Enzimi per analisi farmacologiche e tossicologiche
La maggior parte dei farmaci, degli ormoni e, in generale, degli xenobiotici nell’organismo umano e animale subisce reazioni di biotrasformazione (metaboliche) che, convertendoli in molecole idrofile, ne consente una rapida escrezione attraverso i fluidi corporei, soprattutto l’urina. Dopo le reazioni di fase I che trasformano il composto iniziale in un metabolita più polare, spesso intervengono le reazioni di fase II in cui i prodotti della fase I si combinano con substrati endogeni, come acido glucuronico e acido solforico, a formare coniugati molto più polari, soprattutto glucuronidi e solfoconiugati. Nell’uomo, la glucuronidazione è la principale via metabolica di fase II. I coniugati sono difficili da rilevare e quantificare mediante le comuni tecniche cromatografiche, la gascromatografia e la cromatografia liquida accoppiate alla spettrometria di massa (GCMS e LCMS). L’idrolisi con beta-glucuronidasi e/o solfatasi scinde i coniugati, riportando farmaci, ormoni e xenobiotici in forma libera, che si tratti della molecola iniziale o dei suoi metaboliti di fase I. Queste molecole, facilmente “visibili” e misurabili con gli strumenti di laboratorio, sono di solito gli analiti di interesse negli screening o nelle analisi quantitative.
Da oltre cinquanta anni, sono a disposizione del settore diagnostico e delle life science beta-glucuronidasi sia di origine animale (da Helix pomatia o Haliotis rufescens), sia batterica (Escherichia coli). Dal 2015, in tossicologia analitica e nelle analisi di routine per la ricerca di farmaci e sostanze d'abuso nelle urine è aumentato l’impiego delle beta-glucuronidasi ricombinanti. Grazie alla migliore qualità delle analisi, alla facilità della preparazione dei campioni, ai minori tempi di incubazione e alla compatibilità con l'automazione, si osserva un costante aumento del ricorso alle nostre beta-glucuronidasi ricombinanti (SRE0093, SRE0095) come enzimi analitici in molteplici campi di applicazione.
Campi di applicazione delle beta-glucuronidasi e delle solfatasi come enzimi analitici
La principale applicazione di routine delle beta-glucuronidasi e delle solfatasi è la ricerca di farmaci e sostanze d'abuso nelle urine (UDT). In queste analisi gli enzimi vengono adoperati per diversi tipi di test:
- esami tossicologici forensi (diritto penale)
- analisi antidoping sull’uomo (competizioni sportive)
- analisi antidoping sugli animali (competizioni sportive)
- esami tossicologici negli ambienti di lavoro (nuovi assunti)
- test di esposizione agli xenobiotici (esposizione ambientale)
- prescrizione e monitoraggio terapeutico di terapie farmacologiche (compliance e companion assay)
IDROLISI CON ENZIMI
Figura 1.Intervalli di pH ottimali per alcune delle glucuronidasi più comuni
Un'efficiente e completa idrolisi dei glucuronidi e dei solfati formatisi nelle reazioni metaboliche di fase II è fondamentale per l'analisi dei metaboliti dei farmaci nelle urine, specialmente se è necessario procedere alla loro quantificazione. Una lunga storia di ricerca accademica ha trovato in natura numerose forme di beta-glucuronidasi e solfatasi, ciascuna con caratteristiche peculiari. Uno dei parametri più influenti sull'attività di un enzima è il pH. Il nostro grafico degli intervalli ottimali di pH per alcune delle più comuni glucuronidasi può essere utile per scegliere l'enzima più adatto per la propria applicazione.
I nostri stabilimenti producono beta-glucuronidasi native e ricombinanti dal 1960. Tutte le nostre beta-glucuronidasi e arilsolfatasi sono prodotte nell’ambito del sistema di qualità ISO9001. Continuiamo a lavorare con grande impegno per rendere l’idrolisi più rapida, semplice da implementare e pronta all’uso.
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