Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Frederik Hansen demonstrerer utstyret for analyse av biologiske prøvar.
Frederik Hansen demonstrerer utstyret for analyse av biologiske prøvar.

Problematisk blodprøve kan bli enklare å analysera

Det er utfordrande å finne stoff som løyser seg i vatn i biologiske prøvar. Om ti år kan det vera betydeleg enklare.

Om nokre år kan pasientar kanskje få sjansen til sjølve å måla nivået i blodet av legemiddel, utan å måtta gå til legen.

Det fyrste kommersielle produktet basert på metoden elektromembrananalyse kjem på marknaden til neste år. Denne nye metoden er utvikla ved Farmasøytisk institutt på Universitetet i Oslo,

Ein slik analyse viser innhaldet av legemiddel eller andre substansar i biologiske væsker som til dømes blod, urin og spytt.

– Men foreløpig er det berre feittløyselege substansar som kan analyserast rutinemessig, fortel stipendiat Frederik Hansen. Sjølv siktar han på eit vanskelegare felt: vassløyselege substansar.

Blodet vert stoppa av membranen

– Substansar er enten vassløyselege eller feittløyselege, altså at dei let seg løysa i feitt eller vatn. Overgangen er ikkje sylskarp, men det gjev god meining å snakka om dei som om så var tilfelle, forklarar han.

Elektromembrananalyse (EME) baserer seg på at substansen som skal analyserast, vert dregen gjennom ein oljemembran ved hjelp av straum. Prøven som substansen skal trekkjast ut frå, er gjerne ei vassbasert væske, som blod.

– Det passar heilt utmerkt for analyse av feittløyselege substansar, for olja i membranen er jo sjølv lik eit feittstoff og slepper lett gjennom prøvesubstansen. Det vassbaserte blodet vert derimot stoppa av membranen, seier Hansen.

Arbeider med løysingar

Men sjølv om det vanlegaste er at legemiddel er feittløyselege, finst det òg ei rekkje som er vassløyselege.

I tillegg har EME potensial til å analysera prøvar for anna innhald, som stoffskiftemolekyl og peptidar, som protein er bygde opp av.

– Men då må vi altså klara å få vassløyselege substansar gjennom membranen. I ein miks av eit feittløyseleg legemiddel og eit vassløyseleg legemiddel kan vi kanskje få 90–95 prosent av det feittløyselege gjennom ein klassisk oljemembran, men det vassløyselege? Antakeleg null prosent, seier Hansen.

Han arbeider derfor med å finna løysingar som gjer det mogleg å bruka EME på vassløyselege substansar òg.

– Ein av moglegheitene vi undersøkjer, er å bruka rå kraft. Ved å auka spenninga, sender vi meir straum gjennom systemet. Men systemet vert dermed meir belasta, slik at det raskt vert brote ned. Det prøver vi å løysa ved å bruka ein såkalla offer-elektrode. Han tek støyten, men sjølv korroderer han og må bytast ut etter fire-fem ekstrasjonar.

Utstyr for å analysera mange prøvar samstundes. Den kvite delen inneheld membranane, den blanke er elektrodane, dei mørke delane er høvesvis der prøven vert plassert og det den skal over i etter å ha passert membranen.
Utstyr for å analysera mange prøvar samstundes. Den kvite delen inneheld membranane, den blanke er elektrodane, dei mørke delane er høvesvis der prøven vert plassert og det den skal over i etter å ha passert membranen.

Klar forbetring

Han fortel at ei smartare, mindre brutal tilnærming er å gjera noko med oljemembrankjemien. Dei biologiske stoffa er ofte basiske, med positiv ladning. Å tilsetje negativt lada olje til membranen, hjelper prøvestoffet med å trengja gjennom.

– Under visse forhold lak denne olja ut i prøven. Fyrst trudde vi det var uheldig, men det viste seg at det faktisk hjelpte på prosessen, slik at vi klarte å trekkja ut sjølv svært vassløyselege substansar med moderat effektivitet, seier Hansen.

Om moderat effektivitet ikkje høyrest særleg imponerande ut, må det understrekast at utgangspunktet er låg effektivitet. Så moderat effektivitet er ei klar forbetring.

Tre krav

Ingen av dei eksisterande metodane er utan ulemper. Hansen håpar å få til noko nytt og betre ved å dra vassløyselege stoff gjennom ein oljemembran.

– Målet er å utvikla metodar som lett kan takast i bruk i det vi kallar rutinelaboratorium, som til dømes gjer dopingtesting eller kanskje analyserer tusen prøvar om dagen. Dei stiller tre krav til ein analysemetode: Han må vera rimeleg, han må vera påliteleg og han må vera helsemessig sikker. EME kan oppfylla alle tre krava, seier Hansen.

Men rett rundt hjørnet er løysinga likevel ikkje, for som Frederik Hansen seier:

– Når familie eller andre spør meg kva eg eigentleg driv med, seier eg at det kanskje er slik vi analyserer biologiske prøvar om ti års tid.

Referanser:

Frederik A. Hansen m.fl.: Electromembrane Extraction Using Sacrificial Electrodes. Analytical Chemistry, 2020. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.0c00626

Frederik A. Hansen m.fl.: Electromembrane extraction of highly polar bases from biological samples – Deeper insight into bis(2-ethylhexyl) phosphate as ionic carrier. Analytica Chimica Acta, 2020. Sammendrag https://doi.org/10.1016/j.aca.2020.04.027

Frederik A. Hansen m.fl.: Impact of ion balance in electromembrane extraction. Analytica Chimica Acta, 2020. Sammendrag https://doi.org/10.1016/j.aca.2020.05.039

Frederik A. Hansen m.fl.: Bioanalysis of pharmaceuticals using liquid-phase microextraction combined with liquid chromatography-mass spectrometry. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2020. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2020.113446

Powered by Labrador CMS