In Vitro Evaluation of Self-Nano-Emulsifying Drug Delivery Systems (SNEDDS) Containing Room Temperature Ionic Liquids (RTILs) for the Oral Delivery of Amphotericin B

Amphotericin B (AmpB), one of the most commonly used agents in the treatment of severe fungal infections and life-threatening parasitic diseases such as visceral Leishmaniasis, has a negligible oral bioavailability, primarily due to a low solubility and permeability. To develop an oral formulation, medium chain triglycerides and nonionic surfactants in a self-nano-emulsifying drug delivery system (SNEDDS) containing AmpB were combined with room temperature ionic liquids (RTILs) of imidazolium. The presence of ionic liquids significantly enhanced the solubility of AmpB, exhibited a low toxicity and increased the transport of AmpB across Caco-2 cell monolayers. The combination of RTILs with a lipid formulation might be a promising strategy to improve the oral bioavailability of AmpB

Ανάπτυξη μεθόδων προσδιορισμού ενώσεων βιολογικού ενδιαφέροντος με σύγχρονες αναλυτικές τεχνικές σε βιολογικά δείγματα με εγαρμογή στις επιστήμες της υγείας

The present thesis investigated the development and application of LC-MS analytical methods for the determination of small endogenous and exogenous molecules (<1000 Da) in biological samples. Throughout this thesis, innovative analytical methods and their applications are described in the investigation of modern questions related to human health. More specific, method development and validation for the quantification of 13 acylcarnitines in human serum, of 4 ceramides in qDBS (quantitative Dried Blood Spots) samples and of 14 AAs in DUS (Dried Urine Spots) samples was achieved. Moreover, a reliable protocol for the determination of 26 illicit drugs in qDBS samples was developed. In addition to the targeted methods, untargeted methods of lipidomic analysis are applied for a holistic approach to biological questions, such as the effect of exercise on human wellness.Η παρούσα διατριβή διερεύνησε την ανάπτυξη και εφαρμογή αναλυτικών μεθόδων LC-MS για τον προσδιορισμό μικρών ενδογενών και εξωγενών μορίων (<1000 Da) σε βιολογικά δείγματα. Σε όλη τη διάρκεια της διατριβής περιγράφονται καινοτόμες αναλυτικές μέθοδοι και οι εφαρμογές τους στη διερεύνηση σύγχρονων ζητημάτων που σχετίζονται με την ανθρώπινη υγεία. Πιο συγκεκριμένα, επιτεύχθηκε η ανάπτυξη και επικύρωση μεθόδων για τον ποσοτικό προσδιορισμό 13 ακυλοκαρνιτινών σε ανθρώπινο ορό, 4 κεραμιδίων σε δείγματα qDBS (ξηρές κηλίδες αίματος) και 14 αμινοξέων σε δείγματα DUS (ξηρές κηλίδες ούρων). Επιπλέον, αναπτύχθηκε αξιόπιστο πρωτόκολλο για τον προσδιορισμό 26 παράνομων ναρκωτικών σε δείγματα qDBS. Εκτός από τις στοχευμένες μεθόδους, εφαρμόστηκαν μη στοχευμένη μέθοδος λιπιδομικής ανάλυσης για μια ολιστική προσέγγιση βιολογικών ερωτημάτων, όπως η επίδραση της άσκησης στην ανθρώπινη ευεξία

Ανάπτυξη και επικύρωση μεθόδου HPLC-PDA για τον προσδιορισμό του προφαρμάκου Ολμεσαρτάνη Μεδοξομίλη σε δισκία του εμπορίου και σε διαλύματα δοκιμασιών διάλυσης

Τα τελευταία 20 χρόνια έχει αναγνωριστεί ο ρόλος του συστήματος ρενίνης-αγγειοτενσίνης-αλδοστερόνης (RAAS, renin-angiotensin-aldosterone system) στην παθοφυσιολογία των καρδιαγγειακών παθήσεων. Το γεγονός αυτό έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη νέων φαρμακευτικών θεραπειών που στοχεύουν στη ρύθμιση του συστήματος αυτού. Η Ολμεσαρτάνη (Olmesartan) είναι ένα αντιυπερτασικό φάρμακο που χρησιμοποιείται ολοένα και περισσότερο για τη θεραπεία των καρδιαγγειακών παθήσεων. Σε δισκία του εμπορίου εμφανίζεται συνήθως ως προφάρμακο με την ονομασία Ολμεσαρτάνη Μεδοξομίλη (Olmesartan Medoxomil) που μετατρέπεται ταχέως in vivo στην ενεργή φαρμακευτική μορφή που είναι η ολμεσαρτάνη (OL). Η ολμεσαρτάνη μεδοξομίλη (OLM) πρόσφατα εγκρίθηκε για την θεραπεία της υπέρτασης και είναι το νεότερο μέλος σε αυτή την κατηγορία φαρμάκων, και γιαυτό το λόγο αποτέλεσε την κινητήρια δύναμη για την υλοποίηση της παρούσας μελέτης. Η Υγρή Χρωματογραφία Υψηλής Απόδοσης χρησιμοποιείται ευρέως για τον αποτελεσματικό διαχωρισμό και ποσοτικό προσδιορισμό ποικίλων μορίων και αποτελεί το ιδανικό αναλυτικό εργαλείο για τη συγκεκριμένη μελέτη. Η μέθοδος που αναπτύχθηκε λοιπόν βασίστηκε στην προαναφερθείσα αναλυτική τεχνική, με τη χρήση ανιχνευτή συστοιχίας φωτοδιόδων PDA. Η χρωματογραφία βελτιστοποιήθηκε, ώστε να επιτευχθεί ο αποτελεσματικός διαχωρισμός των ενώσεων ολμεσαρτάνη μεδοξομίλη και ολμεσαρτάνη, ώστε να είναι δυνατόν να συμπροσδιοριστούν στο ίδιο σύστημα έκλουσης διάρκειας 6 λεπτών. Η χρωματογραφική στήλη που χρησιμοποιήθηκε ήταν η XTerra MS C18 (2.1mm × 50mm, 3.5μm) ενώ οι κινητές φάσεις αποτελούνταν από το διαλύτη (Α) 95% H2O - 5% MeOH μαζί με ρυθμιστικό διάλυμα 0,01% μυρμηκικού οξέος και 10mmol μυρμηκικού αμμωνίου και διαλύτη (Β) το ACN. Η ταχύτητα ροής καθορίστηκε σε 0,6 ml/min. Η επικύρωση της μεθόδου πραγματοποιήθηκε με τη μελέτη των ορίων ανίχνευσης (LOD) και ποσοτικού προσδιορισμού (LOQ), τα εύρη γραμμικότητας, την ακρίβεια, πιστότητα και την σταθερότητα της ουσίας σε πρότυπο διάλυμα. Η μέθοδος εφαρμόστηκε στον έλεγχο περιεκτικότητας 6 διαφορετικών δισκίων του εμπορίου που περιέχουν ολμεσαρτάνη μεδοξομίλη, καθώς και σε διαλύματα δοκιμασιών διάλυσης, για τον έλεγχο του ρυθμού διάλυσης των δισκίων και του ρυθμού αποδέσμευσης της δραστικής ουσίας. Για τη διεξαγωγή του ελέγχου διάλυσης έξι (6) δισκία τοποθετήθηκαν ταυτόχρονα σε έξι κυλινδρικές φιάλες χωρητικότητας 1000 mL, με μέσο διάλυσης απεσταγμένο νερό (dd H2O) παρουσία 0.5% w/v λαουρυλοθειικό νάτριο [Sodium Lauryl Sulfate (SLS)] σε pH 6.8. Μετά από 10, 15, 30, 45, 60 και 120 λεπτά πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία όγκου δείγματος 1 mL από κάθε φιάλη. Σε κάθε περίπτωση ο όγκος δείγματος αναπληρώθηκε με το ίδιο μέσο στην ίδια θερμοκρασία. Η μέθοδος HPLC-PDA χρησιμοποιήθηκε και για τους δύο σκοπούς και αναπτύχθηκε με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι δυνατόν να συνπροσδιοριστεί και η ολμεσαρτάνη. Από την μεριά τις επικύρωσης η ακρίβεια της μεθόδου βρέθηκε να είναι 98-106,6%. Το όριο ανίχνευσης (LOD) βρέθηκε 0,25 mg/L ενώ το όριο ποσοτικοποίησης (LOQ) βρέθηκε 0,833 mg/L. . Η επαναληψιμότητα μέσα στην ίδια ημέρα και σε 4 διαδοχικές ημέρες ήταν από 0,3%-0,82% και 0,59%-2,31% RSD αντίστοιχα. Τέλος, από τις μελέτες που έγιναν, φαίνεται ότι δύο από τα σκευάσματα έχουν διαφορετική συμπεριφορά, τόσο στο ρυθμό διάλυσης, όσο και στον ρυθμό αποδέσμευσης της δραστικής ουσίας (OL).A novel High-Pressure Liquid Chromatography- Photodiode Array (HPLC-PDA) method has been developed for the determination of the prodrug Olmesartan Medoxomil, in tablets and in dissolution test samples. The chromatographic separation was performed on a XTerra MS C18 (2.1mm × 50mm, 3.5μm) column with a mobile phase consisting of solvent (A) water: methanol, 95:5% v/v (0.1% formic acid ,10 mM ammonium formate) and solvent (B) acetonitrile. The proposed method was validated in terms of the limit of detection (LOD) and the limit of quantification (LOQ), of intra- and inter- day precision, and accuracy. Τhe stability of the drug in solutions was also studied. The accuracy was estimated by recovery experiments, resulting in the range of 98-106,6%., and the intra- and inter- day precision was between 0,3%-0,82% and 0,59%-2,31% RSD, respectively. The method was applied to determine the percentage content of 6 different commercially available tablets and to estimate both the dissolution progress of the tablets and the rate of the active substance release by dissolution tests. Based on these results, dissolution efficiency and the kinetic parameters of drug release was compared by constructing dissolution profiles for the 6 pharmaceuticals. The percentage content of the tablets was between 92.5% and 107.8%. In addition, the obtained results demonstrated different dissolution profiles

Detection of 26 Drugs of Abuse and Metabolites in Quantitative Dried Blood Spots by Liquid Chromatography–Mass Spectrometry

A method was developed for the determination of 26 drugs of abuse from different classes, including illicit drugs in quantitative dried blood spots (qDBSs), with the aim to provide a convenient method for drug testing by using only 10 μL of capillary blood. A satisfactory limit of quantification (LOQ) of 2.5 ng/mL for 9 of the compounds and 5 ng/mL for 17 of the compounds and a limit of detection (LOD) of 0.75 ng/mL for 9 of the compounds and 1.5 ng/mL for 17 of the compounds were achieved for all analytes. Reversed-phase liquid chromatography was applied on a C18 column coupled to MS, providing selective detections with both +ESI and -ESI modes. Extraction from the qDBS was performed using AcN-MeOH, 1:1 (v/v), with recovery ranging from 84.6% to 106%, while no significant effect of the hematocrit was observed. The studied drugs of abuse were found to be stable over five days under three different storage conditions (at ambient temperature 21 °C, at −20 °C, and at 35 °C), thus offering a highly attractive approach for drug screening by minimally invasive sampling for individuals that could find application in forensic toxicology analysis

Plasma Lipidomic and Metabolomic Profiling after Birth in Neonates Born to SARS-CoV-19 Infected and Non-Infected Mothers at Delivery: Preliminary Results

Pregnant women are among the high-risk populations for COVID-19, whereas the risk of vertical transmission to the fetus is very low. Nevertheless, metabolic alternations described in COVID-19 patients may also occur in pregnant women and their offspring. We prospectively evaluated the plasma lipidomic and metabolomic profiles, soon after birth, in neonates born to infected mothers (cases, n = 10) and in the offspring of uninfected ones at delivery (controls, n = 10). All cases had two negative tests for SARS-CoV-2 (nasopharyngeal swabs) performed 72 h apart. Blood samples were obtained within the first hours after birth. Liquid chromatography-high resolution mass spectrometry (UHPLC-TOF/MS) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) were applied for the analyses. Multivariate statistical analysis was performed for data evaluation. Changes in several plasma lipid species-classes (long-chain fatty acids phosphatidylcholines, triglycerides), and amino-acids were identified that allowed for clear discrimination between the study groups. The results of this preliminary investigation suggest that neonates born to Sars-Cov-19 positive mothers, without evidence of viral infection at birth, have a distinct plasma lipidomic and metabolomic profile compared to those of uninfected mothers. Whether these findings are reflective of maternal metabolic alternations due to the virus or a metabolic response following an unidentified neonatal infection warrants further investigation

Correlation of Serum Acylcarnitines with Clinical Presentation and Severity of Coronary Artery Disease

Recent studies support that acylcarnitines exert a significant role in cardiovascular disease development and progression. The aim of this metabolomics-based study was to investigate the association of serum acylcarnitine levels with coronary artery disease (CAD) severity, as assessed via SYNTAX Score. Within the context of the prospective CorLipid trial (NCT04580173), the levels of 13 circulating acylcarnitines were accurately determined through a newly developed HILIC-MS/MS method in 958 patients undergoing coronary angiography in the AHEPA University Hospital of Thessaloniki, Greece. Patients presenting with acute coronary syndrome had significantly lower median acylcarnitine C8, C10, C16, C18:1 and C18:2 values, compared to patients with chronic coronary syndrome (p = 0.012, 0.007, 0.018, 0.011 and p = 0.026), while median C10, C16, C18:1 and C18:2 levels were higher in stable angina compared to STEMI (p = 0.019 p = 0.012, p = 0.013 and p p p-values less than 0.05). With regard to CAD severity, median C4 and C5 levels were elevated and C16 and C18:2 levels were reduced in the high CAD complexity group with SYNTAX Score > 22 (p = 0.002, 0.024, 0.044 and 0.012, respectively), indicating a potential prognostic capability of those metabolites and of the ratio C4/C18:2 for the prediction of CAD severity. In conclusion, serum acylcarnitines could serve as clinically useful biomarkers leading to a more individualized management of patients with CAD, once further clinically oriented metabolomics-based studies provide similar evidence

Machine Learning Algorithm to Predict Obstructive Coronary Artery Disease: Insights from the CorLipid Trial

Developing risk assessment tools for CAD prediction remains challenging nowadays. We developed an ML predictive algorithm based on metabolic and clinical data for determining the severity of CAD, as assessed via the SYNTAX score. Analytical methods were developed to determine serum blood levels of specific ceramides, acyl-carnitines, fatty acids, and proteins such as galectin-3, adiponectin, and APOB/APOA1 ratio. Patients were grouped into: obstructive CAD (SS &gt; 0) and non-obstructive CAD (SS = 0). A risk prediction algorithm (boosted ensemble algorithm XGBoost) was developed by combining clinical characteristics with established and novel biomarkers to identify patients at high risk for complex CAD. The study population comprised 958 patients (CorLipid trial (NCT04580173)), with no prior CAD, who underwent coronary angiography. Of them, 533 (55.6%) suffered ACS, 170 (17.7%) presented with NSTEMI, 222 (23.2%) with STEMI, and 141 (14.7%) with unstable angina. Of the total sample, 681 (71%) had obstructive CAD. The algorithm dataset was 73 biochemical parameters and metabolic biomarkers as well as anthropometric and medical history variables. The performance of the XGBoost algorithm had an AUC value of 0.725 (95% CI: 0.691&ndash;0.759). Thus, a ML model incorporating clinical features in addition to certain metabolic features can estimate the pre-test likelihood of obstructive CAD