РОЗРОБЛЕННЯ ТА ВАЛІДАЦІЯ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧНОЇ МЕТОДИКИ ВИЗНАЧЕННЯ ШВИДКОСТІ ОКИСНЕННЯ ДОФАМІНУ В МОДЕЛЬНІЙ ХІМІЧНІЙ СИСТЕМІ
DOI:
https://doi.org/10.32782/health-2024.3.16Ключові слова:
хвороба Паркінсона, дофамін, окиснення, валідація, спектрофотометріяАнотація
Хвороба Паркінсона посідає друге місце за поширеністю серед нейродегенеративних розладів. Це захворювання викликане прогресувальним пошкодженням дофамінергічних нейронів у мозку, що призводить до зменшення кількості дофаміну – нейромедіатора, який відповідає за регуляцію рухових функцій. Повідомляється, що дофамін є нестабільною молекулою і може піддаватися процесам окиснення, що призводить до зниження його рівня і, відповідно, до виникнення рухових розладів. До того ж при окисненні цього нейромедіатора утворюється велика кількість реактивних і токсичних побічних продуктів, які пошкоджують нейронні клітини. Зважаючи на те, що окиснення дофаміну відіграє значущу роль у розвитку та прогресуванні хвороби Паркінсона, перспективними є дослідження, спрямовані на вивчення кінетичних закономірностей цього процесу. Мета роботи – розробити та валідувати спектрофотометричну методику для вивчення кінетики окиснення дофаміну в контрольованих умовах in vitro. Запропонована спектрофотометрична методика визначення кінетики окиснення дофаміну в модельній хімічній системі базується на вимірюванні збільшення оптичного поглинання продуктів окиснення дофаміну, переважно дофамінохрому, при довжині хвилі 500 нм залежно від часу. Проведено валідацію розробленої методики за такими валідаційними параметрами, як специфічність, лінійність, прецизійність та робастність. Згідно з отриманими результатами процедури валідації підтверджено, що довжина хвилі 500 нм є специфічною для аналізу. Доведено, що методика є лінійною, адже коефіцієнт кореляції в інтервалі концентрацій дофаміну 80–120 % становить 0,995. Прецизійність методики підтверджено на рівні збіжності та відтворюваності. Доведено, що зміна температури проведення дослідження та довжини хвилі детектора суттєво не впливають на результати методики, що підтверджує робастність. Отже, розроблена спектрофотометрична методика дає змогу отримувати правильні й відтворювані результати визначення кінетики окиснення дофаміну, оскільки всі обрані валідаційні характеристики відповідають критеріям прийнятності. Розроблена методика створює основи для досліджень впливу різних активних фармацевтичних інгредієнтів на процес окиснення дофаміну, що, відповідно, сприятиме розробці нових лікарських засобів для лікування та профілактики хвороби Паркінсона.
Посилання
Chhetri J. K., Mei S., Wang C., Chan P. New horizons in Parkinson's disease in older populations. Age and ageing. 2023. № 52(10). afad186. https://doi.org/10.1093/ageing/afad186
Tolosa E., Garrido A., Scholz S. W., Poewe W. Challenges in the diagnosis of Parkinson's disease. The Lancet. Neurology. 2021. № 20(5). P. 385–397. https://doi.org/10.1016/S1474-4422(21)00030-2
Saramowicz K., Siwecka N., Galita G., Kucharska-Lusina A., Rozpędek-Kamińska W., Majsterek I. Alpha-Synuclein Contribution to Neuronal and Glial Damage in Parkinson's Disease. International journal of molecular sciences. 2023. № 25(1). P. 360. https://doi.org/10.3390/ijms25010360
Klein M. O., Battagello D. S., Cardoso A. R., Hauser D. N., Bittencourt J. C., Correa R. G. Dopamine: Functions, Signaling, and Association with Neurological Diseases. Cellular and molecular neurobiology. 2019. № 39(1). P. 31–59. https://doi.org/10.1007/s10571-018-0632-3
Zhou Z. D., Yi L. X., Wang D. Q., Lim T. M., Tan E. K. Role of dopamine in the pathophysiology of Parkinson's disease. Translational neurodegeneration. 2023. № 12(1). 44. https://doi.org/10.1186/s40035-023-00378-6
Dias V., Junn E., Mouradian M. M. The role of oxidative stress in Parkinson's disease. Journal of Parkinson's disease. 2013. № 3(4). P. 461–491. https://doi.org/10.3233/JPD-130230
Segura-Aguilar J., Paris I., Muñoz P., Ferrari E., Zecca L., Zucca F. A. Protective and toxic roles of dopamine in Parkinson's disease. Journal of neurochemistry. 2014. № 129(6). P. 898–915. https://doi.org/10.1111/jnc.12686
Pham A. N., Waite T. D. Cu(II)-catalyzed oxidation of dopamine in aqueous solutions: mechanism and kinetics. Journal of inorganic biochemistry. 2014. № 137. P. 74–84. https://doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2014.03.018
Sun Y., Pham A. N., Hare D. J., Waite T. D. Kinetic Modeling of pH-Dependent Oxidation of Dopamine by Iron and Its Relevance to Parkinson’s Disease. Front Neurosci. 2018. № 12. P. 859. https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00859
Florence T. M., Stauber J. L. Manganese catalysis of dopamine oxidation. The Science of the total environment. 1989. № 78. P. 233–240. https://doi.org/10.1016/0048-9697(89)90036-3
Klegeris A., Korkina L. G., Greenfield S. A. Autoxidation of dopamine: a comparison of luminescent and spectrophotometric detection in basic solutions. Free radical biology & medicine. 1995. № 18(2). P. 215–222. https://doi.org/10.1016/0891-5849(94)00141-6
Vila M. Neuromelanin, aging, and neuronal vulnerability in Parkinson’s disease. Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society. 2019. № 34(10). P. 1440–1451. https://doi.org/10.1002/mds.27776
Державне підприємство «Український науковий фармакопейний центр якості лікарських засобів». Валідація аналітичних методик і випробувань. Державна Фармакопея України. 2015. №. 2. P. 910-929.
European Medicines Agency. ICH Q2A: Validation of analytical methods: definition and terminology. London, Canary Wharf. 1995.
European Medicines Agency. ICH Q2B: Guideline on validation of analytical procedures: Methodology. London, Canary Wharf. 1997.