Kvantitativno određivanje insulin asparta u rastvoru pomoću Ramanove spektroskopije zasnovano na PLS metodi

  • Hrisanta Godzo Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, Faculty of Pharmacy, Institute of Applied Chemistry and Pharmaceutical Analysis
  • Olga Gigopulu Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, Faculty of Pharmacy, Institute of Applied Chemistry and Pharmaceutical Analysis
  • Katerina Brezevska Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, Faculty of Pharmacy, Institute of Applied Chemistry and Pharmaceutical Analysis
  • Nikola Greshovski Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, Faculty of Pharmacy, Institute of Pharmaceutical Technology
  • Natalija Nakov Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, Faculty of Pharmacy, Institute of Applied Chemistry and Pharmaceutical Analysis
  • Jelena Acevska Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, Faculty of Pharmacy, Institute of Applied Chemistry and Pharmaceutical Analysis
  • Ana Poceva Panovska Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, Faculty of Pharmacy, Institute of Applied Chemistry and Pharmaceutical Analysis
  • Jasmina Tonic-Ribarska Ss. Cyril and Methodius University in Skopje, Faculty of Pharmacy, Institute of Applied Chemistry and Pharmaceutical Analysis
DOI: https://doi.org/10.5937/arhfarm74-49901
Ključne reči: Ramanova spektroskopija, polipeptidi, insulin, analiza parcijalnih najmanjih kvadrata (PLS)

Sažetak


Kompleksna struktura lekova koji sadrže aktivne supstance polipeptidnog porekla iziskuje primenu zahtevnih analitičkih pristupa, zasnovanih na fizičko-hemijskim metodama, a u slučajevima kada je to neophodno i bioloških testova za kontrolu kvaliteta, kao i za detekciju nekvalitetnih i falsifikovanih proizvoda. Vibracione spektroskopske tehnike, uključujući Ramanovu spektroskopiju, brze su, moćne i nedestruktivne tehnike koje, kada se kombinuju sa multivarijantnim hemometrijskim modelovanjem, mogu da obezbede preciznu identifikaciju, kvantitativno određivanje i uvid u sekundarnu strukturu proteina i peptida. Cilj ovog istraživanja bio je da se ispita mogućnost korišćenja Ramanove spektroskopije kao skrining metode za kvantifikaciju farmaceutskih proizvoda koji sadrže aktivne supstance sa polipeptidnom strukturom. U te svrhe razvijen je model zasnovan na analizi parcijalnih najmanjih kvadrata (PLS) za kvantitativno određivanje insulin asparta u rastvoru pomoću Ramanove spektroskopije. Predloženi model omogućava uspostavljanje brzog pristupa za skrining kvaliteta formulacija koje sadrže aktivne supstance sa polipeptidnom strukturom, obezbeđujući tako selekciju sumnjivih uzoraka koje bi trebalo dalje analizirati upotrebom rutinskih tehnika koje su dugotrajne i skupe.

Reference

Wang L, Wang N, Zhang W, Cheng X, Yan Z, Shao G, et al. Therapeutic peptides: current applications and future directions. Sig Transduct Target Ther. 2022 Feb 14;7(1):1–27.

D’Addio SM, Bothe JR, Neri C, Walsh PL, Zhang J, Pierson E, et al. New and Evolving Techniques for the Characterization of Peptide Therapeutics. JPharmSci. 2016 Oct 1;105(10):2989–3006.

Vergote V, Burvenich C, Van de Wiele C, De Spiegeleer B. Quality specifications for peptide drugs: a regulatory-pharmaceutical approach. J Pept Sci. 2009;15(11):697–710.

Rastogi S, Shukla S, Kalaivani M, Singh GN. Peptide-based therapeutics: quality specifications, regulatory considerations, and prospects. Drug Discov Today. 2019 Jan 1;24(1):148–62.

Janvier S, De Spiegeleer B, Vanhee C, Deconinck E. Falsification of biotechnology drugs: current dangers and/or future disasters? J Pharm Biomed Anal. 2018 Nov 30;161:175–91.

Bakker-’t Hart IME, Ohana D, Venhuis BJ. Current challenges in the detection and analysis of falsified medicines. J Pharm Biomed Anal. 2021 Apr 15;197:113948.

Yang S, Zhang Q, Yang H, Shi H, Dong A, Wang L, et al. Progress in infrared spectroscopy as an efficient tool for predicting protein secondary structure. Int J Biol Macromol. 2022 May 1;206:175–87.

Delbeck S, Heise HM. Quality Assurance of Commercial Insulin Formulations: Novel Assay Using Infrared Spectroscopy. J Diabetes Sci Technol. 2021 Jul 1;15(4):865–73.

Ortiz C, Zhang D, Xie Y, Davisson VJ, Ben-Amotz D. Identification of insulin variants using Raman spectroscopy. Anal Biochem. 2004 Sep 15;332(2):245–52.

Jesus JIS da S de, Löbenberg R, Bou-Chacra NA. Raman Spectroscopy for Quantitative Analysis in the Pharmaceutical Industry. J Pharm Pharm Sci. 2020 Mar 2;23:24–46.

Durickovic I. Using Raman Spectroscopy for Characterization of Aqueous Media and Quantification of Species in Aqueous Solution. In: Applications of Molecular Spectroscopy to Current Research in the Chemical and Biological Sciences. IntechOpen. 2016. doi: 10.5772/64550.

Geskovski N, Stefkov G, Gigopulu O, Stefov S, Huck CW, Makreski P. Mid-infrared spectroscopy as process analytical technology tool for estimation of THC and CBD content in Cannabis flowers and extracts. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc. 2021 Apr 15;251:119422.

Tuma R. Raman spectroscopy of proteins: from peptides to large assemblies. J Raman Spectrosc. 2005;36(4):307–19.

Ishigaki M, Morimoto K, Chatani E, Ozaki Y. Exploration of Insulin Amyloid Polymorphism Using Raman Spectroscopy and Imaging. Biophys J. 2020 Jun 16;118(12):2997–3007.

Dolui S, Roy A, Pal U, Kundu S, Pandit E, N Ratha B, et al. Raman Spectroscopic Insights of Phase-Separated Insulin Aggregates. ACS Phys Chem Au. 2024 Feb 15. doi: 10.1021/acsphyschemau.3c00065.

Objavljeno
2024/04/28
Broj časopisa
Vol. 74 Br. Notebook 2 (2024): Arhiv za farmaciju
Rubrika
Originalni naučni rad
Autori koji objavljuju u ovom časopisu pristaju na sledeće uslove:

  1. Autori zadržavaju autorska prava i pružaju časopisu pravo prvog objavljivanja rada i licenciraju ga "Creative Commons Attribution licencom" koja omogućava drugima da dele rad, uz uslov navođenja autorstva i izvornog objavljivanja u ovom časopisu.

  2. Autori mogu izraditi zasebne, ugovorne aranžmane za neekskluzivnu distribuciju članka objavljenog u časopisu (npr. postavljanje u institucionalni repozitorijum ili objavljivanje u knjizi), uz navođenje da je članak izvorno objavljen u ovom časopisu.

  3. Autorima je dozvoljeno i podstiču se da postave objavljeni članak onlajn (npr. u institucionalni repozitorijum ili na svoju internet stranicu) pre ili tokom postupka prijave rukopisa, s obzirom da takav postupak može voditi produktivnoj razmeni ideja i ranijoj i većoj citiranosti objavljenog članka (Vidi Efekti otvorenog pristupa).