Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.
Frederik Hansen demonstrerer korleis stoffet som skal analyserast, vert trekt gjennom ein tynn membran ved hjelp av elektrisitet.
(Foto: Torstein Helleve / UiO)
Ny analysemetode for biologiske prøvar
Norske forskarar kan vere dei fyrste som har klart å trekkja ut eit så vassløyseleg stoff med den elektriske analysemetoden.
– Vi trur det er ein uoffisiell verdsrekord, seier Frederik Hansen, men legg straks til at det er innan ei ganske så snever grein.
Det handlar om «analyse av vassløyselege substansar ved hjelp av EME».
EME står for elektromembranekstraksjon og er ein relativt ny teknologi for analyse av legemiddel i biologiske prøvar. Det har vore eit forskingsområde sidan 2005, men fyrst no har det kome så langt at det står på spranget til å brukast kommersielt.
Stoffet som skal analyserast, vert trekt gjennom ein tynn membran ved hjelp av elektrisitet, gjennom ein prosess som heiter elektroforese.
Membranen består av ei olje, og stoffet vert trekt ut av den vassbaserte prøven, til dømes blod eller urin, til ei vassbasert mottakarvæske på den andre sida av membranen.
Dermed er det klart for vidare analysar.
Romtemperatur
– Men det betyr at metoden er best eigna for å trekkja ut feittløyselege stoff, som lett passerer olja. Eg prøver å finna løysingar for analyse av vassbaserte substansar, seier Hansen, som er stipendiat ved Farmasøytisk institutt på Universitetet i Oslo.
Hansen har prøvd ulike lovande tilnærmingar tidlegare, men denne gongen ville han prøva noko nytt: å erstatta oljemembranen med ein membran av eit anna stoff.
– Vi hadde ein ganske god idé om kva slag stoff vi kunne bruka. Men problemet var at dei er faste ved romtemperatur, og då kan dei ikkje brukast i ein membran, forklarar Hansen.
Løysinga vart det som heiter djup-eutektiske stoff. Det er stoff som kvar for seg er faste, men som vert flytande når ein blandar dei. Det skjer sjølv ved temperaturar som er mykje lågare enn smeltepunkta deira, derav djup-eutektisk.
Det høyrest nesten ut som magi, og Hansen bekreftar at det er ganske kult å sjå på.
Ikkje sett noko liknande
– Ein kjenner ei nesten barnsleg glede når ein held opp glas og ser at dei smeltar, seier han.
Forskarane valde ut fire stoff med lovande eigenskapar som utgangspunkt. Desse blanda dei i ulike samansetjingar og blandingsforhold. Og dei vart ikkje skuffa.
– Det var vel 11–12 ulike blandingar som vart flytande. Nokon fungerte nokon lunde, betre til å trekkja ut nokre stoff, ikkje like gode på andre. Andre fungerte ikkje i det heile tatt, og så var det eitt som fungerte på alt vi prøvde. Noko liknande hadde vi ikkje sett før, ikkje i artiklar frå andre forskarar heller, fortel Hansen.
Legemiddel mot tuberkulose
– Vi vart eigentleg litt overraska over at det fungerte så bra som det gjorde. Og fordelen med at vi blandar stoffa slik vi gjer, er at vi kan finjustera blandinga og designa det løysemiddelet som har dei eigenskapane vi ynskjer.
Dermed var tida inne for ein hardare prøve.
Ulike stoff kan vera meir eller mindre vassløyselege. Di meir vassløyselege, di vanskelegare å få gjennom membranen. No ville dei prøva eitt av dei mest vassløyselege legemidla som er i bruk: streptomycin.
Streptomycin er mellom anna brukt mot tuberkulose. Som med mange andre legemiddel kan det vera bruk for å analysera mengda i blodet og samanhalda med effekten for å sjå om det er nødvendig å justera doseringa.
Mogleg for det meste
– Vi fekk litt problem med å bruka kombinasjonen som verka best med streptomycin. Membranen skal jo leia straum, men denne kombinasjonen leiar for godt, og då bryt systemet saman. Det vert steikt, kan du seia, forklarar han.
– Men ved å justera blandinga litt, fekk vi ein membran som likna og lukkast med å trekkja ut streptomycin. Vi kjenner ikkje til at nokon har klart å trekkja ut eit så vassløyseleg stoff med EME tidlegare. Så derfor reknar vi dette som ein uoffisiell verdsrekord.
– Når EME er mogleg å bruka på streptomycin, bør det vera mogleg for det aller meste anna òg.
Referanse:
Frederik André Hansen mfl.: Electromembrane extraction using deep eutectic solvents as the liquid membrane. Analytica Chimica Acta, 2021.
Frederik André Hansena og StigPedersen-Bjergaard: Electromembrane extraction of streptomycin from biological fluids. Journal of Chromatography A, 2021.
Les også disse sakene fra Universitetet i Oslo:
