Μοντελοποίηση πολυπαραμετρικών δεδομένων για την αποκωδικοποίηση θετικού σήματος που παράγεται με ηλεκτροψεκασμό σε τετραπολικό αναλυτή μάζας
Creators: name: Μανδρά, Βαρβάρα Ιορδάνη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Φασματομετρία μάζας με ηλεκτροψεκασμό σε θετικό ιονισμό
Μέθοδος μερικών ελαχίστων τετραγώνων
Φυσικοχημικές ιδιότητες και δομικά χαρακτηριστικά
ESI-MS positive mode
Partial Least Squares
Physicochemical properties and structural features

description: Στόχος της παρούσας εργασίας ήταν η διερεύνηση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων και των δομικών χαρακτηριστικών που επηρεάζουν το σήμα 99 χημικών ουσιών (στην πλειονότητά τους φαρμάκων) κατά την ανάλυσή τους με φασματομετρία μάζας με ηλεκτροψεκασμό, σε θετικό ιονισμό. Το σήμα των πρωτονιωμένων ιόντων των ουσιών ελήφθη μετά από έγχυση μικρού όγκου διαλύματος μιας ουσίας κάθε φορά στη ροή κινητής φάσης: μεθανόλη:νερό (pH10), 50:50 (v/v). Οι φυσικοχημικές ιδιότητες, τα δομικά χαρακτηριστικά και το σήμα των ουσιών αποτέλεσαν τα δεδομένα για την εφαρμογή της μεθόδου πολυπαραμετρικής ανάλυσης PLS (μέθοδος μερικών ελαχίστων τετραγώνων). Ως σημαντικότερη μεταβλητή αναδείχτηκε ο συντελεστής κατανομής οκτανόλης/νερού logD, ο οποίος συνδυάζει τη λιποφιλικότητα και τον βαθμό ιονισμού των ουσιών στο διάλυμα. Επίσης, ισχυρή θετική επίδραση στο σήμα είχαν οι βασικές ομάδες, οι σταθερές pKa των βασικών και των όξινων ομάδων, καθώς και ο συντελεστής μερισμού οκτανόλης/νερού logP. Από την άλλη πλευρά, μείωση του σήματος προκαλούσαν: η πολική επιφάνεια, το % ποσοστό ιονισμού των όξινων ομάδων, τα άτομα οξυγόνου, η επιφανειακή τάση, οι όξινες ομάδες, η ικανότητα σχηματισμού δεσμού υδρογόνου και η διαλυτότητα στο νερό. Ως εκ τούτου, το σήμα των προς μελέτη ουσιών θεωρήθηκε ως το αποτέλεσμα της επίδρασης πολλών μεταβλητών. Συνολικά, τα ισχυρότερα σήματα παρατηρήθηκαν στις ουσίες που περιείχαν ισχυρές βασικές ομάδες, ενώ τα σήματα των ουσιών που περιείχαν και βασικές και όξινες ομάδες μειώνονταν παρουσία των όξινων ομάδων. Τέλος, αξιοσημείωτη ήταν η παρατήρηση ότι ουσίες που διέθεταν μόνο όξινες ομάδες στο μόριό τους έδιναν επίσης αξιόλογο σήμα. Το γεγονός αυτό ήταν μη αναμενόμενο και οδήγησε στο συμπέρασμα ότι για την απόδοση σήματος στη φασματομετρία μάζας με ηλεκτροψεκασμό, σε θετικό ιονισμό, λαμβάνουν μέρος και άλλοι μηχανισμοί πρωτονίωσης. Το γεγονός αυτό αποτελεί αντικείμενο περεταίρω διερεύνησης.
description: The aim of the present thesis was to investigate the physicochemical properties and structural characteristics that influence the signal of 99 chemicals (mostly drugs) in their analysis by electrospray ionization mass spectrometry, in positive mode. The signal of protonated ion analytes obtained after injection of a small volume of analyte in each case in the mobile phase flow: methanol: water (pH10), 50:50 (v/v). The physicochemical properties, the structural characteristics and the analytes signal resulted the data for the implementation of multivariate statistical analysis using PLS (Partial Least Squares). The most important variable emerged the octanol / water distribution coefficient logD, which combines the lipophilicity and the degree of ionization of the substances in the solution. Furthermore, strong positive effect on the analyte response had the basic groups, pKa values of basic and acidic groups, and the octanol / water partition coefficient logP. On the other hand, reduction of responsiveness caused: the polar surface area, % ionization of the acidic groups, the oxygen atoms, the surface tension, the acidic groups, the hydrogen bond forming capacity and water solubility. Therefore, the signal of the substances under study was considered as the result of the effect of several variables. Overall, the strongest signals were observed in the analytes containing strong basic groups, while the signals of substances containing both acidic and basic groups decreased in the presence of acidic groups. Finally, notable was the observation that analytes containing only acidic groups in their molecules also gave valuable signals. It was an unexpected outcome which led to the conclusion that other protonation mechanisms also take part in the signal response when using electrospray ionization mass spectrometry, in positive mode. This could be the subject of further investigation.