A malária, causada por protozoários intracelulares do gênero Plasmodium, é uma das doenças tropicais mais devastadoras existentes. Mais de 3 bilhões de pessoas vivem em regiões endêmicas para a malária. Cinco espécies de Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae e knowlesi) causam doenças em humanos e a infecção com P. falciparum, o mais letal desses parasitas, resulta em mais de 1 milhão de mortes anualmente. O desenvolvimento de resistência aos fármacos antimaláricos tradicionais, leva ao uso de combinações de fármacos como a quinina (QN) e a doxiciclina (DOX). Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram desenvolver e caracterizar formulação de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo a associação de QN/DOX, avaliar sua eficácia em um modelo in vivo de malária berghei, determinar a sua farmacocinética e o coeficiente de partição nos eritrócitos dos fármacos livres e nanoencapsulados. A formulação de NLS contendo QN/DOX (2,0/0,2 mg/mL) foi preparada pela técnica de homogeneização a alta pressão, utilizando polissorbato 80 e Lipoid® como emulsionantes e palmitato de cetila como matriz lipídica. No estudo preliminar de estabilidade, a formulação de NLS contendo QN/DOX apresentou tamanho de partícula adequado (152,8 ± 5,26 nm), índice de polidispersão (0,173 ± 0,006), potencial zeta (-38,6 ± 1,82 mV), alto conteúdo dos fármacos (95,9% ± 0,70/ 94,1% ± 2,41) e adequada eficiência de encapsulação (94,2% ± 1,14/83,0% ± 2,52), após 21 dias de armazenamento em temperatura ambiente. Para a análise do teor um método rápido e específico de cromatografia líquida-acoplada a espectrometria de massa (LC-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação simultânea de QN e DOX nas formulações. O método por LC-MS/MS utilizou coluna Waters Sun Fire C18 (50 mm x 3,0 mm de diâmetro) e a fase móvel foi composta de acetonitrila:ácido fórmico 0,1% (75:25, v/v), no fluxo de 0,45 mL/min (split 1:3). O volume de injeção foi de 10 μL. Ratos Wistar infectados por P. berghei foram utilizados para avaliar a eficácia da formulação de NLS contendo QN/DOX utilizando diferentes regimes de dose. As doses efetivas da formulação, i.v. (75/7,5 mg/kg/dia) e oral (105/10,5 mg/kg/dia), representam uma redução de quase 30% em comparação com os fármacos livres utilizados em associação. A farmacocinética foi avaliada após a administração dos fármacos livres ou nanoencapsulados pela vias i.v. (10/1 mg/ kg) e oral (25/2,5 mg/kg) em ratos Wistar infectados. Para a quantificação das amostras de plasma dos ratos, método por LC-MS/MS foi desenvolvido e validado. A QN, a DOX e a cimetidina (padrão interno, PI) foram extraídos do plasma através de precipitação de proteínas e a fase móvel consistiu de metanol/ácido fórmico 0,1% (70:30, v/v), no fluxo de 0,5 mL / min (split 1:3). A detecção foi realizada através da ionização por electrospray positivo, no modo de monitoramento de reações múltiplas, onde foram monitoradas as transições 325,0>307,0, 445,0>428,1 e 252,8>159,0, para QN, DOX e PI, respectivamente. A análise foi realizada em 2,0 min e o método foi linear na faixa de concentração plasmática entre 5-5000 ng/mL. Nenhuma alteração significativa dos parâmetros farmacocinéticos foi observada para ambos os fármacos e vias de administração, após a nanoencapsulação. O coeficiente de partição da QN nos eritrócitos infectados por P. berghei aumentou (5,53 ± 0,28) quando a formulação de NLS contendo QN/DOX foi usada em comparação com os fármacos livres em associação (3,81± 0,23). Nenhuma alteração significativa na penetração intraeritrocitária da DOX foi observada com a nanoencapsulação. Os resultados demonstram que a nanoencapsulação da QN/DOX em NLS diminui a dose efetiva para o tratamento da malária, sendo uma alternativa interessante a ser investigada para o tratamento da malária falciparum resistente. / Malaria is one of the most devastating tropical diseases caused by intracellular protozoan parasites of the genus Plasmodium. More than 3 billion people live in malarial endemic regions. Five species of Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae and knowlesi) cause disease in humans and infection with P. falciparum, the most deadly of these parasites, results in more than 1 million deaths annually. The development of resistance to traditional antimalarial drugs leads to the use of drug combinations such as quinine (QN)/doxycycline (DOX). In this context, the aims of this work were to develop and characterize solid lipid nanoparticles (SLN) loaded with QN/ DOX, to evaluate their efficacy in an in vivo model of berghei malaria, and to determine their pharmacokinetics and erythrocyte partition coefficient compared to the non-encapsulated (free) drug association. The SLN were prepared by high pressure homogenization technique using polysorbate 80 and Lipoid® as emulsifiers and cetyl palmitate as lipid matrix. In the preliminary stability study, QN/DOX-loaded SLN (2.0/0.2 mg/mL) presented adequate particle size (152.8 ± 5.26 nm), polydispersion index (0.173 ± 0.006), zeta potential (-38.6 ± 1.82 mV), high drug content (95.9% ± 0.70/94.1% ± 2.41) and appropriate encapsulation efficiency (94.2% ± 1.14/83.0% ± 2.52) after 21 days of storage at room temperature. For the assay analysis, a fast and specific liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was developed and validated for the simultaneous determination of QN and DOX. The LC-MS/MS method was carried out on a Sun Fire Waters C18 column (50 mm x 3.0 mm I.D.) and the mobile phase consisted of acetonitrile:0.1% formic acid (75:25, v/v), run at a flow rate of 0.45 mL/min (split 1:3). The injection volume was 10 μL. Plasmodium berghei infected Wistar rats were used to evaluate the efficacy of QN/DOX-loaded SLN using different dosing regimens. The effective QN/DOX-loaded SLN i.v. (75/7.5 mg/kg/day) and oral (105/10.5 mg/kg/day) doses represent an almost 30% reduction compared to the free drugs in association. Plasma pharmacokinetics was evaluated after administration of free or nanoencapsulated QN/DOX by i.v. (10/1 mg/kg) and oral (25/2.5 mg/kg) routes to infected Wistar rats. For the quantification of the rat plasma samples, a fast, sensitive and specific LC-MS-MS method was developed and validated for the determination of QN and DOX. QN, DOX and cimetidine (internal standard, IS) were extracted from the plasma by protein precipitation and the mobile phase consisted of methanol/formic acid 0.1% (70:30, v/v), run at a flow rate of 0.5 mL/min (split 1:3). Detection was carried out by positive Electrospray Ionization in multiple reaction monitoring mode, monitoring the transitions 325.0>307.0, 445.0>428.1 and 252.8>159.0, for QN, DOX and IS, respectively. The analysis was carried out in 2.0 min and the method was linear in the plasma concentration range of 5-5000 ng/mL. No significant alteration of pharmacokinetic parameters was observed for both drugs and routes of dosing after nanoencapsulation. QN partition coefficient into P. berghei infected erythrocyte was increased (5.53 ± 0.28) when the QN/DOX-loaded SLN was used in comparison with the free drugs in association (3.81 ± 0.23). No significant alteration on DOX erythrocyte partition coefficient was observed. In summary, the results showed that QN/DOX nanoencapsulation into SLN allows the reduction of the effective antimalarial dose being an interesting alternative to be investigated for the treatment of falciparum resistant malaria.

A presença de compostos de uso veterinário em produtos de origem animal é uma grande preocupação em termos de saúde pública. A utilização descontrolada de antibióticos como medicamentos veterinários pode levar ao desenvolvimento de resistência bacteriana, podendo prejudicar a eficácia destas drogas no uso em humanos. Os aminoglicosídeos são antibióticos extensivamente utilizados na criação de animais para o tratamento de infecções bacterianas ou para a promoção do crescimento. A União Europeia estabeleceu níveis máximos de resíduos permitidos (LMRs) para os aminoglicosídeos em vários alimentos de origem animal. O governo brasileiro implementou um plano de controle que avalia os resíduos de medicamentos veterinários em produtos de origem animal. Neste trabalho, foram desenvolvidos método quantitativo por cromatografia a líquido acoplada a espectrometria de massas triplo quadrupolo em modo tandem (LC-MS/MS) e método de screening utilizando cromatografia a líquido acoplada a espectrometria de massas com analisador por tempo-de-voo (LC-qTOF-MS) para a determinação simultânea dos aminoglicosídeos espectinomicina, tobramicina, gentamicina, kanamicina, higromicina, apramicina, estreptomicina, diidroestreptomicina, amicacina e neomicina em leite e em músculo bovino, de aves e suíno. Como método de extração utilizou-se procedimento com ácido tricloroacético e clean up por precipitação a baixa temperatura e C18 a granel. Os métodos por LC-MS/MS e LC-qTOF-MS foram validados de acordo com a Diretiva da Comissão Europeia 2002/657/CE. Os resultados obtidos no método quantitativo para recuperação, precisão, linearidade, especificidade, limites de decisão (CCα) e capacidades de detecção (CCβ) nestas matrizes foram considerados satisfatórios. Os dados de limite de detecção (LOD) e limite de quantificação (LOQ) foram estabelecidos a partir dos LMRs, variando de 5 a 100 ng g-1 para LOD e 12,5 a 250 ng g-1 para LOQ. As recuperações variaram de 36,8 a 98%, e os coeficientes de variação ficaram entre 0,9 e 20,2%, observando-se que todas as curvas foram feitas com nas próprias matrizes a fim de minimizar os efeitos de matriz que são intrínsecos para os casos estudados neste trabalho. Os valores de CCβ obtidos no método qualitativo foram entre 25 e 250 ng g-1, considerados satisfatórios para os analitos nessas matrizes. O método proposto mostrou-se simples, fácil e adequado para a análise de um grande número de amostras por dia a um baixo custo. / The presence of several substances in animal products has been a major public concern. The use of antibiotics drugs as veterinary medicines might lead to the development of bacterial resistance, which might undermine the efficacy of these drugs in human use. The aminoglycosides are antibiotics that have been extensively employed in animal husbandry for the treatment of bacterial infections, but also as growth promotion. The European Union has issued strict maximum residue levels (MRLs) for aminoglycosides in several animal origin products. The Brazilian government implemented a control plan that assesses the residues of veterinary medicines in animal products. A quantitative method based on liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC–MS/MS) and a screening method by liquid chromatography mass spectrometry with time-of-flight system (LC-qTOF-MS) has been developed for simultaneous determination of the aminoglycosides spectonomycin, tobramycin, gentamicin, kanamycin, hygromycin, apramycin, streptomycin, dihydrostreptomycin, amikacin and neomycin in milk and in bovine, poultry and swine muscles. A simple extraction method was developed using trichloroacetic acid and clean up with low temperature precipitation and C18 bulk. The LC–MS/MS and LC-qTOF-MS methods were validated according to the European Union Commission Directive 2002/657/EC. Adequate performance characteristics were obtained for recovery, precision, calibration curve, specificity, decision limits (CCα) and detection capabilities (CCβ) in all matrices tested. The detection limit (LOD) and limits of quantification (LOQ) was established from MRL ranging from 5 to 100 ng g-1 for LOD and 12.5 to 250 ng g-1 to LOQ. Recoveries ranged from 36.8 to 98.0% and the coefficient of variation from 0.9 to 20.2%, noting that all curves have been made into their own matrices in order to minimize the matrix effects which are intrinsic to the cases studied in this work. The CCβ values obtained in qualitative method were between 25 and 250 ng g-1, considered satisfactory for the analytes in those matrices. The proposed method proved to be simple, easy, and adequate for high-throughput analysis of a large number of samples per day at low cost.

A malária, causada por protozoários intracelulares do gênero Plasmodium, é uma das doenças tropicais mais devastadoras existentes. Mais de 3 bilhões de pessoas vivem em regiões endêmicas para a malária. Cinco espécies de Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae e knowlesi) causam doenças em humanos e a infecção com P. falciparum, o mais letal desses parasitas, resulta em mais de 1 milhão de mortes anualmente. O desenvolvimento de resistência aos fármacos antimaláricos tradicionais, leva ao uso de combinações de fármacos como a quinina (QN) e a doxiciclina (DOX). Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram desenvolver e caracterizar formulação de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo a associação de QN/DOX, avaliar sua eficácia em um modelo in vivo de malária berghei, determinar a sua farmacocinética e o coeficiente de partição nos eritrócitos dos fármacos livres e nanoencapsulados. A formulação de NLS contendo QN/DOX (2,0/0,2 mg/mL) foi preparada pela técnica de homogeneização a alta pressão, utilizando polissorbato 80 e Lipoid® como emulsionantes e palmitato de cetila como matriz lipídica. No estudo preliminar de estabilidade, a formulação de NLS contendo QN/DOX apresentou tamanho de partícula adequado (152,8 ± 5,26 nm), índice de polidispersão (0,173 ± 0,006), potencial zeta (-38,6 ± 1,82 mV), alto conteúdo dos fármacos (95,9% ± 0,70/ 94,1% ± 2,41) e adequada eficiência de encapsulação (94,2% ± 1,14/83,0% ± 2,52), após 21 dias de armazenamento em temperatura ambiente. Para a análise do teor um método rápido e específico de cromatografia líquida-acoplada a espectrometria de massa (LC-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação simultânea de QN e DOX nas formulações. O método por LC-MS/MS utilizou coluna Waters Sun Fire C18 (50 mm x 3,0 mm de diâmetro) e a fase móvel foi composta de acetonitrila:ácido fórmico 0,1% (75:25, v/v), no fluxo de 0,45 mL/min (split 1:3). O volume de injeção foi de 10 μL. Ratos Wistar infectados por P. berghei foram utilizados para avaliar a eficácia da formulação de NLS contendo QN/DOX utilizando diferentes regimes de dose. As doses efetivas da formulação, i.v. (75/7,5 mg/kg/dia) e oral (105/10,5 mg/kg/dia), representam uma redução de quase 30% em comparação com os fármacos livres utilizados em associação. A farmacocinética foi avaliada após a administração dos fármacos livres ou nanoencapsulados pela vias i.v. (10/1 mg/ kg) e oral (25/2,5 mg/kg) em ratos Wistar infectados. Para a quantificação das amostras de plasma dos ratos, método por LC-MS/MS foi desenvolvido e validado. A QN, a DOX e a cimetidina (padrão interno, PI) foram extraídos do plasma através de precipitação de proteínas e a fase móvel consistiu de metanol/ácido fórmico 0,1% (70:30, v/v), no fluxo de 0,5 mL / min (split 1:3). A detecção foi realizada através da ionização por electrospray positivo, no modo de monitoramento de reações múltiplas, onde foram monitoradas as transições 325,0>307,0, 445,0>428,1 e 252,8>159,0, para QN, DOX e PI, respectivamente. A análise foi realizada em 2,0 min e o método foi linear na faixa de concentração plasmática entre 5-5000 ng/mL. Nenhuma alteração significativa dos parâmetros farmacocinéticos foi observada para ambos os fármacos e vias de administração, após a nanoencapsulação. O coeficiente de partição da QN nos eritrócitos infectados por P. berghei aumentou (5,53 ± 0,28) quando a formulação de NLS contendo QN/DOX foi usada em comparação com os fármacos livres em associação (3,81± 0,23). Nenhuma alteração significativa na penetração intraeritrocitária da DOX foi observada com a nanoencapsulação. Os resultados demonstram que a nanoencapsulação da QN/DOX em NLS diminui a dose efetiva para o tratamento da malária, sendo uma alternativa interessante a ser investigada para o tratamento da malária falciparum resistente. / Malaria is one of the most devastating tropical diseases caused by intracellular protozoan parasites of the genus Plasmodium. More than 3 billion people live in malarial endemic regions. Five species of Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae and knowlesi) cause disease in humans and infection with P. falciparum, the most deadly of these parasites, results in more than 1 million deaths annually. The development of resistance to traditional antimalarial drugs leads to the use of drug combinations such as quinine (QN)/doxycycline (DOX). In this context, the aims of this work were to develop and characterize solid lipid nanoparticles (SLN) loaded with QN/ DOX, to evaluate their efficacy in an in vivo model of berghei malaria, and to determine their pharmacokinetics and erythrocyte partition coefficient compared to the non-encapsulated (free) drug association. The SLN were prepared by high pressure homogenization technique using polysorbate 80 and Lipoid® as emulsifiers and cetyl palmitate as lipid matrix. In the preliminary stability study, QN/DOX-loaded SLN (2.0/0.2 mg/mL) presented adequate particle size (152.8 ± 5.26 nm), polydispersion index (0.173 ± 0.006), zeta potential (-38.6 ± 1.82 mV), high drug content (95.9% ± 0.70/94.1% ± 2.41) and appropriate encapsulation efficiency (94.2% ± 1.14/83.0% ± 2.52) after 21 days of storage at room temperature. For the assay analysis, a fast and specific liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was developed and validated for the simultaneous determination of QN and DOX. The LC-MS/MS method was carried out on a Sun Fire Waters C18 column (50 mm x 3.0 mm I.D.) and the mobile phase consisted of acetonitrile:0.1% formic acid (75:25, v/v), run at a flow rate of 0.45 mL/min (split 1:3). The injection volume was 10 μL. Plasmodium berghei infected Wistar rats were used to evaluate the efficacy of QN/DOX-loaded SLN using different dosing regimens. The effective QN/DOX-loaded SLN i.v. (75/7.5 mg/kg/day) and oral (105/10.5 mg/kg/day) doses represent an almost 30% reduction compared to the free drugs in association. Plasma pharmacokinetics was evaluated after administration of free or nanoencapsulated QN/DOX by i.v. (10/1 mg/kg) and oral (25/2.5 mg/kg) routes to infected Wistar rats. For the quantification of the rat plasma samples, a fast, sensitive and specific LC-MS-MS method was developed and validated for the determination of QN and DOX. QN, DOX and cimetidine (internal standard, IS) were extracted from the plasma by protein precipitation and the mobile phase consisted of methanol/formic acid 0.1% (70:30, v/v), run at a flow rate of 0.5 mL/min (split 1:3). Detection was carried out by positive Electrospray Ionization in multiple reaction monitoring mode, monitoring the transitions 325.0>307.0, 445.0>428.1 and 252.8>159.0, for QN, DOX and IS, respectively. The analysis was carried out in 2.0 min and the method was linear in the plasma concentration range of 5-5000 ng/mL. No significant alteration of pharmacokinetic parameters was observed for both drugs and routes of dosing after nanoencapsulation. QN partition coefficient into P. berghei infected erythrocyte was increased (5.53 ± 0.28) when the QN/DOX-loaded SLN was used in comparison with the free drugs in association (3.81 ± 0.23). No significant alteration on DOX erythrocyte partition coefficient was observed. In summary, the results showed that QN/DOX nanoencapsulation into SLN allows the reduction of the effective antimalarial dose being an interesting alternative to be investigated for the treatment of falciparum resistant malaria.

A presença de compostos de uso veterinário em produtos de origem animal é uma grande preocupação em termos de saúde pública. A utilização descontrolada de antibióticos como medicamentos veterinários pode levar ao desenvolvimento de resistência bacteriana, podendo prejudicar a eficácia destas drogas no uso em humanos. Os aminoglicosídeos são antibióticos extensivamente utilizados na criação de animais para o tratamento de infecções bacterianas ou para a promoção do crescimento. A União Europeia estabeleceu níveis máximos de resíduos permitidos (LMRs) para os aminoglicosídeos em vários alimentos de origem animal. O governo brasileiro implementou um plano de controle que avalia os resíduos de medicamentos veterinários em produtos de origem animal. Neste trabalho, foram desenvolvidos método quantitativo por cromatografia a líquido acoplada a espectrometria de massas triplo quadrupolo em modo tandem (LC-MS/MS) e método de screening utilizando cromatografia a líquido acoplada a espectrometria de massas com analisador por tempo-de-voo (LC-qTOF-MS) para a determinação simultânea dos aminoglicosídeos espectinomicina, tobramicina, gentamicina, kanamicina, higromicina, apramicina, estreptomicina, diidroestreptomicina, amicacina e neomicina em leite e em músculo bovino, de aves e suíno. Como método de extração utilizou-se procedimento com ácido tricloroacético e clean up por precipitação a baixa temperatura e C18 a granel. Os métodos por LC-MS/MS e LC-qTOF-MS foram validados de acordo com a Diretiva da Comissão Europeia 2002/657/CE. Os resultados obtidos no método quantitativo para recuperação, precisão, linearidade, especificidade, limites de decisão (CCα) e capacidades de detecção (CCβ) nestas matrizes foram considerados satisfatórios. Os dados de limite de detecção (LOD) e limite de quantificação (LOQ) foram estabelecidos a partir dos LMRs, variando de 5 a 100 ng g-1 para LOD e 12,5 a 250 ng g-1 para LOQ. As recuperações variaram de 36,8 a 98%, e os coeficientes de variação ficaram entre 0,9 e 20,2%, observando-se que todas as curvas foram feitas com nas próprias matrizes a fim de minimizar os efeitos de matriz que são intrínsecos para os casos estudados neste trabalho. Os valores de CCβ obtidos no método qualitativo foram entre 25 e 250 ng g-1, considerados satisfatórios para os analitos nessas matrizes. O método proposto mostrou-se simples, fácil e adequado para a análise de um grande número de amostras por dia a um baixo custo. / The presence of several substances in animal products has been a major public concern. The use of antibiotics drugs as veterinary medicines might lead to the development of bacterial resistance, which might undermine the efficacy of these drugs in human use. The aminoglycosides are antibiotics that have been extensively employed in animal husbandry for the treatment of bacterial infections, but also as growth promotion. The European Union has issued strict maximum residue levels (MRLs) for aminoglycosides in several animal origin products. The Brazilian government implemented a control plan that assesses the residues of veterinary medicines in animal products. A quantitative method based on liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC–MS/MS) and a screening method by liquid chromatography mass spectrometry with time-of-flight system (LC-qTOF-MS) has been developed for simultaneous determination of the aminoglycosides spectonomycin, tobramycin, gentamicin, kanamycin, hygromycin, apramycin, streptomycin, dihydrostreptomycin, amikacin and neomycin in milk and in bovine, poultry and swine muscles. A simple extraction method was developed using trichloroacetic acid and clean up with low temperature precipitation and C18 bulk. The LC–MS/MS and LC-qTOF-MS methods were validated according to the European Union Commission Directive 2002/657/EC. Adequate performance characteristics were obtained for recovery, precision, calibration curve, specificity, decision limits (CCα) and detection capabilities (CCβ) in all matrices tested. The detection limit (LOD) and limits of quantification (LOQ) was established from MRL ranging from 5 to 100 ng g-1 for LOD and 12.5 to 250 ng g-1 to LOQ. Recoveries ranged from 36.8 to 98.0% and the coefficient of variation from 0.9 to 20.2%, noting that all curves have been made into their own matrices in order to minimize the matrix effects which are intrinsic to the cases studied in this work. The CCβ values obtained in qualitative method were between 25 and 250 ng g-1, considered satisfactory for the analytes in those matrices. The proposed method proved to be simple, easy, and adequate for high-throughput analysis of a large number of samples per day at low cost.

A presença de compostos de uso veterinário em produtos de origem animal é uma grande preocupação em termos de saúde pública. A utilização descontrolada de antibióticos como medicamentos veterinários pode levar ao desenvolvimento de resistência bacteriana, podendo prejudicar a eficácia destas drogas no uso em humanos. Os aminoglicosídeos são antibióticos extensivamente utilizados na criação de animais para o tratamento de infecções bacterianas ou para a promoção do crescimento. A União Europeia estabeleceu níveis máximos de resíduos permitidos (LMRs) para os aminoglicosídeos em vários alimentos de origem animal. O governo brasileiro implementou um plano de controle que avalia os resíduos de medicamentos veterinários em produtos de origem animal. Neste trabalho, foram desenvolvidos método quantitativo por cromatografia a líquido acoplada a espectrometria de massas triplo quadrupolo em modo tandem (LC-MS/MS) e método de screening utilizando cromatografia a líquido acoplada a espectrometria de massas com analisador por tempo-de-voo (LC-qTOF-MS) para a determinação simultânea dos aminoglicosídeos espectinomicina, tobramicina, gentamicina, kanamicina, higromicina, apramicina, estreptomicina, diidroestreptomicina, amicacina e neomicina em leite e em músculo bovino, de aves e suíno. Como método de extração utilizou-se procedimento com ácido tricloroacético e clean up por precipitação a baixa temperatura e C18 a granel. Os métodos por LC-MS/MS e LC-qTOF-MS foram validados de acordo com a Diretiva da Comissão Europeia 2002/657/CE. Os resultados obtidos no método quantitativo para recuperação, precisão, linearidade, especificidade, limites de decisão (CCα) e capacidades de detecção (CCβ) nestas matrizes foram considerados satisfatórios. Os dados de limite de detecção (LOD) e limite de quantificação (LOQ) foram estabelecidos a partir dos LMRs, variando de 5 a 100 ng g-1 para LOD e 12,5 a 250 ng g-1 para LOQ. As recuperações variaram de 36,8 a 98%, e os coeficientes de variação ficaram entre 0,9 e 20,2%, observando-se que todas as curvas foram feitas com nas próprias matrizes a fim de minimizar os efeitos de matriz que são intrínsecos para os casos estudados neste trabalho. Os valores de CCβ obtidos no método qualitativo foram entre 25 e 250 ng g-1, considerados satisfatórios para os analitos nessas matrizes. O método proposto mostrou-se simples, fácil e adequado para a análise de um grande número de amostras por dia a um baixo custo. / The presence of several substances in animal products has been a major public concern. The use of antibiotics drugs as veterinary medicines might lead to the development of bacterial resistance, which might undermine the efficacy of these drugs in human use. The aminoglycosides are antibiotics that have been extensively employed in animal husbandry for the treatment of bacterial infections, but also as growth promotion. The European Union has issued strict maximum residue levels (MRLs) for aminoglycosides in several animal origin products. The Brazilian government implemented a control plan that assesses the residues of veterinary medicines in animal products. A quantitative method based on liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC–MS/MS) and a screening method by liquid chromatography mass spectrometry with time-of-flight system (LC-qTOF-MS) has been developed for simultaneous determination of the aminoglycosides spectonomycin, tobramycin, gentamicin, kanamycin, hygromycin, apramycin, streptomycin, dihydrostreptomycin, amikacin and neomycin in milk and in bovine, poultry and swine muscles. A simple extraction method was developed using trichloroacetic acid and clean up with low temperature precipitation and C18 bulk. The LC–MS/MS and LC-qTOF-MS methods were validated according to the European Union Commission Directive 2002/657/EC. Adequate performance characteristics were obtained for recovery, precision, calibration curve, specificity, decision limits (CCα) and detection capabilities (CCβ) in all matrices tested. The detection limit (LOD) and limits of quantification (LOQ) was established from MRL ranging from 5 to 100 ng g-1 for LOD and 12.5 to 250 ng g-1 to LOQ. Recoveries ranged from 36.8 to 98.0% and the coefficient of variation from 0.9 to 20.2%, noting that all curves have been made into their own matrices in order to minimize the matrix effects which are intrinsic to the cases studied in this work. The CCβ values obtained in qualitative method were between 25 and 250 ng g-1, considered satisfactory for the analytes in those matrices. The proposed method proved to be simple, easy, and adequate for high-throughput analysis of a large number of samples per day at low cost.

A malária, causada por protozoários intracelulares do gênero Plasmodium, é uma das doenças tropicais mais devastadoras existentes. Mais de 3 bilhões de pessoas vivem em regiões endêmicas para a malária. Cinco espécies de Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae e knowlesi) causam doenças em humanos e a infecção com P. falciparum, o mais letal desses parasitas, resulta em mais de 1 milhão de mortes anualmente. O desenvolvimento de resistência aos fármacos antimaláricos tradicionais, leva ao uso de combinações de fármacos como a quinina (QN) e a doxiciclina (DOX). Nesse contexto, os objetivos deste trabalho foram desenvolver e caracterizar formulação de nanopartículas lipídicas sólidas (NLS) contendo a associação de QN/DOX, avaliar sua eficácia em um modelo in vivo de malária berghei, determinar a sua farmacocinética e o coeficiente de partição nos eritrócitos dos fármacos livres e nanoencapsulados. A formulação de NLS contendo QN/DOX (2,0/0,2 mg/mL) foi preparada pela técnica de homogeneização a alta pressão, utilizando polissorbato 80 e Lipoid® como emulsionantes e palmitato de cetila como matriz lipídica. No estudo preliminar de estabilidade, a formulação de NLS contendo QN/DOX apresentou tamanho de partícula adequado (152,8 ± 5,26 nm), índice de polidispersão (0,173 ± 0,006), potencial zeta (-38,6 ± 1,82 mV), alto conteúdo dos fármacos (95,9% ± 0,70/ 94,1% ± 2,41) e adequada eficiência de encapsulação (94,2% ± 1,14/83,0% ± 2,52), após 21 dias de armazenamento em temperatura ambiente. Para a análise do teor um método rápido e específico de cromatografia líquida-acoplada a espectrometria de massa (LC-MS/MS) foi desenvolvido e validado para a determinação simultânea de QN e DOX nas formulações. O método por LC-MS/MS utilizou coluna Waters Sun Fire C18 (50 mm x 3,0 mm de diâmetro) e a fase móvel foi composta de acetonitrila:ácido fórmico 0,1% (75:25, v/v), no fluxo de 0,45 mL/min (split 1:3). O volume de injeção foi de 10 μL. Ratos Wistar infectados por P. berghei foram utilizados para avaliar a eficácia da formulação de NLS contendo QN/DOX utilizando diferentes regimes de dose. As doses efetivas da formulação, i.v. (75/7,5 mg/kg/dia) e oral (105/10,5 mg/kg/dia), representam uma redução de quase 30% em comparação com os fármacos livres utilizados em associação. A farmacocinética foi avaliada após a administração dos fármacos livres ou nanoencapsulados pela vias i.v. (10/1 mg/ kg) e oral (25/2,5 mg/kg) em ratos Wistar infectados. Para a quantificação das amostras de plasma dos ratos, método por LC-MS/MS foi desenvolvido e validado. A QN, a DOX e a cimetidina (padrão interno, PI) foram extraídos do plasma através de precipitação de proteínas e a fase móvel consistiu de metanol/ácido fórmico 0,1% (70:30, v/v), no fluxo de 0,5 mL / min (split 1:3). A detecção foi realizada através da ionização por electrospray positivo, no modo de monitoramento de reações múltiplas, onde foram monitoradas as transições 325,0>307,0, 445,0>428,1 e 252,8>159,0, para QN, DOX e PI, respectivamente. A análise foi realizada em 2,0 min e o método foi linear na faixa de concentração plasmática entre 5-5000 ng/mL. Nenhuma alteração significativa dos parâmetros farmacocinéticos foi observada para ambos os fármacos e vias de administração, após a nanoencapsulação. O coeficiente de partição da QN nos eritrócitos infectados por P. berghei aumentou (5,53 ± 0,28) quando a formulação de NLS contendo QN/DOX foi usada em comparação com os fármacos livres em associação (3,81± 0,23). Nenhuma alteração significativa na penetração intraeritrocitária da DOX foi observada com a nanoencapsulação. Os resultados demonstram que a nanoencapsulação da QN/DOX em NLS diminui a dose efetiva para o tratamento da malária, sendo uma alternativa interessante a ser investigada para o tratamento da malária falciparum resistente. / Malaria is one of the most devastating tropical diseases caused by intracellular protozoan parasites of the genus Plasmodium. More than 3 billion people live in malarial endemic regions. Five species of Plasmodium (falciparum, vivax, ovale, malariae and knowlesi) cause disease in humans and infection with P. falciparum, the most deadly of these parasites, results in more than 1 million deaths annually. The development of resistance to traditional antimalarial drugs leads to the use of drug combinations such as quinine (QN)/doxycycline (DOX). In this context, the aims of this work were to develop and characterize solid lipid nanoparticles (SLN) loaded with QN/ DOX, to evaluate their efficacy in an in vivo model of berghei malaria, and to determine their pharmacokinetics and erythrocyte partition coefficient compared to the non-encapsulated (free) drug association. The SLN were prepared by high pressure homogenization technique using polysorbate 80 and Lipoid® as emulsifiers and cetyl palmitate as lipid matrix. In the preliminary stability study, QN/DOX-loaded SLN (2.0/0.2 mg/mL) presented adequate particle size (152.8 ± 5.26 nm), polydispersion index (0.173 ± 0.006), zeta potential (-38.6 ± 1.82 mV), high drug content (95.9% ± 0.70/94.1% ± 2.41) and appropriate encapsulation efficiency (94.2% ± 1.14/83.0% ± 2.52) after 21 days of storage at room temperature. For the assay analysis, a fast and specific liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) method was developed and validated for the simultaneous determination of QN and DOX. The LC-MS/MS method was carried out on a Sun Fire Waters C18 column (50 mm x 3.0 mm I.D.) and the mobile phase consisted of acetonitrile:0.1% formic acid (75:25, v/v), run at a flow rate of 0.45 mL/min (split 1:3). The injection volume was 10 μL. Plasmodium berghei infected Wistar rats were used to evaluate the efficacy of QN/DOX-loaded SLN using different dosing regimens. The effective QN/DOX-loaded SLN i.v. (75/7.5 mg/kg/day) and oral (105/10.5 mg/kg/day) doses represent an almost 30% reduction compared to the free drugs in association. Plasma pharmacokinetics was evaluated after administration of free or nanoencapsulated QN/DOX by i.v. (10/1 mg/kg) and oral (25/2.5 mg/kg) routes to infected Wistar rats. For the quantification of the rat plasma samples, a fast, sensitive and specific LC-MS-MS method was developed and validated for the determination of QN and DOX. QN, DOX and cimetidine (internal standard, IS) were extracted from the plasma by protein precipitation and the mobile phase consisted of methanol/formic acid 0.1% (70:30, v/v), run at a flow rate of 0.5 mL/min (split 1:3). Detection was carried out by positive Electrospray Ionization in multiple reaction monitoring mode, monitoring the transitions 325.0>307.0, 445.0>428.1 and 252.8>159.0, for QN, DOX and IS, respectively. The analysis was carried out in 2.0 min and the method was linear in the plasma concentration range of 5-5000 ng/mL. No significant alteration of pharmacokinetic parameters was observed for both drugs and routes of dosing after nanoencapsulation. QN partition coefficient into P. berghei infected erythrocyte was increased (5.53 ± 0.28) when the QN/DOX-loaded SLN was used in comparison with the free drugs in association (3.81 ± 0.23). No significant alteration on DOX erythrocyte partition coefficient was observed. In summary, the results showed that QN/DOX nanoencapsulation into SLN allows the reduction of the effective antimalarial dose being an interesting alternative to be investigated for the treatment of falciparum resistant malaria.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The agribusiness has been incorporating new technologies in the production of meat, including good management of farms, health, balanced diet, breeding and integrated production. Allied to this, there is a growing concern with issues related to residues and contaminants in animals intended for food production. In the study, were compared four extraction methods based on the method QuEChERS for the determination of 79 pesticides and 15 veterinary drugs analyzed by Liquid Chromatography coupled to tandem Mass Spectrometry in samples of meat and pork liver, chicken and fish. The parameters evaluated were: linear range (6 concentration levels and 6 injections each), limit of detection (LOD), limit of quantification (LOQ), decision limit (CCα), capability of detection (CCβ) and matrix effect, as well as precision and accuracy, in terms of recovery. For this, we performed the fortification of matrices previously homogenized with solutions containing compounds at 3 levels of fortification (20, 50 and 100 μg kg-1), 6 replicates for each level, were performade. The modified QuEChERS extraction method consists in the extraction of 10 g of the matrix with 10 mL of acetonitrile containing 1% (v/v) of acetic acid and shaking vigorously by hand for 1 min. After, 4 g of anhydrous magnesium sulfate and 1.7 g anhydrous sodium acetate were added and the agitation repeated. After the extract was centrifugated for 8 min (3500 rpm) and 2 mL of the extract was transferred to another tube containing 300 mg of anhydrous magnesium sulfate and 50 mg of sorbent PSA, repeating the agitation and centrifugation. The extract was diluted (1:1 v/v) in the mobile phase and then analyzed by LC-MS/MS. Analytical curves prepared in solvent and in extracts of matrices evaluated showed adequate linearity between 5 and 200 μg kg-1, with coefficients of determination greater than 0.99. The method showed satisfactory recovery values between 70 and 120% (RSD ≤ 20%) to about 95% of compounds in all matrices, except for liver showed satisfactory values to about 80% of the compound at levels of 20, 50 and 100 μg kg-1. The LOQ of method was 10 μg kg-1. CCα values were between 1.1 and 102.9 μg kg-1 and CCβ values were in the range 1.9 to 105.9 μg kg-1. The results of this study showed that the modified method QuEChERS is fast, simple and efficient and can be applied to the determination of pesticides and veterinary drugs in samples of meat and liver pork, chicken and fish fillet for routine analysis. Furthermore, the use of LC-MS/MS was efficent, allowing the determination and confirmation of a large number of compounds simultaneously at residues livels. / O agronegócio nacional vem incorporando novas tecnologias na produção de carnes, incluindo bom manejo das granjas, sanidade, alimentação balanceada, melhoramento genético e produção integrada. Aliado a este fato, há uma preocupação crescente com questões relacionadas à presença de resíduos e contaminantes em animais destinados a produção de alimentos. Neste estudo, comparou-se quatro métodos de extração baseados no método QuEChERS para a determinação de 79 agrotóxicos e 15 medicamentos veterinários por Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massas em Série em amostras de carne e fígado suíno, carne de frango e filé de peixe. Os parâmetros avaliados foram: faixa de linear das curvas analíticas (6 níveis de concentração e 6 injeções cada), limite de detecção (LOD), limite de quantificação (LOQ), limite de decisão (CCα), capacidade de detecção (CCβ) e efeito matriz, bem como precisão e exatidão, em termos de recuperação. Para isso, efetuou-se a fortificação das matrizes previamente homogeneizadas, com soluções contendo os compostos em 3 níveis de fortificação (20, 50 e 100 μg kg-1), 6 réplicas para cada nível, e aplicou-se o método proposto. A extração pelo método QuEChERS modificado consistiu na extração de 10,0 g da matriz com 10 mL de acetonitrila contendo 1% (v/v) de ácido acético sob agitação manual e vigorosa por 1 min. Acrescentou-se 4,0 g de sulfato de magnésio anidro e 1,7 g de acetato de sódio anidro, repetindo-se a agitação. O extrato foi centrifugado por 8 min (3500 rpm) e após 2 mL de extrato foram transferidos para outro tubo contendo 300 mg de sulfato de magnésio anidro e 50 mg de sorvente PSA, repetindo-se a agitação e a centrifugação. O extrato foi diluído (1:1) na fase móvel e em seguida analisado por LC-MS/MS. As curvas analíticas, preparadas no solvente e nos extratos das matrizes avaliadas, apresentaram linearidade adequada entre 5 e 200 μg L-1, com valores de coeficiente de determinação maiores que 0,99. O método apresentou valores de recuperação satisfatórios entre 70 e 120% e (RSD ≤ 20%) para cerca de 95% dos compostos em todas as matrizes, exceto para fígado que apresentou valores satisfatórios para cerca de 80% dos compostos nos níveis de 20, 50 e 100 μg kg-1. O valor de LOQ do método foi de 10 μg kg-1. Os valores de CCα ficaram entre 1,1 e 102,9 μg kg-1 e os valores de CCβ ficaram na faixa de 1,9 a 105,9 μg kg-1. Os resultados desse estudo mostraram que o método QuEChERS modificado é rápido, simples e eficiente, podendo ser aplicado para a determinação de agrotóxicos e medicamentos veterinários em amostras de carne e fígado suíno, carne de frango e filé de peixe em análise de rotina. Além disso, o emprego da LC-MS/MS mostrou-se eficiente, permitindo a determinação e confirmação de um grande número de compostos simultaneamente em níveis de resíduos.

Abstract : 5-Methylcytosine is an epigenetic mark, which can be oxidized to 5-hydroxymethylcytosine (5hmC) in DNA by ten-eleven translocation (TET) oxygenases. It is an initial step in the demethylation of 5mC. Levels of 5hmC is relatively high in the brain compared to other organs, but these levels are known to be significantly reduced during the development of a brain tumor, especially in glioblastoma multiforme (GBM). However, no known mechanisms may fully explain this abnormality. The objectives of my project were to (1) understand the implications of the demethylation pathway mediated by TET, and (2) gain a deeper insight in the epigenetic make-up of brain tumors. (1) U87 cells were incubated with 5mC, 5hmC, 5-formylcytosine (5fC) or co-incubated of 5hmC with 3,4,5,6-tetrahydro-2’-deoxyuridine (dTHU) over a timeline of 0, 24, 48 and 96 hours. (2) 130 brain tumors (GBM= 79; grade II/III= 51) were obtained directly from surgery and immediately suspended in DNA extraction buffer. Both cell samples and tumor tissues underwent DNA extraction and DNA digestion protocols. The percent per cytosine (%/C) was obtained by quantification of 5mC, 5hmC, 5fC, 5-hydroxymethyluracil (5hmU) and 5formyluracil (5fU) using LC-MS/MS. (1) Cellular incubations showed that it is possible to increase levels of 5hmC in DNA, but also a slight increase in 5mC levels throughout the experiment. 5HmC levels dramatically increased by 1.9-fold after 96h. On the other hand, no increase was observed in 5fC levels. Both 5hmC and 5fC incubations were accompanied by high increases in 5hmU and 5fU levels respectively. The addition of dTHU to the 5hmC incubation decreased 5hmU incorporation by 65%. (2) The average levels of 5mC, 5hmC and 5fC, in brain tumors, were 4.0, 0.15 and 0.021 %/C respectively. 5HmU and 5fU levels were present at comparable levels of 5hmC and 5fC. Levels of 5hmC, 5hmU and 5fU were significantly lower in the DNA of GBM specimens. There was a strong correlation between 5mC with 5hmC and 5fC in GBM, but this was absent in low grade tumors. The presence of 5hmU and 5fU in brain tumor and the increase in their levels during cell incubations indicate a deamination activity in these cancerous cells, which may impinge on the cellular levels of 5hmC, in particular. Furthermore, upon the incubations with 5hmC, downstream levels of 5fC did not increase suggesting a TET malfunction. TET activity is maintained in GBMs, but impaired in low grade tumors due to isocitrate dehydrogenase-1 (IDH1) mutations. Therefore, in brain tumors, a strong deamination activity and TET impairment may lead to epigenetic reduction of 5hmC. / Résumé : 5Mtéthylcytosine (5mC) est une marque épigénétique qui peut être oxydée en 5-hydroxyméthylcytosine (5hmC) par ten-eleven translocation (TET) oxygénases. Ceci amène à l’étape initiale de la déméthylation de 5mC. Le niveau de 5hmC est plus élevé dans le cerveau par rapport aux autres organes. Par contre, ce niveau a une réduction marquante au cours du développement d’une tumeur cérébrale, notamment le glioblastome multiforme (GBM). Toutefois, il n’y a aucun mécanisme connu pour expliquer cette anomalie. Les objectifs de ce projet étaient de (1) discerner l’implication de la voie de déméthylation obtenu par médiation de TET et (2) d’avoir une compréhension plus profonde de la constitution épigénétique des tumeurs cérébraux. (1) Des cellules U87 ont été incubées avec 5mC, 5hmC, 5-fomylcytosine (5fC) et une co-incubation de 5hmC avec 3,4,5,6-tétrahydro-2’-déoxyuridine (dTHU). Les échantillons ont été récoltés à 0, 24, 48, 96 heures. (2) 130 tumeurs cérébraux (GBM = 79; grade II/III = 51) étaient obtenus directement de chirurgie et mise en suspension dans un tampon d’extraction d’ADN le jour même. Les échantillons d’U87 et de tissu tumoral ont subi les protocoles d’extraction et de digestion d’ADN. Le pourcentage par cytosine (%/C) était calculé par la quantification de 5mC, 5hmC, 5fC, 5-hydroxyméthyluracile (5hmU) et 5-formyluracile (5fU) en utilisant LC-MS/MS. (1) Les incubations d’U87 ont démontrées la possibilité augmenter les niveaux génomique de 5hmC, mais aussi une légère augmentation des niveaux de 5mC. Les niveaux de 5hmC ont accru de 1.9 fois après 96hrs. Par contre, aucune variation n’a été observée dans les niveaux de 5fC. Les incubations de 5hmC et 5fC ont été accompagnées par une élévation des niveaux de 5hmU et 5fU respectivement. L’addition de dTHU avec 5hmC avait diminué l’incorporation de 5hmU par 65%. (2) Dans les tumeurs cérébraux, les niveaux moyens de 5mC, 5hmC et 5fC étaient de 4.0, 0.15 et 0.021%/C respectivement. Les quantités de 5hmU et 5fU étaient grandement plus faible dans le GBMs que dans les tumeurs de bas grades. La présence de 5hmU et 5fU dans les tumeurs et leur augmentation durant l’incubation des U87 indiquent une activité de désamination, qui peut, en particulier, entraver les niveaux de 5hmC. En outre, malgré l’incubation avec 5mC, les niveaux de 5hmC et 5fC n’ont pas augmentés suggérant un dysfonctionnement de TET. L’activité de TET est maintenue dans GBM, mais altérée dans les tumeurs de bas grades à cause de mutation isocitrate dehydrogenase-1 (IDH1). Par conséquent, la forte activité de désamination et la déficience en TET peuvent conduire à une réduction épigénétique.

This master thesis deals with a monitoring of a content of the trichothecene mycotoxins deoxynivalenol, nivalenol, T-2 toxin and HT-2 toxin in malting barley using the LC-MS/MS method. The theoretical part describes general characteristics of mycotoxins and their significant producer filamentous fungus of Fusarium species. Further, important trichothecene mycotoxins and mycotoxins generally which are commonly found in malting barley were also characterized. In the theoretical part of the thesis possibilities for a determination of the mycotoxins by the chromatographic methods were presented too; the immunochemical methods were also mentioned. In the experimental section an analysis of the B type trichothecenes was optimized by LC/APCI-MS/MS and of the A type trichothecenes by LC/ESI-MS/MS. When analyzing 57 samples of different barley varieties the deoxynivalenol reached the highest values (up to 945,2 µg.kg-1), namely in the case of the Sebastian variety with corn as the fore-crop. The highest values of nivalenol, T-2 toxin and HT-2 toxin (138,4 µg.kg-1; 21,8 µg.kg-1 and 68,7 µg.kg-1 respectively) were found in the Prestige variety of barley with winter wheat as the fore-crop. Subsequently a second set of four experimental samples of the Sebastian variety of barley and malt produced from the variety with corn as the fore-crop were analysed. In this group three samples were artificially infected with the filamentous fungi of Fusarium species; the fourth sample was not artificially infected and served as a control sample. Even in the case of the artificially infected samples the deoxynivalenol reached the highest values. The master thesis was implemented in the Research Institute of Brewing and Malting, Plc. in Brno.

This dissertation describes the elucidation and implementation of derivatisation in the quantification of biologically active vitamin D metabolites in limited volume serum and dry blood spot samples (DBS) using the liquid chromatography tandem-mass spectrometry (LC-MS/MS) analytical technique. This manuscript describes in detail the development and validation of an analytical methodology, highlighting the role derivatisation and mass spectrometry plays in the structural characterisation and quantification of vitamin D metabolites. The first chapter reviews comprehensively, the history of vitamin D biosynthesis discovery as an anti-rickets agent, the biochemistry of vitamin D, its metabolic pathway, functions in the different biological systems and the consequences of its deficiency in the body. The second chapter reviews the current methods and techniques utilised for the detection and characterization of vitamin D metabolites, with specific emphasis based on the contribution made by derivatisation and mass spectrometry. A brief introduction to derivatisation is provided, with specific focus on PTAD and Amplifex diene reagents (Cooksontype reagents) used in this study. The importance of sensitivity and selectivity of targeted analytes is described first in detail for underivatised analytes, followed by PTAD and Amplifex derivatised samples. Chapter 2 also describes the importance of vitamin D quantification using liquid chromatography, the strengths and limitations of LC-MS/MS when used in isolation and after derivatisation. Also discussed, is how combining these techniques can overcome inherent limitations in LCMS/MS and enhance analytical performance. In Chapter 3 the materials and methods used and the study design is laid out, describing a brief introduction of the routinely used clinical diagnostics assay enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) as a reference method and is compared to an LC-MS/MS assay, to ascertain discrepancies and agreement between both methodologies from the same volunteer samples. Chapters 3 and 4 describes the comprehensive development, optimisation and validation of the highly sensitive PTAD derivatives LC-MS/MS assay for the quantification of active vitamin D metabolites, as well as the development of method using Amplifex diene derivatisation. Also discussed, is sample preparation optimisation of DBS and Mitra micro-samples. A holistic approach was taken to the development of the methodologies to provide data from which the required analytical information can be obtained for method evaluation and statistical analysis. The validated PTAD derivatives method is applied to the quantification of vitamin D metabolites in limited volume (100 μL) clinical human serum samples from 30 volunteers compared to results obtained using the clinical diagnostics ELISA technique. In Chapter 4 data analysis is described and the results are further discussed and a conclusion made based on the findings from the study. This study envisaged that combination of limited sample volume and DBS, derivatisation and LCMS/ MS is a powerful tool in vitamin D metabolite analysis and provided evidence of a positive increase in sensitivity and selectivity between derivatised compared to underivatised samples. A 10-fold increase in signal-to-noise-ratio (S/N) was observed when comparing PTAD derivatised, and Amplifex diene derivatised versus underivatised samples. Chapter 5 presents suggested future directions and considerations in the areas of vitamin D metabolite derivatisation and DBS sampling technique analysis using LC-MS/MS research based on the results presented in this dissertation. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2017. / Pharmacology / MSc / Unrestricted