Nové matrice pro MALDI-MS analýzu lipidů

• Název práce v češtině: Nové matrice pro MALDI-MS analýzu lipidů
• Název v anglickém jazyce: New matrices for MALDI-MS analysis of lipids
• Akademický rok vypsání: 2008/2009
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra analytické chemie (31-230)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Josef Cvačka, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 07.10.2008
• Datum zadání: 04.05.2011
• Datum odevzdání elektronické podoby: 12.05.2011
• Datum proběhlé obhajoby: 02.06.2011
• Oponenti: Michael Volný, Ph.D.
• Konzultanti: doc. RNDr. Karolina Schwarzová, Ph.D.

Předběžná náplň práce

Lipidy představují řadu strukturně odlišných sloučenin odvozených od mastných kyselin a jejich derivátů. V živých organismech plní celou řadu funkcí - jsou základními prvky buněčných membrán, zásobárnou energie i přenašeči signálů. Lipidy jsou studovány z mnoha důvodů, zejména kvůli jejich významu pro lidské zdraví a výživu. V přírodě se vyskytují ve formě velmi komplikovaných směsí, což klade vysoké nároky na jejich analýzu. Komplexní směsi se buď analyzují přímo (?lipidomický přístup?) nebo se nejprve rozdělí na jednotlivé frakce (třídy) lipidů, které se analyzují zvlášť (?klasický přístup?). Jednou z analytických technik, která se stále častěji pro analýzu lipidů používá, je hmotnostní spektrometrie s laserovou ionizací za spoluúčasti matrice (MALDI-MS).
Při MALDI-MS analýze je analyt nejprve smísen s vhodnou chemickou sloučeninou, tzv. matricí, a nanesen na kovovou desku. K míšení dochází většinou v roztoku, přičemž po odpaření rozpouštědla vytvoří matrice a analyt směsné krystaly. Tyto krystaly jsou pak následně desorbovány krátkými laserovými pulsy. Matrice má několik důležitých funkcí. V prvé řadě absorbuje energii laseru a prostřednictvím následných procesů ionizuje analyt. Tím se vytváří ionty v plynné fázi, které jsou dále analyzovány hmotnostním analyzátorem, nejčastěji průletovým (TOF). Matrice rovněž ?zřeďuje? analyt a tím brání přímé fotoionizaci molekul analytu, která by vedla k výrazné fragmentaci a tím i destrukci analytu. Celý proces MALDI ionizace je velmi komplexní a v současné době není zcela objasněn. Nejdůležitějším krokem při MALDI MS analýze je příprava vzorku, zejména volba matrice. Matrice rozhoduje nejen o kvalitě výsledných MS spekter, ale v mnoha případech i o tom, zda analyt bude vůbec ionizován. V současné době se vhodná matrice volí intuitivně, na základě zkušeností s MALDI analýzou podobných analytů. Dosud byla v literatuře popsáno jen několik matric, které jsou vhodné pro lipidy.
Cílem projektu je otestovat chemické sloučeniny, které mají vysoký potenciál být vhodnými matricemi pro vybrané třídy lipidů. Zkoumány budou zejména aromatické hydroxykyseliny odvozené od benzenu, naftalenu a anthracenu a iontové matrice odvozené od těchto kyselin. Modelové směsi analytů budou obsahovat nepolární lipidy, fospfolipidy, glyceroglykolipidy a další. Student se detailně seznámí s technikou MALDI-TOF a bude mít možnost pracovat na špičkové MS instrumentaci.