Desenvolvimento e validação de um método para análise de sinvastatina e sinvastatina hidroxiácida por LC-MS/MS em plasma
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60134/tde-19082025-173718/ |
Resumo: | A química analítica verde é uma abordagem inovadora que visa desenvolver métodos e técnicas analíticas mais sustentáveis e ecologicamente corretas. A aplicação da quimiometria e do desenho experimental busca a otimização e adaptação aos parâmetros da química verde, permitindo a realização de um menor número de experimentos, minimizando assim o desperdício de solventes. A combinação destas abordagens não só otimiza o processo de desenvolvimento, mas também representa um passo significativo em direção a práticas analíticas mais responsáveis e sustentáveis. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um método bioanalítico para quantificação de sinvastatina lactona (SVL) e sinvastatina hidroxiácida (SVA) no plasma de pacientes aplicando quimiometria através de planejamento experimental (DoE) na otimização de uma extração líquido-líquido e avaliação do grau de sustentabilidade do método por meio de diferentes métodos de avaliação \"greeness\". O método foi aplicado a um estudo farmacocinético concebido para avaliar o efeito da cirurgia de bypass gástrico na exposição a SVL e SVA. Um método em LC-MS/MS foi desenvolvido utilizando uma coluna Ascentis Express C18 (150 × 4,6 mm, 2,7 um), fase móvel em modo de eluição isocrática (10:90) água + 0,2% de ácido fórmico e metanol, com vazão de 0,7 mL/min e uma temperatura de 40°C. A identificação foi realizada utilizando um espectrômetro de massa triplo quadrupolo equipado com uma fonte de ionização por eletrospray (ESI) com monitoramento de múltiplas reações (MRM) onde dois modos de ionização foram utilizados tendo a fluvastatina como padrão interno (PI) em ambos os métodos: ESI + para SVL (m/z 441→325) e PI (412→266); ESI - para SVA (m/z 435→315) e PI (410→210). A condição de extração foi definida através do uso de quimiometria para realizar um menor número de experimentos e minimizar a geração de resíduos. O DoE foi aplicado a um método de extração líquido-líquido, onde inicialmente foi realizado um planejamento fatorial fracionado com 4 fatores: volume de acetato de etila, tempo de centrifugação, volume da solução tampão e pH da solução tampão, em dois níveis (+ e -) seguido de um delineamento composto central com os fatores mais significativos: volume de acetato de etila e volume de solução tampão. Para maximizar a recuperação dos analitos SVL e SVA em uma extração simultânea, foi realizado um teste de desejabilidade. A seguinte condição foi definida como condição ótima de extração: 1 mL de acetato de etila, 173 µL de solução tampão de acetato de amônio pH 5 (10mM) e tempo de extração de 15 minutos. Para avaliar a sustentabilidade do método, o método GAPI não foi um bom preditor de nível \"greeness\" do método, já o software AGREEprep determinou uma pontuação de sustentabilidade substancial de 0,62, considerando fatores como toxicidade de solventes, geração de resíduos, eficiência energética e segurança humana. Apesar das limitações analíticas, como equipamentos que consomem muita energia e solventes de alto custo, o método se alinha aos princípios da química verde. O método demonstrou seletividade, precisão e linearidade, com uma faixa linear de 0,3 ng/mL - 40 ng/mL para SVL e SVA, conforme definido pela diretriz ICH M10. O método validado foi então aplicado com sucesso em amostras de pacientes. |
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Desenvolvimento e validação de um método para análise de sinvastatina e sinvastatina hidroxiácida por LC-MS/MS em plasmaDevelopment and validation of a method for the analysis of simvastatin and simvastatin hydroxy acid by LC-MS/MS in plasmaBioanalytical validationChemometricsGreen chemistryQuímica verdeQuimiometriaValidação bioanalíticaA química analítica verde é uma abordagem inovadora que visa desenvolver métodos e técnicas analíticas mais sustentáveis e ecologicamente corretas. A aplicação da quimiometria e do desenho experimental busca a otimização e adaptação aos parâmetros da química verde, permitindo a realização de um menor número de experimentos, minimizando assim o desperdício de solventes. A combinação destas abordagens não só otimiza o processo de desenvolvimento, mas também representa um passo significativo em direção a práticas analíticas mais responsáveis e sustentáveis. Este trabalho teve como objetivo desenvolver e validar um método bioanalítico para quantificação de sinvastatina lactona (SVL) e sinvastatina hidroxiácida (SVA) no plasma de pacientes aplicando quimiometria através de planejamento experimental (DoE) na otimização de uma extração líquido-líquido e avaliação do grau de sustentabilidade do método por meio de diferentes métodos de avaliação \"greeness\". O método foi aplicado a um estudo farmacocinético concebido para avaliar o efeito da cirurgia de bypass gástrico na exposição a SVL e SVA. Um método em LC-MS/MS foi desenvolvido utilizando uma coluna Ascentis Express C18 (150 × 4,6 mm, 2,7 um), fase móvel em modo de eluição isocrática (10:90) água + 0,2% de ácido fórmico e metanol, com vazão de 0,7 mL/min e uma temperatura de 40°C. A identificação foi realizada utilizando um espectrômetro de massa triplo quadrupolo equipado com uma fonte de ionização por eletrospray (ESI) com monitoramento de múltiplas reações (MRM) onde dois modos de ionização foram utilizados tendo a fluvastatina como padrão interno (PI) em ambos os métodos: ESI + para SVL (m/z 441→325) e PI (412→266); ESI - para SVA (m/z 435→315) e PI (410→210). A condição de extração foi definida através do uso de quimiometria para realizar um menor número de experimentos e minimizar a geração de resíduos. O DoE foi aplicado a um método de extração líquido-líquido, onde inicialmente foi realizado um planejamento fatorial fracionado com 4 fatores: volume de acetato de etila, tempo de centrifugação, volume da solução tampão e pH da solução tampão, em dois níveis (+ e -) seguido de um delineamento composto central com os fatores mais significativos: volume de acetato de etila e volume de solução tampão. Para maximizar a recuperação dos analitos SVL e SVA em uma extração simultânea, foi realizado um teste de desejabilidade. A seguinte condição foi definida como condição ótima de extração: 1 mL de acetato de etila, 173 µL de solução tampão de acetato de amônio pH 5 (10mM) e tempo de extração de 15 minutos. Para avaliar a sustentabilidade do método, o método GAPI não foi um bom preditor de nível \"greeness\" do método, já o software AGREEprep determinou uma pontuação de sustentabilidade substancial de 0,62, considerando fatores como toxicidade de solventes, geração de resíduos, eficiência energética e segurança humana. Apesar das limitações analíticas, como equipamentos que consomem muita energia e solventes de alto custo, o método se alinha aos princípios da química verde. O método demonstrou seletividade, precisão e linearidade, com uma faixa linear de 0,3 ng/mL - 40 ng/mL para SVL e SVA, conforme definido pela diretriz ICH M10. O método validado foi então aplicado com sucesso em amostras de pacientes.Green analytical chemistry is an innovative approach that aims to develop more sustainable and environmentally friendly analytical methods and techniques. The application of chemometrics and experimental design seeks to optimize and adapt to the parameters of green chemistry, allowing a smaller number of experiments to be carried out, thus minimizing the waste of solvents. Combining these approaches not only optimizes the development process, but also represents a significant step towards more responsible and sustainable analytical practices. This work aimed to develop and validate a bioanalytical method for the quantification of simvastatin lactone (SVL) and simvastatin hydroxy acid (SVA) in patient plasma by applying chemometrics through experimental design (DoE) in the optimization of a liquid-liquid extraction and evaluating the degree of sustainability of the method through different greeness evaluation methods. The method was applied to a pharmacokinetic study designed to evaluate the effect of gastric bypass surgery on SVL and SVA exposure. An LC-MS/MS method was developed using an Ascentis Express C18 column (150 × 4.6 mm, 2.7 um), mobile phase in isocratic elution mode (10:90) water + 0.2% formic acid and methanol, with a flow rate of 0.7 mL/min and a temperature of 40°C. Identification was carried out using a triple quadrupole mass spectrometer equipped with an electrospray ionization (ESI) source with multiple reaction monitoring (MRM) where two ionization modes were used with fluvastatin as the internal standard (IP) in both methods: ESI + for SVL (m/z 441→325) and IP (412→266); ESI - for SVA (m/z 435→315) and IP (410→210). The extraction condition was defined using chemometrics in order to carry out a smaller number of experiments and minimize waste generation. The DoE was applied to a liquid-liquid extraction method, where initially a fractional factorial design was carried out with 4 factors: volume of ethyl acetate, centrifugation time, volume of buffer solution and pH of buffer solution, in two levels (+ and -) followed by a central composite design with the most significant factors: volume of ethyl acetate and volume of buffer solution. In order to maximize the recovery of SVL and SVA analytes in a simultaneous extraction, a desirability test was carried out. The following condition was defined as the optimum extraction condition: 1 mL of ethyl acetate, 173 µL of ammonium acetate buffer solution pH 5 (10mM) and an extraction time of 15 minutes. To assess the sustainability of the method, the GAPI method was not a good predictor of the method\'s greeness level, while the AGREEprep software determined a substantial sustainability score of 0.62, considering factors such as solvent toxicity, waste generation, energy efficiency and human safety. Despite the analytical limitations, such as energy-intensive equipment and high-cost solvents, the method is in line with the principles of green chemistry. The method demonstrated selectivity, precision and linearity, with a linear range of 0.3 ng/mL - 40 ng/mL for SVL and SVA, as defined by the ICH M10 guideline. The validated method was then successfully applied to patient samples.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGaitani, Cristiane Masetto deMoraes, Natalia Valadares deVasconcelos, Mayrla Emilia Dantas2024-07-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60134/tde-19082025-173718/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-18T18:05:03Zoai:teses.usp.br:tde-19082025-173718Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-18T18:05:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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