Desorptioilmanpaine fotoionisaatio massaspektrometria (DAPPI-MS) bioanalytiikassa
| Title: | Desorptioilmanpaine fotoionisaatio massaspektrometria (DAPPI-MS) bioanalytiikassa |
| Author(s): | Lindfors, Pia |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Pharmacy |
| Discipline: | Pharmaceutical Chemistry |
| Language: | Finnish |
| Acceptance year: | 2010 |
| Abstract: |
The most important part in bioanalysis is the sample cleanup process which is usually the most laborious and time consuming part of the analysis and very susceptible to errors. A functional bioanalysis has to be quick, easily automated, sensitive, selective and stable. It also needs to be suitable for high throughput analysis. Desorption atmospheric pressure photoionization (DAPPI) is a novel direct desorption/ionization technique for mass spectrometry that enables direct analysis of solids from surfaces or liquid samples from a suitable sample plate often without any sample preparation. The suitability of DAPPI-MS for biological samples was investigated by measuring the limits of detection for selected opioids and benzodiazepines and screening them from authentic urine samples. Limits of detection were measured for standard solutions and spiked urine. Opioids and benzodiazepines were analyzed from post mortem urine samples with an optimized DAPPI-MS method. Post mortem urine samples were analyzed with and without sample preparation. Sample preparation improved the sensitivity of the method remarkably. About 50 % of the analytes were detected without sample preparation and almost 100 % after sample cleanup. It is however difficult to estimate the suitability of DAPPI-MS as a screening method because not all analyte concentrations of the urine samples were known. Therefore we cannot be certain weither the results obtained without sample preparation are caused by the suppression of the urine matrix or if the concentrations of the analytes are below the limits of detection. The reliability of the method can further be improved by investigating the metabolites of the analytes and improving the system towards automation. On grounds of this research DAPPI-MS should be used cautiously as a screening method for urine samples without sample preparation and with only high enough analyte concentrations. DAPPI-MS shows promise as a screening method for opioids and benzodiazepines from urine when the sample cleanup is used before the analysis.
Bioanalyysin tärkein vaihe on näytteen käsittely. Näytteenkäsittelyvaihe on useimmiten työläin, eniten aikaa vievä sekä virheille altis prosessi. Toimivalta bioanalyysiltä edellytetään nopeutta, automaatiomahdollisuutta, herkkyyttä ja selektiivisyyttä, soveltuvuutta suurten näytemäärien tutkimiseen sekä vakautta. DAPPI eli ilmanpaineessa tapahtuva desorptiofotoionisaatio on uusi ionisaatiomenetelmä, joka mahdollistaa kiinteiden aineiden analysoinnin pinnoilta sellaisenaan ja nestemäisten näytteiden analysoinnin sopivalta näytealustalta usein ilman edeltävää näytteen esikäsittelyä. DAPPI-MS:n soveltuvuutta biologisille näytteille testattiin määrittämällä havaintoalarajat ja seulomalla opioideja ja bentsodiatsepiineja virtsasta. Yhdisteille määritettiin havaintoalarajat standardiliuoksista sekä spiikatusta virtsasta. Optimoidulla DAPPI-MS-menetelmällä analysoitiin opioideja sekä bentsodiatsepiineja post mortem-virtsanäytteistä. Post mortem-virtsanäytteet tutkittiin sellaisinaan täysin käsittelemättöminä sekä esikäsiteltyinä. DAPPI-MS:n todettiin toimivan ilman esikäsittelyä virtsanäytteitä tutkittaessa, joskin menetelmän herkkyyttä on mahdollista parantaa huomattavasti esikäsittelemällä näytteet ennen mittausta. Ilman esikäsittelyä tutkituista analyyteistä havaittiin vain n. 50 % ja esikäsittelyn jälkeen lähes 100 %. DAPPI-MS:n luotettavuutta seulontamenetelmänä on kuitenkin hankalaa arvioida, koska nyt tutkituista virtsanäytteistä ei kaikkien yhdisteiden pitoisuuksia ollut määritetty. Ei siis voida olla varmoja, johtuvatko ilman esikäsittelyä saadut tulokset pelkästään virtsamatriisin aiheuttamasta suppressiosta, vai jäätiinkö joidenkin yhdisteiden osalta vain alle niiden havaintoalarajan. Menetelmän luotettavuutta voidaan todennäköisesti parantaa entisestään tutkimalla yhdisteiden metaboliitteja ja niiden vaikutusta analyysiin sekä kehittämällä laitteistoa automatisoitavaan suuntaan. Tämän tutkimuksen perusteella DAPPI-MS:aa tulisi käyttää virtsanäytteiden seulonnassa suoraan ilman esikäsittelyä vain harkiten ja vain riittävän suuria analyyttipitoisuuksia analysoitaessa. Esikäsiteltäessä virtsanäytteet DAPPIMS vaikuttaa lupaavalta seulontamenetelmältä tutkituille yhdisteille.
|
| Keyword(s): | mass spectrometry desorption atmospheric pressure photoionization bioanalysis urine opioids benzodiazepine massaspektrometria desorptio ilmanpaine fotoionisaatio bioanalyysi virtsa opioidit bentsodiatsepiinit |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Pro_Gradu_Pia_Lindfors_2010.pdf | 1.605Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Pharmacy [524]