(Hybrid) Tandemmassenspektrometer
Final Report Abstract
Das hochauflösende Hybrid-Tandemmassenspektrometer wird für verschiedene Forschungsprojekte im Bereich der pharmazeutischen Analytik, Biopharmazeutika Analytik und Bioanalytik eingesetzt. In einem Forschungsschwerpunkt wurde ein Workflow basierend auf Ultra-High Performance Flüssigchromatographie gekoppelt mit dem TripleTOF Massenspektrometer für die umfassende nichtgezielte Lipidomanalytik entwickelt. Als vorteilhafte Methode wurde eine Daten-unabhängige Akquisition eingesetzt (SWATH). Durch diese Datenaufzeichnungsmethode kann ein umfassender Satz an MS und MS/MS-Daten erfasst und abgespeichert werden, sodass eine retrospektive Datenauswertung möglich ist. 1000 bis 10000 Lipide können so in Lipidextrakten von biologischen Proben, Pharmazeutika oder Lebensmitteln detektiert werden. In einem Schwerpunkt werden die Lipidprofile der Blutplättchen von Herzinfarktpatienten sowie Angina Pectoris Patienten analysiert. Man kann recht deutlich Unterschiede in den Lipidprofilen der Blutplättchen dieser Patienten von gesunden Kontrollen unterscheiden. Man erhofft sich aus diesen Analysen neue Hypothesen über Faktoren im Zusammenhang mit den spezifischen Erkrankungen generieren zu können oder Biomarker zu finden, die in der Klinik zur Diagnose, Prognose oder Patientenstratifizierung eingesetzt werden können. Diese Massenspektrometrie-basierte Lipidomanalytik wird auch in anderen klinischen Anwendungen eingesetzt (Krebs-, Stressforschung u.a.). In einem weiteren Forschungsschwerpunkt wird das Hybrid-Tandemmassenspektrometer zur Analytik von intakten Proteinen im Zusammenhang der Charakterisierung von therapeutischen Proteinen (Antikörper) und zum Nachweis von Proteinmodifikationen eingesetzt. Die Qualitätssicherung therapeutischer Proteine wie Antikörper ist aus analytischer Sicht sehr aufwendig und schwierig. Es werden verschiedene Assays benötigt, um die Struktur umfassend zu bestätigen. Hochauflösende Massenspektrometrie von intakten Proteinen ist dabei eine essentielle Methode. Im Arbeitskreis werden Nanopartikel-basierte heterogene Biokatalysatoren zum enzymatischen Abbau von therapeutischen Proteinen, z.B. durch immobilisiertes Trypsin, Pepsin oder Papain auf Gold-Nanopartikel, entwickelt und deren Effektivität optimiert. Weiters werden Nanopartikel-basierte Affinitätstraps entwickelt, die zur gezielten Isolierung von therapeutischen Proteinen aus einer komplexen Matrix wie dem Zellkulturüberstand aus einem Bioreaktor verwendet werden können. Dadurch wird eine direkte Massenspektrometrie-Analytik ohne weitere Aufreinigung möglich, z.B. im Zuge der Prozesskontrolle von Antikörpern. Das hochauflösende Hybrid-Tandemmassenspetrometer wird weiters in zahlreichen anderen Projekten eingesetzt, u.a. zur Strukturaufklärung von Naturstoffen (Lipopeptide), oder Toxizitätsstudien von ionischen Flüssigkeiten, sowie der Aufklärung der Verunreinigungsprofile von komplexen Arzneimitteln.
Publications
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