Distúrbios do metabolismo mineral e ósseo são altamente prevalentes e considerados como causa relevante da morbidade e mortalidade dos pacientes com doença renal crônica. Diversas estratégias diagnósticas e terapêuticas têm sido estudadas nesses doentes; entretanto, pouco valor é dado ao cálcio do dialisato, apesar do impacto que possa exercer sobre o balanço de cálcio durante a hemodiálise. Os fatores determinantes da transferência de cálcio durante o procedimento são ainda controversos. Nesse estudo prospectivo, avaliamos a influência da remodelação óssea sobre o balanço de cálcio em dez pacientes dialíticos em três situações consecutivas: hiperparatireoidismo grave (Pré paratireoidectomia), durante a \"síndrome de fome óssea\" (Fome óssea) imediatamente após a paratireoidectomia e após estabilização clínica (Paratireoidectomia tardia). Durante cada fase os participantes foram submetidos a três sessões randômicas de hemodiálise com diferentes concentrações de cálcio no dialisato: 2,5; 3,0 e 3,5 mEq/L. Todos os pacientes foram submetidos à biópsia óssea para análise histomorfométrica e quantificação de proteínas ósseas no início do estudo. A transferência de cálcio variou grandemente entre os pacientes em cada fase do estudo mesmo usando o mesmo cálcio no dialisato, com valores negativos de medianas no Pré paratireoidectomia e Fome óssea (-161mg e -218mg, respectivamente) e discretamente positivo no Paratireoidectomia tardio (39mg; p < 0,05 versus Pré paratireoidectomia e Fome óssea). Análise de regressão multivariada mostrou que o gradiente de cálcio entre o cálcio iônico sérico inicial e o cálcio do dialisato, a diferença entre o cálcio iônico sérico final e o inicial e a forma não carboxilada da osteocalcina foram preditores independentes da transferencia de cálcio (R2=0.48; p < 0.05). Pelo fato da remodelação óssea também influenciar os níveis séricos de cálcio iônico e suas variações durante a diálise, nesse estudo demonstramos que o esqueleto tem papel fundamental no balanço de cálcio e essas variáveis devem ser consideradas na individualização do cálcio do dialisato de nossos pacientes / Disturbances in mineral and bone metabolism are highly prevalent and are a major cause of morbidity and mortality in chronic kidney disease patients. Different diagnostic and therapeutic strategies have been studied in these patients. However, little attention is paid to the calcium concentration in the dialysate, despite the impact it could exert over calcium balance during dialysis. The variables that determine calcium transfer during hemodialysis are still controversial. In this study, we have prospectively investigated the influence of bone remodeling on calcium balance in ten dialysis patients in three consecutive situations: severe hyperparathyroidism (Pre parathyroidectomy), during \"hungry bone syndrome\" (Hungry bone) right after surgery and after stabilization of clinical status (Late parathyroidectomy). During each phase participants were submitted to 3 random hemodialysis sessions, with different dialysate calcium: 2.5, 3.0 and 3.5 mEq/L. Bone biopsy for hystomorphometric analysis and bone proteins quantification were performed in all patients at baseline. Calcium mass transfer varied widely among patients in each study phase even using the same dialysis calcium with negative median values in Pre parathyroidectomy and Hungry Bone (-161 and -218mg, respectively) and slightly positive in Late parathyroidectomy (39mg; p<0.05 versus Pre parathyroidectomy and Hungry Bone). Multiple regression analysis showed that calcium gradient between initial serum ionic calcium and the dialysate calcium, the difference between final and initial serum ionic calcium and serum undercarboxylated form of osteocalcin were independent predictors of calcium mass transfer (R2=0.48; p<0.05). As bone remodeling also influences the serum levels of ionic calcium and its variance during dialysis, in this study we have added new data by demonstrating that the skeleton plays a key role on calcium balance and these variables must be considered when individualizing calcium dialysate for our patients

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Human parathyroid hormone (hPTH) is a polypeptide with 84 amino acids and it is the most important peptide regulator for calcium and phosphate ion homeostasis, maintaining bone structure. Recombinant human parathyroid hormone, rhPTH (1-34), produced by DNA technology in Escherichia coli contain the active amino-terminal fragment of the full length hPTH and is currently being used worldwide for the treatment of osteoporosis at high risk of fractures in postmenopausal women and men with osteoporosis primary or hypogonadal. Reversed-phase liquid chromatography (RP-LC) and size exclusion liquid chromatography (SE-LC) methods were developed and validated for the assessment of recombinant human parathyroid hormone (rhPTH 1-34) in biopharmaceutical formulations. A gradient RP-LC method was carried out on a Zorbax 300 SB C18 column (150 mm x 4.6 mm i.d.), maintained at 40 ºC. The mobile phase A consisted of 0.1 M sodium sulphate buffer, pH 2.3, and the mobile phase B was acetonitrile. The SE-LC method was carried out on a BioSep-SEC-S 2000 column (300 mm x 7.8 mm i.d.), maintained at 25 ºC. The mobile phase consisted of 0.1 M phosphoric acid buffer, pH 2.5, run isocratically at a flow rate of 0.7 mL/min. Cromatographic separation was obtained with retention times of 12.2 min, and 13.2 min, and was linear over the concentration range of 1-250 μg/mL (r 2 = 0.9997) and 2-300 μg/mL (r 2 = 0.9993), respectively, for RP-LC and SE-LC, with photodiode array (PDA) detection at 214 nm. The limits of detection and quantitation were 0.44 and 1.47 μg/mL, respectively, for the RP-LC and 0.79 and 2.63 μg/mL, for the SE-LC. Specificity was established in degradation studies, which also showed that there was no interference of the excipients. Equally, the accuracy was 100.49% and 100.22%, with bias lower than 1.12% and than 0.81%. Moreover, the in vitro cytotoxicity test of related proteins and higher molecular weight forms showed significant differences (p< 0.05) compared to intact molecule. The validated methods were applied for the determination of rhPTH and related proteins in biotechnology-derived products, giving lower mean differences of the estimated content/potencies of 0.64% and 1.31% for the RP-LC and SE-LC related to the in vivo bioassay, and of 0.98% and 0.31% higher, compared to the in vitro cell culture assay, respectively. It is concluded that represents a contribution to establish new alternatives to monitor stability, quality control and thereby assure therapeutic efficacy of the biotechnology-derived medicine. / O hormônio da paratireóide humano (hPTH) é um polipeptídio constituído de 84 aminoácidos e tem função essencial como regulador da homeostase dos íons cálcio e fosfato, e manutenção da estrutura óssea. O hormônio da paratireóide humano recombinante, rhPTH (1-34), é produzido pela tecnologia do DNA em Escherichia coli, apresenta a sequência de aminoácidos responsável pela porção biologicamente ativa do paratormônio natural e é usado clinicamente para o tratamento da osteoporose de alto risco de fraturas em mulheres pósmenopausa e de homens com osteoporose primária ou hipogonadal. No presente trabalho foram desenvolvidos e validados métodos por cromatografia líquida em fase reversa (CL-FR) e por exclusão molecular (CL-EM) para a avaliação de rhPTH (1-34) em formulações de produtos biofarmacêuticos. No método por CL-FR, foi utilizada coluna Zorbax 300 SB C18 (150 mm x 4,6 mm d.i.), mantida a 40 ºC. A fase móvel A foi constituída por tampão sulfato de sódio 0,1 M, pH 2,3, e a fase móvel B por acetonitrila, eluídas em gradiente. No método por CL-EM foi utilizada coluna BioSep-SEC-S 2000 (300 mm x 7.8 mm d.i.), mantida a 25 ºC. A fase móvel foi contituída de tampão ácido fosfórico 0,1 M, pH 2,5, eluída em vazão isocrática de 0,7 mL/min. Para ambos os métodos utilizou-se detector de arranjo de diodos (DAD) a 214 nm. A separação cromatográfica foi obtida nos tempos de 12,2 e 13,2 min, sendo linear na faixa de concentração de 1-250 μg/mL (r2 = 0,9997) e 1-300 μg/mL (r2 = 0,9993), respectivamente, para os métodos por CL-FR e CL-EM. Os limites de detecção e quantificação foram 0,44 e 1,47 μg/mL, respectivamente, para o método por CL-FR e 0,79 e 2,63 por CL-EM. A especificidade foi avaliada em estudos de degradação, que também demonstraram que não houve interferência dos excipientes. A exatidão foi 100,49 e 100,22, com bias inferior a 1,12 e 0,81, respectivamente, para os métodos por CL-FR e CL-EM. Além disso, realizou-se o teste de citotoxicidade in vitro das formas degradadas, as quais apresentaram diferença significativa em relação a forma intacta (p<0,05). O métodos propostos foram aplicados para avaliação da potência de rhPTH (1-34) e de proteínas relacionadas em formulações biofarmacêuticas, e os resultados foram comparados com os bioensaios, observando-se diferenças das médias de teor/potência 0,64% e 1,31% inferiores para os métodos por CL-FR e CL-EM, em relação ao bioensaio in vivo, e 0,98% e 0,31% superiores, respectivamente, em relação ao in vitro. Contribuíu-se assim para estabelecer procedimentos que aprimoram o controle da qualidade, garantindo a segurança e eficácia terapêutica do produto biotecnológico.

Distúrbios do metabolismo mineral e ósseo são altamente prevalentes e considerados como causa relevante da morbidade e mortalidade dos pacientes com doença renal crônica. Diversas estratégias diagnósticas e terapêuticas têm sido estudadas nesses doentes; entretanto, pouco valor é dado ao cálcio do dialisato, apesar do impacto que possa exercer sobre o balanço de cálcio durante a hemodiálise. Os fatores determinantes da transferência de cálcio durante o procedimento são ainda controversos. Nesse estudo prospectivo, avaliamos a influência da remodelação óssea sobre o balanço de cálcio em dez pacientes dialíticos em três situações consecutivas: hiperparatireoidismo grave (Pré paratireoidectomia), durante a \"síndrome de fome óssea\" (Fome óssea) imediatamente após a paratireoidectomia e após estabilização clínica (Paratireoidectomia tardia). Durante cada fase os participantes foram submetidos a três sessões randômicas de hemodiálise com diferentes concentrações de cálcio no dialisato: 2,5; 3,0 e 3,5 mEq/L. Todos os pacientes foram submetidos à biópsia óssea para análise histomorfométrica e quantificação de proteínas ósseas no início do estudo. A transferência de cálcio variou grandemente entre os pacientes em cada fase do estudo mesmo usando o mesmo cálcio no dialisato, com valores negativos de medianas no Pré paratireoidectomia e Fome óssea (-161mg e -218mg, respectivamente) e discretamente positivo no Paratireoidectomia tardio (39mg; p < 0,05 versus Pré paratireoidectomia e Fome óssea). Análise de regressão multivariada mostrou que o gradiente de cálcio entre o cálcio iônico sérico inicial e o cálcio do dialisato, a diferença entre o cálcio iônico sérico final e o inicial e a forma não carboxilada da osteocalcina foram preditores independentes da transferencia de cálcio (R2=0.48; p < 0.05). Pelo fato da remodelação óssea também influenciar os níveis séricos de cálcio iônico e suas variações durante a diálise, nesse estudo demonstramos que o esqueleto tem papel fundamental no balanço de cálcio e essas variáveis devem ser consideradas na individualização do cálcio do dialisato de nossos pacientes / Disturbances in mineral and bone metabolism are highly prevalent and are a major cause of morbidity and mortality in chronic kidney disease patients. Different diagnostic and therapeutic strategies have been studied in these patients. However, little attention is paid to the calcium concentration in the dialysate, despite the impact it could exert over calcium balance during dialysis. The variables that determine calcium transfer during hemodialysis are still controversial. In this study, we have prospectively investigated the influence of bone remodeling on calcium balance in ten dialysis patients in three consecutive situations: severe hyperparathyroidism (Pre parathyroidectomy), during \"hungry bone syndrome\" (Hungry bone) right after surgery and after stabilization of clinical status (Late parathyroidectomy). During each phase participants were submitted to 3 random hemodialysis sessions, with different dialysate calcium: 2.5, 3.0 and 3.5 mEq/L. Bone biopsy for hystomorphometric analysis and bone proteins quantification were performed in all patients at baseline. Calcium mass transfer varied widely among patients in each study phase even using the same dialysis calcium with negative median values in Pre parathyroidectomy and Hungry Bone (-161 and -218mg, respectively) and slightly positive in Late parathyroidectomy (39mg; p<0.05 versus Pre parathyroidectomy and Hungry Bone). Multiple regression analysis showed that calcium gradient between initial serum ionic calcium and the dialysate calcium, the difference between final and initial serum ionic calcium and serum undercarboxylated form of osteocalcin were independent predictors of calcium mass transfer (R2=0.48; p<0.05). As bone remodeling also influences the serum levels of ionic calcium and its variance during dialysis, in this study we have added new data by demonstrating that the skeleton plays a key role on calcium balance and these variables must be considered when individualizing calcium dialysate for our patients

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS / The human parathyroid hormone (hPTH) is a polypeptide secreted by the parathyroid glands that is essential for the maintenance of the calcium ion homeostasis in the blood. The recombinant DNA technology has enabled the expression of hPTH gene in Escherichia coli, and thus the large-scale production of recombinant human parathyroid hormone (rhPTH 1-34), teriparatide, which contain the active amino-terminal fragment of the full length hPTH. The rhPTH is clinically used to treat osteoporosis at high risk of fractures in postmenopausal women, men with osteoporosis primary or hypogonadal and adults with glucocorticoid-induced osteoporosis (GIO). Cappilary zone electrophoresis (CZE) method was developed and validated for the assessment of rhPTH in biopharmaceutical formulations. The analysis for CZE method was performed on a fused-silica capillary (effective length, 40 cm; 50 μm i.d.), using electrolyte solution consisted of 50 mM dihydrogen phosphate solution at pH 3.0. The capillary was maintained at 25º C, the applied voltage was 20 kV. Injections were performed using a pressure mode at 50 mbar for 45 s, with detection by photodiode array detector set at 200 nm. Separation was obtained with a migration time of 5.3 min, and was linear over the concentration range of 0.25-250 μg mL-1 (r2 = 0.9992). The limits of detection and quantitation were 0.12 and 0.40 μg/mL, respectively. Specificity and stability-indicating capability were established in degradation studies, which also showed that there was no interference of the excipients. The accuracy was 100.28% with bias lower than 0.85%. Moreover, the in vitro cytotoxicity test of acidic, photolytic and thermal degradated forms showed significant differences (p<0.05) compared to intact molecule. The cell proliferation and alkaline phosphatase activity bioassays in UMR-106 cells were developed and applied to assess the biological activity of rhPTH in biopharmaceutical formulations The results of content/potency were correlated to those of the validated reversed-phase liquid chromatography (RP-LC), size-exclusion liquid chromatography (SE-LC) and CZE methods, showing significant correlation (p> 0.05) Thus, the application of the validated physico-chemical methods together with in vitro bioassays, was suggested to improve quality control of rhPTH biotechnology-derived product and to support studies of biosimilars. / O hormônio da paratireóide humano (hPTH) é um polipeptídeo produzido e secretado pelas glândulas paratireóides, e é fundamental para a manutenção da homeostase dos íons cálcio no sangue. A tecnologia do DNA recombinante possibilitou a expressão do gene do hPTH em Escherichia coli, e a produção em grande escala do hormônio da paratireóide humano recombinante (rhPTH 1-34), também denominado Teriparatida, o qual apresenta a sequência de aminoácidos responsável pela porção biologicamente ativa do paratôrmonio natural. O rhPTH é clinicamente indicado para o tratamento da osteoporose de alto risco de fraturas em mulheres pós-menopausa, de homens com osteoporose primária ou hipogonadal, e da osteoporose associada à terapia sistêmica com glicocorticóides. Neste trabalho foi desenvolvido e validado método por eletroforese capilar de zona (ECZ) para a avaliação de rhPTH em produtos biofarmacêuticos. No método por ECZ, utilizou-se capilar de sílica fundida (40 cm de comprimento efetivo x 50 μm d.i.) e solução eletrolítica composta de fosfato de sódio dihidrogenado 50 mM, pH 3,0. O capilar foi mantido a temperatura de 25ºC, e a tensão aplicada foi de 20 kV. O tempo de injeção foi de 45 s, com pressão de 50 mBar, e detecção por arranjo de diodos (DAD), em 200 nm. A separação eletroforética foi obtida com tempo de migração de 5,3 min, sendo linear na faixa de concentração de 0,25-250 μg/mL (r2 = 0,9992). Os limites de detecção e quantificação foram de 0,12 e 0,40 μg/mL, respectivamente. A especificidade foi avaliada através de análises com os excipientes da formulação biofarmacêutica e estudos de degradação, demonstrando a seletividade do método. A exatidão foi 100,28% com bias inferior a 0,85%. Além disso, realizou-se o teste de citotoxicidade in vitro das formas degradadas, apresentando, para as amostras submetidas às condições ácida, fotolítica e térmica, diferença significativa (p< 0,05) em relação à molécula íntegra. Os bioensaios de proliferação celular e da atividade da fosfatase alcalina em células UMR-106 foram desenvolvidos e aplicados para avaliação da atividade biológica de rhPTH em formulações biofarmacêuticas. Os resultados de teor/potência foram correlacionados com os métodos já validados por cromatografia líquida em fase reversa (CL-FR), cromatografia líquida por exclusão molecular (CL-EM) e ECZ, apresentando correlação significativa (p> 0,05). Assim, sugere-se que o métodos físico-químicos validados sejam aplicados paralelamente aos bioensaios in vitro para aprimorar o controle da qualidade do produto biotecnológico de rhPTH, e para avaliação da biossimilaridade de rhPTH.