4. KONFERENCE ČESKÉ SPOLEČNOSTI PRO HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRII - Sborník abstraktů

Význam tématu

Analýza toxických aldehydů jako markerů buněčného poškození je klíčová pro toxikologii, farmakologii i vývoj biologických senzorů. Aldehydy vznikají při peroxidaci lipidů vlivem oxidačního stresu, který doprovází chronické onemocnění, infekce i expozice xenobiotikům.

Odborné shrnutí:

Cíle a přehled studie:
Hlavním cílem bylo vyvinout a validovat metodu stanovení aldehydů v biologických vzorcích jako indikátorů oxidativního poškození buněk působením železných nanočástic.

Použitá metodika:

1. Vzorky: Kvasinky Saccharomyces cerevisiae incubované s železnými nanočásticemi NANOFER STAR.
2. Spojení derivatizace a GC–MS: Aldehydy derivatizovány PFBHA (2,4-pentafluorbenzylhydroxylamin). Analýza pomocí GC–MS.
3. Kvantifikace: Stanovení výtěžnosti derivatizace a GC–MS metody (výtěžnost 89–102 %, LOD 0,05 µg/ml, RSD < 4,3 %).

Hlavní výsledky a diskuse:

• Při expozici nanočástic NANOFER STAR (0,1–10 g/l) došlo k významnému nárůstu koncentrace tří sledovaných aldehydů ve srovnání s biotickou kontrolou.
• Potvrzena schopnost nanoželeza indukovat lipidovou peroxidaci a následný vznik aldehydů.

Přínosy a praktické využití metody:

• Možnost citlivé a selektivní detekce oxidativního stresu v buněčných modelech in vitro.
• Metoda vhodná pro hodnocení biokompatibility a toxicitě nanomateriálů i při farmakologickém výzkumu.

Budoucí trendy a možnosti využití:

• Rozšíření na analýzu dalších oxidativních markerů (ketony, kyseliny).
• Implementace do on-line monitoringu prostředí plic a biologických kapalin.
• Vývoj multiplexních HILIC/LC–MS metod pro širší spektrum metabolitů oxidačního stresu.

Závěr:
Vyvinutá metoda GC–MS s PFBHA derivatizací umožňuje spolehlivou detekci a kvantifikaci aldehydů jako markerů buněčného poškození železnými nanočásticemi, přispívá k lepšímu pochopení mechanismu oxidačního stresu a nabízí platformu pro další aplikace v nanotoxicologii.

Případná použitá instrumentace:

• Gas chromatograf s hmotnostním spektrometrem (GC–MS).
• Reaktor pro derivatizaci PFBHA v kapalné fázi.

Reference:
[1] P. Šimek a kol.: Anal. Chem. 82, 6947–6957 (2010).
[2] Tomalová I. a kol.: J. Anal. Chem. 8, 6448–6456 (2013).
[3] L. M. Duffin a kol.: J. Nano Biotechnol. 13, 19 (2015).