléhal hlavně oxidaci a ring opening hydrolytické dekarboxylaci.
  • Příklad metabolitu M14 (m/z 532,18) demonstroval lokalizaci štěpení linkeru z MS2 dat a FISh anotací.
  • Oxidovaný metabolit M18 (m/z 1017,36) umožnil díky MS3 spektru přesné určení oxidačního místa na BRD4 ligandu, zatímco M23 prokázal oxidaci na linkeru.
  • Regioizomery dBET1+H2O (M7, M8) bylo možné odlišit na základě MS2 spekter hydrolyzovaných kruhů.

Přínosy a praktické využití metody


  • Možnost spolehlivé detekce a strukturální elucidace nízkokoncentrovaných PROTAC metabolitů.
  • Inteligentní akvizice AcquireX maximalizuje relevantní fragmentační data a minimalizuje potřebu cílených re-akvizic.
  • Automatizované anotace ve Compound Discoverer zrychlují a zpřesňují identifikaci metabolitů.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření metodiky na další heterobifunkční molekuly a komplexní biologické matric.
  • Integrace dat MSn s in silico predikcí metabolitů pro prediktivní soft-spot analýzu.
  • Využití automatizovaných workflow a umělé inteligence pro rychlé vyhodnocení farmakokinetických profilů.

Závěr


Kombinace vysokého rozlišení a multi-stage fragmentace na Orbitrap Ascend Biopharma Tribrid a inteligentní akvizice s následnou analýzou v Compound Discoverer umožňuje důkladné profilování a lokalizaci biotransformačních míst u PROTAC sloučenin. Metoda přináší zvýšenou citlivost, efektivitu a přesnost při studiu metabolismu složitých terapeutických molekul.

Reference


  1. Hu Z. et al. Recent Developments in PROTAC-mediated Protein Degradation: From Bench to Clinic. Chembiochem. 2022;23:e202100270. doi:10.1002/cbic.202100270
  2. Goracci L. et al. Understanding the Metabolism of Proteolysis Targeting Chimeras (PROTACs): The Next Step toward Pharmaceutical Applications. J Med Chem. 2020;63:11615. doi:10.1021/acs.jmedchem.0c00793
  3. Comstock K., Du M., Jiang M. Confident drug metabolite identification using an intelligent data acquisition and processing workflow. Thermo Fisher Scientific Application Note 65953. 2021.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Confident transformation site localization of PROTAC drug metabolites facilitated by multi-stage fragmentation LC-HRAM-MS
Confident transformation site localization of PROTAC drug metabolites facilitated by multi-stage fragmentation LC-HRAM-MS Sven Hackbusch1, Min Du2; 1 Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, USA, 2 Thermo Fisher Scientific, Lexington, MA, USA Abstract Results Flexible MS data acquisition method for…
Klíčová slova
protac, protactransformation, transformationmsn, msntopspeed, topspeeddrug, drugfragmentation, fragmentationmetabolism, metabolismascend, ascendacquirex, acquirexdata, dataorbitrap, orbitraplocalization, localizationtribrid, tribriddiscoverer, discovererhorizon
Enhanced Metabolite Identification using Orbitrap Tribrid Mass Spectrometer
Enhanced Metabolite Identification using Orbitrap™ Tribrid Mass Spectrometer Shuguang Ma, Ph.D. Drug Metabolism and Pharmacokinetics Genentech, Inc. Thermo Fisher Scientific 2018 ASMS Breakfast Workshop, June 04, 2018 Outline  Introduction  Orbitrap ID-X with AcquireX Algorithm and Workflow  Case…
Klíčová slova
acquirex, acquirexabundance, abundanceamprenavir, amprenavirhydrolysis, hydrolysisrelative, relativemsn, msnmetabolite, metaboliteinclusion, inclusionlist, listexclusion, exclusionoxidation, oxidationorbitrap, orbitrapmetabolites, metabolitesamide, amidebile
Search for What’s Missing: Unknown Compound Characterization Using LC-MS
Search for What’s Missing: Unknown Compound Characterization Using LC-MS Kate Comstock Sr. Marketing Specialist, Pharma/Biopharma Marketing The world leader in serving science Small Molecule Structure Analysis Small molecule structure analysis encompasses broad applications: Pharmaceutical, metabolomics, food & environmental, clinical, forensic,…
Klíčová slova
acquirex, acquirexmsn, msnhydrolysis, hydrolysisstructure, structureworkflow, workfloworbitrap, orbitrapamprenavir, amprenavirmass, massoxidation, oxidationmetabolites, metabolitesisotope, isotopedata, datamolecule, moleculeparent, parentmzcloud
Confident drug metabolite identification using an intelligent data acquisition and processing workflow
APPLICATION NOTE 65953 Confident drug metabolite identification using an intelligent data acquisition and processing workflow Authors: Kate Comstock, Min Du, Thermo Fisher Scientific, San Jose, CA, USA; Min Jiang, Amgen, South San Francisco, CA, USA Keywords: High-Resolution Accurate Mass (HRAM),…
Klíčová slova
acquirex, acquirexexclusion, exclusionoxidation, oxidationmetabolite, metabolitetimolol, timololdda, ddainclusion, inclusionmetabolites, metabolitesvanquish, vanquishabundance, abundanceworkflow, workflowbackground, backgrounddata, dataintelligent, intelligentacquisition
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.