Last update: PharmDr. Lukáš Lochman, Ph.D. (18.09.2023)
The subject Analysis of exogenous compounds in biological materials (ABM) provides information on the methods of bioanalysis involving both sample preparation and the instrumental analysis (HPLC, CZE, GC using coupling with various detectors). The subject is partly carried out in the laboratories of Faculty Hospital in Hradec Králové.
Last update: PharmDr. Lukáš Lochman, Ph.D. (18.09.2023)
Předmět Analýza exogenních látek v biologickém materiálu (ABM) poskytuje studentům jednak informace o možnostech a způsobech zpracování biologických vzorků před vlastní instrumentální analýzou, jednak o analytických metodách používaných k analýze cizorodých látek (exogenních látek, xenobiotik) v biologickém materiálu. Část výuky probíhá na vybraných pracovištích FN HK.
Course completion requirements - Czech
Last update: PharmDr. Lukáš Lochman, Ph.D. (18.09.2023)
Podmínky zápočtu:
1.Absolvování všech praktických cvičení a seminářů
2.Vypracování protokolů ze všech praktických úloh
Zkouška
Literature - Czech
Last update: PharmDr. Lukáš Lochman, Ph.D. (18.09.2023)
Doporučená:
Gibson, G. Gordon Skett, Paul. Introduction to drug metabolism. : Nelson Thornes Publishers, 2001, s. ISBN 0-7487-6011-3.
Chamberlain Joseph . The Analysis of Drugs in Biological Fluids,2nd Edition. : CRC Press, Inc, 1995, s. ISBN 978-0849324925 .
Nassar, Ala F. (ed.). Biotransformation and metabolite elucidation of xenobiotics. Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2010, s. ISBN 978-0-470-50478-9.
Syllabus -
Last update: PharmDr. Lukáš Lochman, Ph.D. (18.09.2023)
Introduction to the topic, history of topic, various types and characteristics of biomatrix, its sampling and handling.
Sample preparation methods: enzymic hydrolysis with ß-glucuronidase / arylsulfatase, physical and chemical deproteination, filtration, solvent pH adjustment, derivatization, importance of internal standard, various types of the extraction - liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE), solid-phase microextraction (SPME), supercritical fluid extraction (SFE), molecularly imprinted polymers (MIPs).
Utilization of the derivatization in analysis of exogenous compounds in biomaterials, various types of the derivatization reactions and reagents
Preparation of analytical sample in clinical toxicology, special isolation procedures
Bioanalysis of illegal addictive compounds (drug of abuse), specificity in sample preparation
An overview of the instrumental analytical methods employed in analysis of exogenous compounds: methods of the saturation analysis (RIA etc.), HPLC, GC, CZE, importance of the hyphenation (tandem) methods in the identification of chemical structures of phase I and phase II metabolites.
Mass spectrometry in analysis of exogenous compounds in biomaterials
Centrifugation and ultracentrifugation techniques
Sample preparation prior mass spectrometric detection
Chiral compounds, nomenclature, terminology, chiral analysis in biomatrices
Tissue processing, tissue preservation, bank tissue, ethical problems connected with tissue withdrawal
Validation of analytical methods, devices and softwares from ABM point of view.
Accreditation of laboratories, activities in GLP mode, connecting terms.
Last update: PharmDr. Lukáš Lochman, Ph.D. (18.09.2023)
Úvod do problematiky, historie vzniku oboru, druhy a vlastnosti biologického materiálu (biomatrice) způsoby jeho odběru a zpracování
Metody přípravy analytického vzorku z biomatrice : enzymová úprava vzorku ß-glukuronidazou / arylsulfatázou, fyzikální a chemická deproteinace, fitrace, úpravy pH, derivatizace, význam vnitřního standardu, různé druhy extrakce, liquid-liquid extrakce (LLE), solid-phase extrakce (SPE), solid-phase mikroextrakce (SPME), superkritická fluidní extrakce (SFE), molecularly imprinted polymers (MIPs).
Využití derivatizace, typy derivatizace, derivatizační reakce, derivatizační činidla
Příprava analytického vzorku v klinické toxikologii, speciální isolační postupy
Přehled instrumentálních analytických metod používaných analýze exogenní látek v biologickém materiálu: metody saturační analýzy, HPLC, GC, CZE, význam tandemových metod v identifikaci struktur metabolitů.
Hmotnostní spektrometrie v analýze exogenní látek v biologickém materiálu
Techniky centrifugace a ultracentrifugace
Příprava vzorku pro analýzy zahrnující hmotnostní detekci.
Chirální látky, názvosloví, typy, metody jejich analýzy v biologickém materiálu
Zpracování tkání a jejich konzervování, tkáňové banky, etické problémy
Validace analytických metod, přístrojů a softwarů z pohledu ABM
Akreditace pracovišť, činnost v režimu GLP, související pojmy.
Learning resources -
Last update: PharmDr. Lukáš Lochman, Ph.D. (18.09.2023)
Study materials, apart from recommended literature, can be found on link:
Last update: PharmDr. Lukáš Lochman, Ph.D. (18.09.2023)
Lectures, seminars, practical demonstrations, pictures and movies, visits of the laboratories in Faculty Hospital and Institute of Experimental Biopharmaceutics in Hradec Králové.
Last update: PharmDr. Lukáš Lochman, Ph.D. (18.09.2023)
Přednášky, semináře, praktické demonstrace, obrázky a videa, návštěva laboratoří ve fakultní nemocnici a Ústavu experimentální biofarmacie v Hradci Králové.
Requirements to the exam - Czech
Last update: PharmDr. Lukáš Lochman, Ph.D. (18.09.2023)
Okruhy ke zkoušce:
Vznik, vývoj a perspektivy oboru analýza exogenních látek v biologickém materiálu, jeho současné trendy a oblasti uplatnění.
Osud xenobiotik v organismu z pohledu bioanalytika (místa vstupu do organismu, absorpce, distribuce, metabolismus, exkrece, bioanalytické aspekty ADME studií). Metabolity I a II fáze, dekonjugační reakce.
Hlavní druhy biologického materiálu, vlastnosti a složení, způsob odběru
Způsoby úpravy biologického vzorku před instrumentální analýzou - přehled, výhody/nevýhody jednotlivých metod
Liquid-liquid extrakce (LLE), princip, faktory ovlivňující návratnost (recovery), vliv lipofility, acidobazických vlastností analytů a pH prostředí na extrahovatelnost (Henderson-Hasselbalchovy rovnice, rozdělovací koeficient).
Vysokoúčinná kapalinová chromatografie. Popis instrumentace, blokové schéma kapalinového chromatografu, popis jednotlivých částí.
Vysokoúčinná kapalinová chromatografie, základní separační principy uplatňující se v bioanalýze. Druhy stacionárních a mobilních fází používaných v HPLC, chemické složení a separační vlastnosti sorbentů
Instrumentální analytické techniky používané v bioanalýze xenobiotik – přehled, základní principy
Chirální separace: význam a příklady použití v bioanalytické praxi.
Využití hmotnostní spektrometrie v bioanalýze
Metody kvantifikace v bioanalýze (metody vnějšího standardu (ESM), vnitřního standardu (ISM), vysvětlení významu vnitřního standardu, způsob jeho výběru. Kalkulace v ESM a ISM. Obecná metodologie stanovení, kalibrační vzorky, analyzované vzorky, Quality-Control (QC) vzorky, důvody zamítnutí analytické sekvence)
