Využití HPLC a LC-MS/MS metod v diagnostice dědičných metabolických poruch

Abstract

V rámci této disertační práce byly vyvinuty a optimalizovány metody kapalinové chromatografie (HPLC) a tandemové hmotnostní spektrometrie (LC-MS/MS) a následně využity pro diagnostiku dědičných metabolických poruch. První tematický okruh popisuje zavedení komplexního laboratorního postupu pro diagnostiku pacientů s dědičnou xanthinurií využívající kvantifikaci klíčových biochemických markerů a stanovení aktivity enzymu v plazmě. Pro tyto účely byla zavedena HPLC metoda s detekcí diodového pole pro kvantifikaci hypoxanthinu, xanthinu, allopurinolu a oxypurinolu v moči a plazmě a metoda pro stanovení pterinu a isoxanthopterinu v plazmě využívající HPLC separaci a detekci látek fluorimetrickým detektorem. Tyto metody byly úspěšně aplikovány v klinické praxi při diagnostice dvou pacientů s xanthinurií I. typu. Druhý tematický okruh je věnován vývoji a klinické aplikaci LC-MS/MS metody pro kvantitativní stanovení celkového homocysteinu (tHcy), methioninu (Met) a cystathioninu (Cysta) v suché krevní kapce a plazmě. Bylo prokázáno, že tato metoda dokáže detekovat pacienty s homocystinurií a zároveň rozlišit na základě koncentračních poměrů jednotlivých analytů, zda je porucha v transsulfurační či remethylační části metabolismu homocysteinu. Díky jednoduchému odběru a transportu vzorku suché krevní kapky...

This dissertation thesis is focused on development and optimization of high- performance liquid chromatography (HPLC) and tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) methods, and its utility for diagnosis of inherited metabolic diseases. The first thematic part describes a comprehensive laboratory approach to diagnostics of patients with hereditary xanthinuria by determination of specific markers and enzyme activity. For this purpose HPLC method with diode array detection for measurement of hypoxanthine, xanthine, allopurinol and oxypurinol in urine and plasma and HPLC method with fluorimetric detection for analysis of pterin and isoxanthopterin in plasma were employed. These methods were successfully applied in clinical practice to ascertain two patients with hereditary xanthinuria type I. The second thematic part aims at developing and clinical application of new LC-MS/MS method for simultaneous determination of total homocysteine (tHcy), methionine (Met) and cystathionine (Cysta) in dried blood spots (DBS) and plasma. The results demonstrated the clinical utility of this method for detection of patients with homocystinuria and possibility to distinguish between defects in the remethylation and transsulfuration pathways of homocysteine metabolism. Due to ease of DBS collection and sample transportation...