Koordynator laboratorium:

dr Paweł Żmudzki

e-mail:  pawel.zmudzki@uj.edu.pl

Planowane do wykonywania w CLA analizy będą stanowiły nieodzowną część prac CDT-CARD nad nowymi cząsteczkami o potencjalnej aktywności leczniczej. Przewidywany szeroki zakres badań stworzy unikatową możliwość kompleksowego zbadania właściwości nowych cząsteczek w ramach jednego laboratorium.

Wskazana do zakupu w ramach projektu innowacyjna aparatura umożliwi stosowanie unikatowych technik, takich jak:

• IMS (Ion Mobility Spectrometry) – technika pozwalająca wtórne różnicowanie jonów na podstawie ich przekroju czynnego na zderzenia, co pozwala na różnicowanie izomerów położeniowych;
• TAP (Time Alignet Parallel fragmentation) – unikatowa metoda analityczna pozwalająca na pełniejsze śledzenie schematów fragmentacji fragmentacji, analogicznie do eksperymentów MS³, co umożliwia dokładniejszą analizę struktury badanej cząsteczki;
• DESI (Desorption Electrospray Ionisation) – innowacyjna technika pozwalająca na mapowanie cząsteczek bezpośrednio na powierzchni próbki (np. skrawków narządów) dzięki wykorzystaniu wtórnej jonizacji pod wpływem elektrospreju.

Aparatura umożliwi w ramach prac CDT-CARD realizację kompleksowego zakresu analiz małych cząsteczek (o masie do 4 kDa), który będzie obejmował:

• potwierdzenie tożsamości związków metodą UHPLC/HRMS;
• badanie czystości metodą UHPLC/HRMS (nielotne zanieczyszczenia organiczne), Headspace-GC/MS (lotne zanieczyszczenia organiczne) oraz ICP/MS (pozostałości katalizatorów, np. związki platyny, palladu, rutenu, molibdenu, wolframu);
• badanie rozpuszczalności kinetycznej i termodynamicznej metodą UHPLC/HRMS w różnych warunkach składu solwentu i temperatury;
• badanie lipofilowości metodą CE/MS;
• badanie przenikania przez błony lipidowe metodą CE/MS;
• badanie wiązania z białkami metodą CE/MS;
• badanie stabilności (trwałość w buforach o różnym pH i temperaturze) i ustalanie struktur produktów degradacji metodą UHPLC/HRMS z zastosowaniem unikatowych i innowacyjnych technik IMS oraz TAP;
• badanie stabilności metabolicznej i ustalanie struktur metabolitów metodą UHPLC/HRMS z zastosowaniem unikatowych i innowacyjnych technik IMS oraz TAP;
• mapowanie tkanek i narządów na obecność i zawartość badanych cząsteczek o potencjalnej aktywności metabolicznej i ich metabolitów z wykorzystaniem unikatowej i innowacyjnej metody DESI-HRMS;
• oznaczanie ilościowe cząsteczek aktywnych i ich metabolitów w próbkach biologicznych (płyny ustrojowe, homogenaty tanek);
• oznaczanie ilościowe lotnych cząsteczek biologicznie aktywnych i ich prekursorów (np. NO_x^–, H₂S) w płynach ustrojowych i homogenatach tkankowych metodą GC/MS.

Przedstawiony zakres badań umożliwi kompleksową analizę właściwości cząsteczek o potencjalnej aktywności biologicznej, wraz z możliwością określenia parametrów wpływających na ich właściwości farmakokinetyczne i farmakologiczne. Analizy te będą wykonywane we współpracy zarówno z laboratoriami syntetycznymi (potwierdzanie tożsamości, badanie czystości, badanie właściwości fizykochemicznych), jak i laboratoriami badającymi właściwości farmakokinetyczne i toksykologiczne nowych cząsteczek w ramach projektu CDT-CARD.

Zastosowanie innowacyjnych technik IMS, TAP oraz DESI umożliwi rozszerzenie wykonywanych analiz o unikatową możliwość pełnej analizy strukturalnej oraz analizy ilościowej cząsteczek aktywnych i ich metabolitów bezpośrednio w izolowanych tkankach i narządach.