Využití kapilární elektroforézy pro stanovení aminokyselin a peptidů

Bc. Pavel Musil

Master's thesis

Determination of amino acids and peptides by capillary electrophoresis

Abstract:

Tato práce se zabývá vývojem metod pro stanovení aminokyselin a peptidů pomocí kapilární elektroforézy se spektrofotometrickou a fluorescenční detekcí. Pro UV-Vis detekci jsou aminokyseliny derivatizovány aromatickým činidlem ortho-ftalaldehydem, čímž vzniká isoindolin-1-onový (ftalimidinový) derivát, jehož výhodou je vysoká stabilita i při pokojové teplotě. Pro syntézu ftalimidinových derivátů jsou navrženy dva postupy. Jeden postup využívá reakce v bezvodém prostředí a kyselou katalýzu, zatímco druhý využívá vodné prostředí a ke katalýze nukleofilní atak 1,4-diazabicyklo[2.2.2]oktanu, jenž umožňuje tvorbu derivátů v krátkém čase (< 5 min) a při mírných podmínkách (25 °C). Pro derivatizaci peptidů za účelem fluorimetrického stanovení je vyvinuta metoda využívající fluorogenního činidla 4-fluoro-7-nitrobenzofurazanu (NBD-F). Derivatizační reakce je velmi rychlá a vznikající deriváty vykazují silnou fluorescenci, což předurčuje NBD-F k nasazení k derivatizaci v online uspořádání.

Abstract:

This work deals with the development of methods for determination of amino acids and peptides by capillary electrophoresis using spectrophotometric and fluorescence detection. For UV-Vis detection, amino acids are derivatized by aromatic reagent o-phthalaldehyde producing isoindolin-1-on (phthalimidine) derivatives that are stable even at room temperature. Two ways of synthesis are proposed. One approach uses anhydrous environment of acetonitrile and acidic catalysis while the other uses aqueous medium and nucleophilic attack catalysis by 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane which yields phthalimidine derivatives in short time (< 5 min) under mild conditions (25 °C). For the derivatization of peptides for fluorimetric determination, a method using fluorogenic agent 4-fluoro-7 nitrobenzofurazan (NBD-F) is developed. The derivatization reaction is very fast and the resulting derivatives exhibit strong fluorescence which predisposes NBD-F for use in on-line arrangement.

Keywords

Kapilární elektroforéza, Aminokyseliny, Peptidy, Derivatizace, Capillary electrophoresis, Amino acids, Peptides, Derivatization

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2017

Thesis defence

• Date of defence: 5. 6. 2017
• Supervisor: prof. RNDr. Zdeněk Glatz, CSc.
• Reader: doc. RNDr. Josef Tomandl, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Biochemistry / Bioanalyst - Specialist in Laboratory Methods