Gyógyszeranalitika kapilláris és mikrocsip elektroforézissel

Vezető: 
Dr. Gáspár Attila

A DE Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszékén folyó elektroforetikus elválasztásokkal kapcsolatos kutatások 1999-ben indultak. Kezdetben a kutatások elsősorban szervetlen komponensek meghatározására, az elektrokinetikus injektálás alkalmazhatóságának tanulmányozására, majd különböző környezeti- és gyógyszeranalitikai alkalmazásokra irányultak. 2006-tól - igazodva az analitikai kémia egyik jelenlegi fő irányvonalához - a tudományos munkánkban egyre meghatározóbbá váltak a mikrocsipben végzett analitikai kutatások, elsősorban az elektroforetikus elválasztások.
A kapilláris elektroforézis (CE) egy olyan nagyteljesítő-képességű analitikai módszer, mely jól egyesíti a nagy elválasztási hatékonyság, a gyors elemzés, kis mennyiségű minta- és vegyszerfelhasználás, illetve poláros és nem-poláros anyagok elemzésének lehetőségét. A CE sokoldalúsága miatt alkalmas az egyes gyógyszervegyületek legkülönbözőbb farmakokinetikai, fizikai-kémiai jellemzőinek meghatározására, gyógyászati hatékonyságának vizsgálatára. A kapilláris elektroforézis módszer előnye más elválasztástechnikai módszerekkel szemben, hogy itt lehetőség van a nagy fehérje- és szervesanyagtartalmú klinikai minták közvetlen (mintaelőkészítés nélküli) kapillárisba juttatására és elemzésére is. A klinikai minták elemzésekor a cél az, hogy megadjuk az egyes vegyületek koncentrációját a biológiai mintákban (pl. szérum, vizelet, liquor, nyál, könny, sputum, tumorok), gyógykészítményekben, vagy pedig a vegyületek hatékonyságának, metabolizmusának tanulmányozása annak érdekében, hogy megfelelő módon és mennyiségben történjen a gyógyszerek adagolása1.

A mikrofluidikai analitikai kutatások egyik iránya a kromatográfiás elválasztási technikák miniatürizálása, a különféle kromatográfiás töltetek csipben való kialakítása és alkalmazása. Nemrégiben olyan eljárásról számoltunk be, ahol a hagyományos kromatográfiás állófázis (pl. C18) PDMS-ből készült csipbe történő integrálása frit kialakítása nélkül lehetséges. A kialakított tölteten elektrokromatográfiás (CEC) elválasztásra is lehetőség van. A töltés során a csip felületén történő nyomás hatására a csatornában szűkület alakul ki, emiatt megakadnak a részecskék a csatornában. Az elkészült töltet esetén különböző stabilizáló hatásokat figyelhetünk meg (pl. az ún. zárókő-hatás, ahol a szűkület felé áramoltatott részecskék közül az elülső részecskék megszorulnak a csatornában és ezek tartják vissza a mögöttük jövő részecskéket). A későbbiekben az öntőforma kialakításával értünk megfelelő állandó szűkületet, melybe porított aerogélt töltöttünk2. A csip csatornájában kialakult szűkület esetén nem csak a csatorna szélességében, hanem a mélységében is történt csökkenés. Ez a szűkület egyáltalán nem engedte át a részecskéket, de a folyadék könnyedén át tudott rajta jutni. Ezen szűkületek segítségével egy csipben akár több aerogéltöltet is kialakítható volt.

  1. M.Andrási, R.Bustos, A.Gáspár, F.A.Gomez, Á.Klekner, Analysis and stability study of temozolomide using capillary electrophoresis J.Chromatogr. B, 2010, 878, 1801-1808
  2. A.Gáspár, A.Nagy, I.Lázár, Integration of ground aerogel particles as chromatographic stationary phase into microchip J.Chromatogr.A., 2011, 1218, 1011-1015