ANALYSE DISCRIMINANTE ET QUANTITATIVE DE 5 ANTI-CANCÉREUX PAR SPECTROSCOPIE RAMAN POUR LE CONTRÔLE DE PRÉPARATIONS EN MILIEU HOSPITALIER
Réf. 035 PT
Marion BERGE1, Laetitia minh mai LÊ1, Ali TFAYLI 2, Jiangyan ZHOU3, Patrice PROGNON1, Arlette BAILLET-GUFFROY3, Eric CAUDRON1
1 : Service de Pharmacie, Hôpital Européen George Pompidou, 20 rue Leblanc , 75015 Paris
2 : Lip(Sys)² Chimie Analytique Pharmaceutique, EA7357, UFR de pharmacie, 5 rue Jean Baptiste Clément , 92290 Châtenay Malabry
3 : Lip(Sys)² Chimie Analytique Pharmaceutique, EA7357, UFR de pharmacie, 5 rue Jean Baptiste Clément , 92290 Châtenay Malabry
2 : Lip(Sys)² Chimie Analytique Pharmaceutique, EA7357, UFR de pharmacie, 5 rue Jean Baptiste Clément , 92290 Châtenay Malabry
3 : Lip(Sys)² Chimie Analytique Pharmaceutique, EA7357, UFR de pharmacie, 5 rue Jean Baptiste Clément , 92290 Châtenay Malabry
Résumé du poster
Introduction : Le contrôle analytique des chimiothérapies permet d´assurer la qualité physico-chimique des préparations. La spectroscopie vibrationnelle Raman (SR) est une technique rapide, non destructive et non invasive largement utilisée dans l’industrie pharmaceutique. L’objectif de cette étude a été de montrer la faisabilité de la SR pour la discrimination et de la quantification de plusieurs molécules anticancéreuses, et de comparer ces performances aux techniques séparatives de routine avec détection UV.
Matériels & méthode : Cinq molécules ont été analysées après dilution dans du NaCl 0,9% à des concentrations couvrant la gamme thérapeutique: gemcitabine (GEM) de 1 à 40mg/mL, doxorubicine (DOXO) de 0,01 à 2mg/mL, 5-fluorouracile (5-FU) de 1 à 50mg/mL, cyclophosphamide (CYCLO) de 0,5 à 20 mg/mL et ifosphamide (IFOS) de 1 à 40mg/mL. Les solutions conditionnées dans des flacons en verre, ont été analysées avec un spectromètre Raman Labram HR Evolution (3 mesures/échantillon). Les échantillons ont été répartis en 2 sets de calibration pour le développement des modèles (n=450) et de validation externe pour l’évaluation des performances prédictives des modèles (n=477). Les modèles de discrimination et de quantification ont été développés par analyse multivariée, Partial Least Square discrimination analysis (PLS-DA) et régression (PLS-R). Plusieurs prétraitement ont été évalués (dérivée première, seconde et normalisation vectorielle). Les échantillons de validation externe ont été analysés également par injection directe dans le flux (FIA/UV) ou séparation chromatographique (HPLC-UV).
Résultats & discussion : Au total, 144 modèles de discrimination et 96 de quantification ont été développés. Deux approches d’analyse discriminante ont été testées globale et hiérarchique. La meilleure discrimination a été obtenue par analyse hiérarchique reposant sur 3 discriminations successives pour des concentrations supérieures à la limite de quantification (LLOQ). Sur les échantillons de validation externe, 90,8% étaient bien assignés, 2,5% mal classés et 6,7% non assignés. Les modèles de quantification les plus performants présentaient des erreurs de prédiction (RMSEP) comprises entre 0,23mg/mL pour la DOXO et 3,05mg/mL pour le 5FU avec des coefficients de détermination (r²) supérieurs à 0,9989. Les LLOQ variaient de 0,17mg/mL pour la DOXO à 2,83mg/mL pour GEM. Selon l’approche de Bland-Altman comparant la SR et les méthodes UV, seules trois méthodes (GEM, IFOS et 5FU pour des concentrations>10mg/mL) sont transposables avec un biais et des limites de confidence (+1.96SD) compris dans les limites fixées respectivement de ±2% et de ±20%.
Conclusion : Cette étude confirme la potentialité de la SR pour l’analyse quantitative et discriminante des molécules anticancéreuses. Malgré des limites de sensibilité pour les faibles concentrations, cette technique permettant des analyses in situ sans échantillonnage constitue une perspective intéressante pour les seringues ou les diffuseurs jusque-là non échantillonnable. Cette méthode non invasive permet toutefois de réduire les risques potentiels liés à l´exposition aux cytotoxiques.
Mots clés : Spectroscopie Raman , Molécules anticancéreuses, Chimiométrie , Quantification , Discrimination
Matériels & méthode : Cinq molécules ont été analysées après dilution dans du NaCl 0,9% à des concentrations couvrant la gamme thérapeutique: gemcitabine (GEM) de 1 à 40mg/mL, doxorubicine (DOXO) de 0,01 à 2mg/mL, 5-fluorouracile (5-FU) de 1 à 50mg/mL, cyclophosphamide (CYCLO) de 0,5 à 20 mg/mL et ifosphamide (IFOS) de 1 à 40mg/mL. Les solutions conditionnées dans des flacons en verre, ont été analysées avec un spectromètre Raman Labram HR Evolution (3 mesures/échantillon). Les échantillons ont été répartis en 2 sets de calibration pour le développement des modèles (n=450) et de validation externe pour l’évaluation des performances prédictives des modèles (n=477). Les modèles de discrimination et de quantification ont été développés par analyse multivariée, Partial Least Square discrimination analysis (PLS-DA) et régression (PLS-R). Plusieurs prétraitement ont été évalués (dérivée première, seconde et normalisation vectorielle). Les échantillons de validation externe ont été analysés également par injection directe dans le flux (FIA/UV) ou séparation chromatographique (HPLC-UV).
Résultats & discussion : Au total, 144 modèles de discrimination et 96 de quantification ont été développés. Deux approches d’analyse discriminante ont été testées globale et hiérarchique. La meilleure discrimination a été obtenue par analyse hiérarchique reposant sur 3 discriminations successives pour des concentrations supérieures à la limite de quantification (LLOQ). Sur les échantillons de validation externe, 90,8% étaient bien assignés, 2,5% mal classés et 6,7% non assignés. Les modèles de quantification les plus performants présentaient des erreurs de prédiction (RMSEP) comprises entre 0,23mg/mL pour la DOXO et 3,05mg/mL pour le 5FU avec des coefficients de détermination (r²) supérieurs à 0,9989. Les LLOQ variaient de 0,17mg/mL pour la DOXO à 2,83mg/mL pour GEM. Selon l’approche de Bland-Altman comparant la SR et les méthodes UV, seules trois méthodes (GEM, IFOS et 5FU pour des concentrations>10mg/mL) sont transposables avec un biais et des limites de confidence (+1.96SD) compris dans les limites fixées respectivement de ±2% et de ±20%.
Conclusion : Cette étude confirme la potentialité de la SR pour l’analyse quantitative et discriminante des molécules anticancéreuses. Malgré des limites de sensibilité pour les faibles concentrations, cette technique permettant des analyses in situ sans échantillonnage constitue une perspective intéressante pour les seringues ou les diffuseurs jusque-là non échantillonnable. Cette méthode non invasive permet toutefois de réduire les risques potentiels liés à l´exposition aux cytotoxiques.
Mots clés : Spectroscopie Raman , Molécules anticancéreuses, Chimiométrie , Quantification , Discrimination