Μονάδα:
Κατεύθυνση Φαρμακευτική Ανάλυση - Έλεγχος ποιότηταςΒιβλιοθήκη Σχολής Θετικών Επιστημών
Ημερομηνία κατάθεσης:
2018-02-20
Συγγραφέας:
Γκουντάνας Κωνσταντίνος
Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Γκίκας Ευάγγελος, Επίκουρος Καθηγητής, Τμήμα Φαρμακευτικής, Ε.Κ.Π.Α.
Ντότσικας Ιωάννης, Επίκουρος Καθηγητής, Τμήμα Φαρμακευτικής, Ε.Κ.Π.Α.
Πρωτότυπος Τίτλος:
Βελτιστοποίηση του προσδιορισμού μακρολιδίων με υγροχρωματογραφία υπερυψηλής απόδοσης δίδυμης φασματομετρίας μαζών (UHPLC-MS/MS) με τη χρήση πειραματικού σχεδιασμού (Design of Experiments – DoE)
Γλώσσες εργασίας:
Ελληνικά
Μεταφρασμένος τίτλος:
Βελτιστοποίηση του προσδιορισμού μακρολιδίων με υγροχρωματογραφία υπερυψηλής απόδοσης δίδυμης φασματομετρίας μαζών (UHPLC-MS/MS) με τη χρήση πειραματικού σχεδιασμού (Design of Experiments – DoE)
Περίληψη:
Η αναλυτική τεχνική της υγροχρωματογραφίας συνδεδεμένη με δίδυμη φασματομετρία μάζας (liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS) με ιοντισμό με ηλεκτροψεκασμό αποτελεί τα τελευταία χρόνια μέθοδο εκλογής για τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό μεγάλου εύρους ενώσεων ποικίλου ενδιαφέροντος. Παρ’ όλα αυτά η ευαισθησία και η απόκριση (response) κάθε αναλύτη σε μια αναλυτική μέθοδο επηρεάζεται τόσο από χαρακτηριστικά του αναλύτη (επίδραση μήτρας δείγματος, υδροφοβικότητα, κ.α.) όσο και από οργανολογικές παραμέτρους. Παρά τις προσπάθειες, δεν έχει ακόμα καταστεί εφικτή η εύρεση ενός περιεκτικού μοντέλου που να περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις αυτών των παραγόντων, την ποσοτική επίδραση τους σε πειραματικές αποκρίσεις καθώς και τους υπεύθυνους μηχανισμούς. Ταυτόχρονα, η ανάπτυξη βιοαναλυτικών μεθόδων απαιτεί αυξημένη ευαισθησία, η βελτιστοποίηση της οποίας πολλές φορές καθίσταται πολύπλοκη δεδομένης της επίδρασης μήτρας δείγματος και των μικρών όγκων βιολογικών δειγμάτων.
Ένα πολύ σημαντικό βήμα προς αυτήν την κατεύθυνση είναι και ο εντοπισμός των σημαντικών παραμέτρων που επιδρούν στο σήμα του αναλύτη καθώς και των μεταξύ τους αλληλεπιδράσεων. Τα λογισμικά πολλών οργάνων δίνουν την δυνατότητα βελτιστοποίησης σήματος, η οποία όμως χαρακτηρίζεται ανεπαρκής. Αυτό οφείλεται στο ότι βελτιστοποιούν μια παράμετρο τη φορά (one-factor-a-time, OFAT), χωρίς να παρέχονται πληροφορίες για τις πιο σημαντικές παραμέτρους καθώς και για τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους. Αντίθετα με την εφαρμογή της θεωρίας του Πειραματικού Σχεδιασμού (Design of Experiments- DoE) μπορεί να επιτευχθεί μια περισσότερο ακριβής και αποτελεσματική βελτιστοποίηση. Ο DoE αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο της στατιστικής το οποίο εφαρμόζεται ευρέως σε ένα μεγάλο εύρος επιστημονικών πεδίων και πειραματικών εργασιών, καθώς μπορεί να επιλύσει προβλήματα και να βελτιώσει ή να βελτιστοποιήσει διεργασίες. Σύμφωνα με τον στόχο και τις ανάγκες της κάθε μελέτης, τον αριθμό και το είδος (ποιοτικές ή ποσοτικές) των πειραματικών μεταβλητών και των αποκρίσεων που πρόκειται να μετρηθούν επιλέγεται ο κατάλληλος τύπος DoE. Πολύ συχνά ο DoE και η Μεθοδολογία Απόκρισης Επιφανειών (Response Surface Methodology, RSM) αποτελούν διαδοχικά βήματα μιας μελέτης και βασικά στοιχεία μιας μεθόδου βελτιστοποίησης.
Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι ο προσδιορισμός και η σύγκριση των βέλτιστων πειραματικών συνθηκών μέσω της βελτιστοποίησης αναλυτικής μεθόδου υγροχρωματογραφίας υπερυψηλής απόδοσης συνδεδεμένη με δίδυμη φασματομετρία μαζών (UHPLC-MS/MS) και της βελτιστοποίησης που επιτυγχάνεται μέσω του λογισμικού του οργάνου. Τα μοντέλα-αναλύτες που επιλέχθηκαν για αυτή τη μελέτη είναι 4 μακρολίδια, η ερυθρομυκίνη, η κλαριθρομυκίνη, η ροξιθρομυκίνη και η αζιθρομυκίνη.
Αρχικά προσδιορίσθηκαν οι βέλτιστες πειραματικές συνθήκες που προτείνονται με διαδικασία βελτιστοποίησης ενός παράγοντα τη φορά σύμφωνα με το λογισμικό του οργάνου. Στην συνέχεια εφαρμόστηκε πειραματικός σχεδιασμός σάρωσης, με στόχο την εύρεση των σημαντικών παραμέτρων της ανίχνευσης με MS/MS. Στο επόμενο στάδιο εφαρμόστηκε ένας Εγγεγραμμένος Κεντρικός Σχεδιασμός (Central Composite Inscribed- CCI) με στόχο τη βελτιστοποίηση των σημαντικών παραμέτρων έτσι ώστε να μεγιστοποιηθεί το αναλυτικό σήμα των αναλυτών. Ένας δεύτερος CCI σχεδιασμός εφαρμόστηκε για τη βελτιστοποίση των υγροχρωματογραφικών συνθηκών.
Τέλος, ακολούθησε μια σύγκριση μεταξύ των βελτιστοποιημένων σημάτων MS σημάτων από το λογισμικό του οργάνου και τον DoE και έγινε μια προσπάθεια να διερευνηθούν οι μεταβολές που παρατηρήθηκαν. Το αποτέλεσμα της παρούσας εργασίας ήταν μια σημαντική αύξηση του σήματος, δίνοντας τη δυνατότητα ανάπτυξης μιας ευαίσθητης βιοαναλυτικής μεθόδου για την ποσοτικοποίηση των συγκεκριμένων αντιβιοτικών στο μέλλον.
Κύρια θεματική κατηγορία:
Θετικές Επιστήμες
Λέξεις-κλειδιά:
Βελτιστοποίηση, Πειραματικός σχεδιασμός, υγροχρωματογραφία υπερυψηλής απόδοσης, φασματομετρία μαζών, μακρολίδια
Αρ. σελίδων ευρετηρίου:
0
Αρ. βιβλιογραφικών αναφορών:
77
