LC-MS analysis of chosen phosphatidylcholines in human plasma

Bc. Markéta MACHÁLKOVÁ

Master's thesis

Abstract:

Alzheimerova choroba je vážné neurodegenerativní onemocnění, které je charakterizováno ztrátami paměti a neschopností samostatně vykonávat běžné činnosti. Ačkoliv lék na tuto nemoc nebyl zatím objeven, klíčovým krokem je nalezení molekulárních biomarkerů, které by pomohly nemoc předvídat či detekovat ji v prvopočátcích. V dnešní době jsou intenzivně studovány biomarkery z řad lipidů, jelikož nemocí zasažený orgán, mozek, je z velké většiny tvořen právě jimi. Jako slibné biomarkery Alzheimerovy nemoci se v několika studiích ukázaly být fosfatidylcholiny, které prokázaly změněné hladiny u pacientů trpících touto chorobou, ve srovnání se zdravými lidmi. S využitím lipidomického přístupu analýzy, vybrané fosfatidylcholiny byly extrahovány z lidské plazmy, separovány pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie, detekovány pomocí hmotnostní spektrometrie a kvantifikovány metodou standardního přídavku. Během analýzy byla testována různá extrakční činidla, chromatografické kolony, mobilní fáze a gradienty, a fosfatidylcholiny byly detekovány několika hmotnostními spektrometry. Finální kvantifikace vybraných fosfatidylcholinů v lidské plazmě byla provedena pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie ve spojení s kvadrupólovou iontovou pastí, přičemž ze získaných dat byly navíc vypočítány návratnosti extrakcí, matricový efekt plasmy a limity detekce a kvantifikace.

Abstract:

Alzheimer's disease is a serious neurodegenerative disease, having characteristics of memory losses and inability to carry out everyday activities. Although, the cure for this disease has not been discovered, it is crucial to find molecular biomarkers that would help the prediction or early detection of the disease. Nowadays, intensive search for the biomarkers is focused in the group of lipids, since the affected organ, brain, is mostly composed from those. As promising biomarkers of Alzheimer's disease, phosphatidylcholines were proposed in several studies, since they showed altered levels in patients suffering from this disease, in comparison to healthy people. Using lipidomics approach in our study, chosen lipids were extracted from human plasma, separated by high performance liquid chromatography, detected by mass spectrometry and quantified by standard addition method. Different extraction solvents, chromatographic columns, mobile phases and gradients were tested, in addition to detection of phosphatidylcholines by several mass spectrometric techniques. The final quantification of phosphatidylcholines in human plasma was obtained by high performance liquid chromatography coupled to quadrupole ion trap, while the extraction recoveries, matrix effect of plasma and limits of detection were calculated from the acquired data.

Keywords

lipidomika, lipid, fosfatidylcholin, analýza lipidů, kvantifikace lipidů, hmotnostní spektrometrie, Alzheimerova choroba

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 24. 4. 2015

Accessible from:: 24. 4. 2015

Thesis defence

• Supervisor: Mgr. Ivo Vrobel

PALACKÝ UNIVERSITY OLOMOUC

Faculty of Science

Master programme / field:
Biology / Molecular and Cell Biology