Multikomponentní analýza organických kyselin v biologických vzorcích pro laboratorní diagnostiku dědičných metabolických poruch

Bc. Barbora PISKLÁKOVÁ

Diplomová práce

Multicomponent analysis of organic acids in biological samples for laboratory diagnosis of hereditary metabolic disorders

Anotace:

Organické acidémie jsou velkou skupinou dědičných metabolických poruch, které způsobují akumulaci organických kyselin v tělních tekutinách, narušují tak acidobazickou rovnováhu a vedou k progresivní encefalopatii. Současná analýza organických kyselin se provádí pomocí GC-MS, která ale trpí určitými nedostatky, mezi které patří především časová náročnost a potřeba většího množství vzorku. V teoretické části této práce jsou zpracovány dosavadní poznatky o organických acidémiích, možnostech jejich diagnostiky a současný stav analýzy organických kyselin. V praktické části byla provedena optimalizace LC-MS metody, byla ověřena linearita odezvy a byly také vypočítány LOD a LOQ všech metabolitů. Byla stanovena stabilita vybraných oxokyselin za různých teplot skladování a byla provedena analýza vzorků močí pro laboratorní diagnostiku DMP. Metoda bylo optimalizována pro 151 metabolitů pokrývající velmi širokou škálu organických acidémií, bylo možné také jednoznačně identifikovat veškeré izomery. Jako nejvhodnější teplota pro skladování vzorků močí z hlediska stability oxokyselin se obecně jeví teplota -80 °C, naopak pro skladování vodných roztoků standardů +4 °C. Analýzou vzorků močí nově vyvinutou LC-MS metodou se podařilo diagnostikovat pacienty s methylmalonovu acidémií, leucinózou, glutarovou acidurií typu I a ß-ketothiolasovou deficiencí.

Abstract:

Organic acidemias are a big group of inborn errors of metabolism that cause an accumulation of organic acids in body fluids which disrupts acid-base balance leading to progressive encephalopathy. Current organic acids analysis is provided by GS-MS, which is however time-consuming and requires a larger amount of sample. In the theoretical part of this thesis is processed current knowledge of organic acidemias, their diagnostic options and current state of organic acids analysis. In the experimental part the LC-MS method was optimized, the linearity of the response was verified and the LOD and LOQ of all metabolites were also calculated. The stability of selected oxoacids at different storage temperatures was determined and urine samples were analysed for laboratory diagnosis of IEM. The method was optimized for 151 metabolites covering a very wide range of organic acidemias, it was also possible to unambiguously identify all isomers. The most suitable temperature for the storage of urine samples for oxoacid stability appears to be in general -80 °C, vice versa for the storage of aqueous solutions standards +4 °C. Analysis of urine samples by the newly developed LC-MS method managed to diagnose patients with methylmalonic acidemia, maple syrup urine disease, glutaric aciduria type I and ß- ketothiolase deficiency.

Klíčová slova

Dědičné metabolické poruchy, organické acidémie, kapalinová chromatografie, hmotnostní spektrometrie

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 11. 5. 2020

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: doc. RNDr. David Friedecký, Ph.D.

UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI

Přírodovědecká fakulta

Magisterský studijní program / obor:
Biochemie / Biochemie