Ermittlung der Konzentration von Folsäuremetaboliten in biologischen Proben mittels LC-MS/MS

Beate Teuschler

doi:10.25365/thesis.21367

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Title (deu)

Ermittlung der Konzentration von Folsäuremetaboliten in biologischen Proben mittels LC-MS/MS

Author

Beate Teuschler

Advisor

Jürgen König

Assessor

Jürgen König

Abstract (deu)

Eine ausreichende Folataufnahme ist wichtig, um das Risiko für Neuralrohrdefekte, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, einige Krebserkrankungen sowie Bluthochdruck bei Frauen zu reduzieren. Eine gesteigerte Zufuhr von Nahrungsfolaten, mit Folsäure angereicherten Lebensmitteln oder Folsäuresupplementen, kann zu höheren Erythrozyten-folatspiegeln führen und das Risiko für Neuralrohrdefekte minimieren. Studien über die Bestimmung der Folatkonzentrationen in den roten Blutkörperchen sind wesentlich seltener anzufinden, als über die Plasma- bzw. Serumfolatanalyse, da die Aufbereitung der Erythrozytenfolate viel komplexer ist. In dieser Arbeit wurde versucht, eine sensitive und aussagekräftige Flüssigkeitschromatographie-Massenspektrometrie-Methode (LC-MS), zur Bestimmung der empfindlichen Folate in wässrigen Standardlösungen und Erythrozyten, zu entwickeln. Die Folate wurden durch negative und positive Elektrosprayionisierung (ESI), an zwei unterschiedlichen MS-Typen – time of flight (TOF) und tandem/triplequadrupole, detektiert und quantifiziert. Zum Vergleich der Methoden, wurde zusätzlich versucht, die gerätespezifischen Nachweis- und Bestimmungsgrenzen, LOD (Limit of Detection) und LOQ (Limit of Quantification) zu ermitteln. Um die Stabilität der Folate zu ermitteln, wurden Lagerversuche bei 4 °C und -18 °C durchgeführt. Beide Experimente zeigten deutliche Intensitätsrückgänge, sowohl bei Lagerung im Autosampler (4 °C) als auch bei Lagerung im Tiefkühlschrank (-18 °C). Die Konditionen bei -18 °C waren für p-ABA, PteGlu2 und PteGlu3 vorteilhafter als bei 4 °C. Auf 5-MTHF und DHF zeigte die Art der Lagerung keinen signifikanten Einfluss, während sich die Lagerung bei -18 °C für THF als nachteilig herausstellte.

Abstract (eng)

An adequate folate intake is indispensable in lowering the risk of neural tube defects, cardiovascular disease, some cancers, and hypertension in women. Increased intakes of food folates, folic acid enriched food or folic acid supplements can reduce the risk of neural tube defects and enhance the folate concentrations in red blood cells (RBC). Methods for determination of folate levels in plasma or serum are still more common than methods for analyzing folate concentrations in red blood cells as the sample prepa-ration is considerably more complex. In this master thesis a sensitive and meaningful liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) method to analyse and determine the sensitive folates - in aqueos buffer and red blood cells – was developed. HPLC triplequadrupole and HPLC-qTOF (time of flight) in positive and negative electrospray ionization (ESI) were used to detect and quantify the folate metabolites. Method validation was carried out by defining the device-specific limit of quantification (LOQ) and limit of detection (LOD). Since the stability of folates is known to be unstable, the influence of storage at 4 °C and -18 °C was tested. Both experiments showed a significant decrease in intensity. The results for the metabolites were fairly different: p-ABA, PteGlu2 and PteGlu3 indicated better stability within storage at -18°C, 5-MTHF and DHF showed similar results when stored at -18 °C pointed out adverse effects for THF.

Keywords (eng)

folic acidfolatemetabolitesred blood cellslc-msms

Keywords (deu)

FolsäureFolateMetabolitenErythrozytenLC-MSMS

Subject (deu)

Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines

Subject (deu)

Massenspektrometrie

Subject (deu)

Analytische Chemie: Allgemeines

Subject (deu)

Enzyme, Hormone, Vitamine