Synthesis of steroid tracers with a oxyme ligation method and use thereof in fluorescent polarisation immunoassay

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A method for the synthesis of ketosteroid oxime conjugates with a fluorescein (6-FAM) derivative connected via a short bifunctional aminooxypropyl linker is proposed. The conjugates were used as tracers for fluorescence polarization immunoassay (FPIA) with monoclonal antibodies. Stereoisomers by the oxime group were separated by preparative RP TLC and HPLC and tested in the FPIA method. Binding parameters of of tracers with monoclonal antibodies (mAbs) to progesterone were studied. Tracers showed high efficiency in the analysis of steroid hormones, the detection limit of progesterone being lower than that for a previously described analog. The Z-isomer was found to be more sensitive in the FPIA analysis compared to the E-isomer.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. A. Prokhorenko

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry RAS

Author for correspondence.
Email: prig67@mail.ru
Russian Federation, ul. Miklukho-Maklaya 16/10, Moscow, 117997

D. A. Glushchenko

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry RAS

Email: prig67@mail.ru
Russian Federation, ul. Miklukho-Maklaya 16/10, Moscow, 117997

E. L. Gulyak

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry RAS

Email: prig67@mail.ru
Russian Federation, ul. Miklukho-Maklaya 16/10, Moscow, 117997

I. V. Mikhura

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry RAS

Email: prig67@mail.ru
Russian Federation, ul. Miklukho-Maklaya 16/10, Moscow, 117997

V. A. Korshun

Shemyakin–Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry RAS

Email: prig67@mail.ru
Russian Federation, ul. Miklukho-Maklaya 16/10, Moscow, 117997

L. I. Mukhametova

Lomonosov Moscow State University

Email: prig67@mail.ru

Department of Chemistry

Russian Federation, Leninskiye Gory 1/3, Moscow, 119991

S. А. Eremin

Lomonosov Moscow State University

Email: prig67@mail.ru

Department of Chemistry

Russian Federation, Leninskiye Gory 1/3, Moscow, 119991

References

  1. Zamri M.F.M.A., Bahru R., Pramanik S.K., Fattah I.M.R. // J. Water Proc. Engin. 2021. V. 41. 102017. https://doi.org/10.1016/j.jwpe.2021.102017
  2. Miller W.L., Auchus R.J. // Endocr. Rev. 2011. V. 32. P. 81. https://doi.org/10.1210/ER.2010-0013
  3. Куджаев А.М., Андрианова А.Г., Гущина А.Е., Смирнов И.В., Ротанова Т.В. // Биоорг. химия. Т. 48. С. 381–414. [Kudzhaev A.M., Andrianova A.G., Gustchina A.E., Smirnov I.V., Rotanova T.V. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2022. V. 48. P. 678–709.] https://doi.org/10.1134/S1068162022040136
  4. Gore A.C. // JAMA Int. Med. 2016. V. 176. P. 1705–1706. https://doi.org/10.1001/jamainternmed.2016.5766
  5. Abraham G.E. // J. Steroid Biochem. 1975. V. 6. P. 261–270. https://doi.org/10.1016/0022-4731(75)90141-7
  6. Relave F., Lefebvre R.C., Beaudoin S., Price C. // Can. Vet. J. 2007. V. 48. P. 823–826.
  7. Stanczyk F.Z., Lee J.S., Santen R.J. // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2007. V. 16. P. 1713–1719. https://doi.org/10.1158/1055-9965.EPI-06-0765
  8. Tate J., Ward G. // Clin. Biochem. Rev. 2004. V. 25. P. 105–120.
  9. Hall M.D., Yasgar A., Peryea T., Braisted J.C., Jadhav A., Simeonov A., Coussens N.P. // Methods Appl. Fluoresc. 2016. V. 4. P. 022001. https://doi.org/10.1088/2050-6120/4/2/022001
  10. Smith D.S., Eremin S.A. // Anal. Bioanal. Chem. 2008. V. 391. P. 1499–1507. https://doi.org/10.1007/s00216-008-1897-z
  11. Choi M.J., Choi J., Yoon D.Y., Park J., Eremin S.A. // Biol. Pharm. Bull. 1997. V. 20. P. 309–314. https://doi.org/10.1248/bpb.20.309
  12. Колосова A.Ю., Еремин С.А., Гаврилова Е.М., Егоров А.М. // Проблемы эндокринологии. 1994. Т. 40. С. 48–51. https://doi.org/10.14341/probl12147
  13. Hong J.Y., Choi M.J. // Biol. Pharm. Bull. 2002. V. 25. P. 1258–1262. https://doi.org/10.1248/bpb.25.1258
  14. Quémener D., Davis T.P., Barner-Kowollik C., Stenzel M.H. // Chem. Commun. 2006. V. 48. P. 5051–5053. https://doi.org/10.1039/B611224B
  15. Clède S., Lambert F., Sandt C., Kascakova S., Unger M., Harté E., Plamont M.-A., Saint-Forth R., Deniset- Besseau A., Guerouiab Z., Hirschmugl C., Lecomte S., Dazzi A., Vessières A., Policar C. // Analyst. 2013. V. 138. P. 5627–5638. https://doi.org/10.1039/C3AN00807J
  16. Robinson S.W., Beer P.D. // Org. Biomol. Chem. 2017. V. 15. P. 153–159. https://doi.org/10.1039/ c6ob02339h
  17. Khomutov A.R., Vepsalainen J.J., Shvetsov A.S., Hyvönen T., Keinänen T.A., Pustobaev V.N., Eloranta T.O., Khomutov R.M. // Tetrahedron. 1996. V. 52. P. 13751–13766. https://doi.org/10.1016/0040-4020(96)00836-8
  18. Sapozhnikova A., Misyurin V.A., Ryazantsev D.Y., Kokin E.A., Finashutina Yu.P., Alexeeva A.V., Ivanov I.A., Kocharovskaya M.V., Tikhonova N.A., Popova G.P., Alferova V.A., Ustinov A.V., Korshun V.A., Brylev V.A. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 22. P. 12845. https://doi.org/10.3390/ijms222312845
  19. Kolmer D.K., Cool E.T. // Chem. Rev. 2017. V. 117. P. 10358–10376. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.7b00090
  20. Adamczyk M., Chen Y.-Y., Grote J., Mattingly P.G. // Steroids. 1999. V. 64. P. 283–290. https://doi.org/10.1016/S0039-128X(99)00004-5
  21. Мухаметова Л.И., Крылов В.Б., Соловьев A.C., Яшунский Д.В., Матвеев A.Л., Тикунова Н.В., Еремин С.А., Нифантьев Н.Э. // Известия Акад. наук. Сер. хим. 2021. №. 5. С. 975–981.
  22. Zhao Q., Bai Y., Wang H. // Talanta. 2020. V. 217. P. 121018. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121018

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Structure of previously described tracers for FPIA based on steroid hormones: (a) – Pg3CMO-EDF (progesterone carboxymethyloxime amide with ethylenediamine fluorescein thiocarbamate); (b) – 11-α-hydroxyprogesterone, acylated with succinic anhydride.

Download (137KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Stereoisomeric fragments of oximes (VII) and (VIII).

Download (58KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Change in the fluorescence polarization signal of free tracers E(VII), Z(VII) and Pg3CMO-EDF (2.5 nM) during the formation of complexes with specific antibodies to progesterone MAb-Pg (20 nM) in comparison with nonspecific MAb-3G11 (30 nM ).

Download (197KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence of changes in the fluorescence polarization signal on the concentration of antibodies for tracers E(VII) (curve 1), Z(VII) (curve 2) and Pg3CMO-EDF (curve 3) (tracer concentration 2.5 nM); pH 8.5, 25°C.

Download (198KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Calibration dependences (a) and normalized calibration dependences (b) for tracers E(VII) (curve 1), Z(VII) (curve 2) and Pg3CMO-EDF (curve 3) (tracer concentrations 2.5 nM); pH 8.5, 25°C.

Download (332KB)
Indexing metadata
7. Scheme 1. Synthesis of bifunctional linker reagent (V).

Download (111KB)
Indexing metadata
8. Scheme 2. Synthesis of the ethoxyethylidene-protected aminooxy derivative (VI) of 6-carboxyfluorescein (6-FAM) and fluorescent tracers (VII) and (VIII).

Download (205KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».