A tömegspektrometria az endokrinológiai vizsgálatokban Márk László PTE ÁOK Biokémiai és Orvosi Kémiai Intézet
Bevezetés
Milyen adatokat szolgáltat az MS? Pontos részecsketömeg Fragmentációs ujjlenyomat Részecskeszerkezet Kémiai módosítások meghatározása, metabolizmus Izotóp összetétel
Folyadékkromatográfia alapjai Minta Pumpa Kolonna A B Detektor (UV/VIS) Mozgófázis (eluens) UV/VIS kromatogram
Tömegspektrometria alapjai Ionforrás Analizátor Detektor Minta Tömegspektrum
Ionizációs technikák Fast Atom Bombardment (FAB) Termospray (TSI) Elektroporlasztásos ionizáció, Nanospray (ESI, NanoESI) Atmoszférikus nyomású kémiai ionizáció (APCI) Atmoszférikus nyomású ionizáció (API) (ESI+APCI) Atmoszférikus nyomású fotoionizáció (APPI) Lézer deszorpciós ionizáció (MALDI, SELDI)
Analizátor típusok Quadrupol (Q) Hármas quadrupol (QqQ) Ioncsapda (IT) Repülési idı analizátor (TOF, TOF/TOF) Fourier transzformációs analizátor (FT) Orbitrap Hibrid analizátorok (Q-TOF, IT-TOF)
Quadrupol
Ioncsapda
Repülési idı analizátor mi = tömeg zi = töltés E = mágneses mezı ti = repülési idı ls = a source hossza ld = szabad repülési úthossz e = elektron töltése (1.622x1-19 C)
Munkamenet
Endokrin lipidome
Ösztron (MALDI TOF negatív mód) 1 8 6 4 2 269.37 25 3 35 4 45 Montsko et al. Analytical Bioanalytical Chemistry 395 (3): 869 874 (29)
Ösztradiol (MALDI TOF negatív mód) 8 6 4 271.39 2 25 3 35 4 45 Montsko et al. Analytical Bioanalytical Chemistry 395 (3): 869 874 (29)
Ösztriol (MALDI TOF negatív mód) 15 125 1 75 5 25 287.39 25 3 35 4 45 Montsko et al. Analytical Bioanalytical Chemistry 395 (3): 869 874 (29)
Tesztoszteron (MALDI TOF pozitív mód) 15 1 289.19 5 25 3 35 4 45 Montsko et al. Analytical Bioanalytical Chemistry 395 (3): 869 874 (29)
Progeszteron (MALDI TOF pozitív mód) 15 125 1 75 5 25 315.21 25 3 35 4 45 Montsko et al. Analytical Bioanalytical Chemistry 395 (3): 869 874 (29)
Detektálási limit Monoizotópos tömeg (Da) LOD (on plate ng) LOD (on plate pmol) Ösztron C 18 H 22 O 2 269.16 (27.16) 2 74 β-ösztradiol C 18 H 24 O 2 271.18 (272.18) 11 39 Ösztriol C 18 H 24 O 3 287.17 (288.17) 14 49 Progeszteron C 21 H 3 O 2 315.22 (314.22) 12 38 Tesztoszteron C 19 H 28 O 2 289.21 (288.21) 14 49 Montsko et al. Analytical Bioanalytical Chemistry 395 (3): 869 874 (29)
Alkalmazás I. Klinikai diagnosztika x1 4 1.25 1. Ösztriol Ösztradiol szulfát a.75.5 287.17 351.13.25. 5 4 3 25 3 35 4 45 Progeszteron b 2 1 315.22 25 3 35 4 45
Alkalmazás I. Szintetikus szteroidok 8 6 4 137.2 58.7 a O N H N a NO 2 2 x1 4 3 2 1 97. 91.1 179.2 258.2 1 2 3 4 5 6 213.1 517.4 34.2 562.4 b 91.1 91.1 O 34.2 O N N O O b 1 2 3 4 6 Mernyák et al. (28) Lett Org Chem 5 (1):17-21. Mernyák et al. (29) Steroids 74 (4-5):474-482. Mernyák et al. (29) Steroids 74 (6):52-525.
Alkalmazás III. Igazságügy, régészet 5 4 288.456 regint 2\_F6\1\1Ref 12 1 289.291 311.277 8 279.21 31.165 3 6 34.39 2 4 257.28 268.257 331.287 1 271.251 316.5 2 263.292 31.269 279.263 26 27 28 29 3 31 32 5 26 27 28 29 3 31 32 33 34 Márk et al. (in press) Hormone Mass Fingerprinting: novel molecular sex determination of ancient human skeletal remains, Springer
Mennyiségi vizsgálatok 2 15 1 Ösztron 269.4 273.4 EN+ENsN2\_N2\1\1SRef 2,4,16,16-D4 E1 5 25 2 15 1 269.4 273.4 EN+ENsN22\_N22\1\1SRef 5 6 4 269.4 273.4 EN+ENsN24\_N24\1\1SRef 2 24 25 26 27 28 29 3 31
Mennyiségi vizsgálatok x1 4 2. 1.5 1. Tesztoszteron 289.1 291.1 1,2-D2 T M7\_M8\1\1SRef.5. x1 4 4 3 2 5% 289.1 291.1 M24\_M24\1\1SRef 1 5 4 3 289.1 291.1 M22\_M22\1\1SRef 2 1 27 275 28 285 29 295 3 35
Endokrin peptidome
Pituitary adenylate cyclase activating polypeptide (PACAP) A vasoactive intestinal peptide (VIP)/secretin/glucagon peptide család tagja Multifunkciós neuropeptid PACAP-38 (4534 Da) PACAP-27 (3145 Da)
Az élet bonyolult 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Mintaelıkészítés szérum, tej, CNS, hemolypha stb. Tripszines emésztés highthroughput azonosítás és szekvenálás (PTM) Ultacentrifugálás 1 MWCO SPE (ZipTip) MALDI TOF/TOF MS HPLC, nano-lc ESI MS/MS Mennyiségi elemzés
PACAP-38 4535.479 1 5 4 z1 z1 y3 Int. % 3 2 1 y18 y14-16 y17 y21 y24 y23 y2 y22 y25 y26 y27 y29 y32 [M+H] + 4535 y35 y34 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 2267.28 1 15 2 25 3 35 4 45 Börzsei et al. (29) European Journal of Endocrinology 16:561-565.
PACAP-27 1 1 2275.7 3146.8 288.9 Int. % Int. % 225.3 257.4 482.4 74.3 19.7 152. 1781.4 2141.7 275.4 2473.9 2662.6 2987.6 3146.7. 5 1 15 2 25 3 1575.4 1 125 15 175 2 225 25 275 3 325
PACAP-38 kimutatása szérumban x1 4 1.2 1. 4535.8.6.4.2 375 4 425 45 475 5 525 55 575 25 2 y3 Börzsei et al. (29) European Journal of Endocrinology 16:561-565. 15 1 5 z1 y21 y24 y22 y26 y2 y23 y25 y18 [M+H] + 4535 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 y27 y29 y32 y34 y35
PACAP-38 kimutatása könnyben 3329.5 4 3 2 1 4536.4 5358.9 2 25 3 35 4 45 5 55 6
PACAP-38 kimutatása anyatejben x1 4 1..8 4535.6.4.2. 375 4 425 45 475 5 525 55 575 1 8 z1 6 [M+H] + Börzsei et al. (29) European Journal of Endocrinology 16:561-565. 4 2 y9 y14 y18 y21 y22 y26 y25 4535 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 y27 y3 y32 y35
PACAP-27 haemolympha-ban (Helix pomatia) 3147.26 1 2275.25 1 1526.9 Int. % 257.561 482.576 785.917 1781.639 1585.42 1238.179 245.412 2632.559 2546.168 288.586 1133.6 5 1 15 2 25 3 Int. % 3147.1 1 125 15 175 2 225 25 275 3 325 Hernádi et al. (28) Neuroscience 155 (2):387 42.
PACAP-38 (Tripszines emésztés humán szérum) x1 5 1.25 1384.629 1..75.5 99.618.25. 594.381 1118.77 834.52 1565.944 1831.862 2123.242 2356.188 2698.564 3166.859 1 15 2 25 3 Helyes et al. (27) Peptides 28 (9):1847 1855.
Intakt PACAP-38 nano-esi IT MS Intens. x1 6 648.8 7+ +MS,.1-1.2min #(2-13) 1.25 1. 8+ 568. 6+.75.5.25. 54.9 97.8 285.3 448.4 3 4 5 6 7 8 9 1 11 756.6 9+ 5+
Hibernációs neuropeptidek (Helix pomatia) Pirger et al. (in press) Peptides
GSGASGSMASAC (111.7 Da) 136.8 172.15 212.56 268.43 35.137 348.9 42.123 441.55 499.227 541.174 64.156 692.254 765.182 86.3 859.95 93.466 945.446 999.373 167.348 111.55 235.17 x1 4.8.6.4.2. 2 4 6 8 1 12
Összefoglalás
Köszönetnyilvánítás Prof. Sümegi Balázs Prof. Ohmacht Róbert Boros M. Anita Bóna Ágnes Böddi Katalin Jámbor Éva Montskó Gergely Dr. Patonai Zoltán Dr. Helyes Zsuzsanna (PTE ÁOK) Dr. Reglıdi Dóra (PTE ÁOK) GVOP OTKA CNK7848 OTKA K72592 OTKA CK8179 PTE ÁOK KA 3439-11/29 Dr. Pirger Zsolt (MTA BLKI) Dr. Wölfling János (SZTE TTK) Dr. Mernyák Erzsébet (SZTE TTK)
Köszönom a megtisztelı figyelmet!