Μοντελοποίηση απόκρισης σήματος φαρμακομορίων με χρήση τεχνικής αρνητικού μοριακού ιοντισμού και ηλεκτροψεκασμό(ESI-LC-MS)
Creators: name: Γιουμουξούζης, Χρήστος Ηλία
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Ηλεκτροψεκασμός σε υγρή χρωματογραφία/φασματοσκοπία μαζών
Αρνητικός μοριακός ιοντισμός
Μέθοδος μερικών ελαχίστων τετραγώνων
Electrospray in liquid chromatography/mass spectroscopy
Negative ionization mode
Partial least squares

description: Η τεχνική του ιονισμού με ηλεκτροψεκασμό χρησιμοποιείται για την παραγωγή ιόντων αέριας φάσης δίχως την θραυσματοποίηση τους και θεωρείται ως μια από τις πλέον ευαίσθητες αναλυτικές μεθόδους για την δομική ανάλυση μορίων. Πάραυτα, ο προσδιορισμός ορισμένων παραμέτρων (φυσικοχημικές ιδιότητες και δομικά χαρακτηριστικά), οι οποίες ενδέχεται να ενισχύουν την παραγόμενη απόκριση, ειδικά στην τεχνική αρνητικού ιονισμού, δεν έχει ως σήμερα διευκρινιστεί επαρκώς. Η παρούσα εργασία επιχειρεί να συσχετίσει την απόκριση σήματος 110 ουσιών, που χρησιμοποιούνται ως δείγματα, με τα φυσικοχημικά και δομικά χαρακτηριστικά τους (μοριακοί δείκτες, Χ μεταβλητές). Για να ποσοτικοποιηθεί το φαινόμενο αυτό χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος Μερικών Ελαχίστων Τετραγώνων, η οποία αποτελεί ένα μαθηματικό μοντέλο ικανό να διεξάγει γραμμική πολυπαραμετρική ανάλυση. Τα μοντέλα τα οποία πρόεκυψαν προσδιορίζουν την θετική ή αρνητική επίδραση 49 Χ μεταβλητών εν σχέσει με την απόκριση σήματος κάθε αναλύτη, εκφρασμένη ως Υ μεταβλητή. Η διαδικασία του σχηματισμού ιόντων αέριας φάσης μελετήθηκε στην περίπτωση στην οποία χρησιμοποιήθηκε χρωματογραφική στήλη, καθώς και στην περίπτωση που δεν χρησιμοποιήθηκε (ανάλυση ροής έγχυσης). Τα προκύπτοντα μοντέλα αποδείχτηκαν αξιόπιστα για την μελέτη των μηχανισμών αυτών, καθώς διαθέτουν μικρό αριθμό συνιστωσών και καλή γραμμικότητα (R2&gt;83%, Q2&gt;70%). Δείχθηκε έτσι, ότι παράμετροι όπως το pKa, το ποσοστό ιονισμού του αναλύτη, η PSA, η διαλυτότητα σε ύδωρ, η επιφανειακή τάση στερεού και η ύπαρξη στο μόριο HBA και ομάδων –COOH επηρεάζουν τον σχηματισμό ιόντων. Συγχρόνως, μικρές διαφοροποιήσεις της επίδρασης ορισμένων παραγόντων παρατηρήθηκαν στην περίπτωση της ανάλυσης με τη χρήση στήλης, εξαιτίας της χρωματογραφικής καθυστέρησης ορισμένων αναλυτών. Επιπροσθέτως, αποδείχθηκε η γραμμική συσχέτιση μεταξύ του όγκου έγχυσης των δειγμάτων και της απόκρισης σήματος. Τέλος, διεξήχθη μια μελέτη στην οποία αξιολογήθηκε η επίδραση της κινητής φάσης στο λαμβανόμενο σήμα, καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι η απόκριση σήματος είναι μέγιστη στην περίπτωση χρήσης μεθανόλης, ελαττούμενη κατά την ακόλουθη σειρά: μεθανόλη&gt;ακετονιτρίλιο&gt;ύδωρ, ενώ η διαφοροποίηση του pH δεν φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόκριση (ελαφρά μεγαλύτερες αποκρίσεις στην περίπτωση χρήσης όξινων φάσεων σε αρνητικό μοριακό ιονισμό).
description: The electrospray ionization technique is used for production of gas phase ions without fragmentation and is considered as one of the most sensitive analytical methods for the structural characterization of molecules. Nonetheless, the determination of some parameters (physicochemical properties or structural features) that may enhance the signal response especially in the negative ionization mode has not been clarified. The present work is an attempt to correlate the signal response behavior of 110 compounds used as probes, with their structural and physicochemical characteristics (molecular descriptors, X variables). In order to quantify this phenomenon, Partial Least Squares (PLS), which is a mathematical model capable of performing linear multivariate analysis, was applied. The models derived explore the positive or negative effect of 49 X variables in correlation to the signal response of each analyte, expressed as Y variable. The process of gas phase ions formation was verified by both flow injection and column analysis. The models derived are proven reliable for the study of such mechanisms, with small number of components and good linearity (R2&gt;83%, Q2&gt;70%). The present study showed that parameters as pKa, ionization percentage of the analyte, PSA, HBA, -COOH, water solubility and surface tension of a solid are affecting ion formation. At the same time, slight differentiations of the influence of certain parameters were observed on column injection analysis due to the chromatographic delay of some analytes. Also, the liner correlation between the injection volume of the samples and the signal response was proven. Finally, a study in which the influence of the mobile phase was evaluated, showed that the optimum signal response was acquired using methanol as a mobile phase and decreased according to the following order: methanol&gt;acetonitrile&gt;water, whether the pH of the solutions had no significant effect (acidic pH slightly favorable in negative ionization mode).