In Vivo ΒΗΟΛΟΓΗΚΖ ΑΞΗΟΛΟΓΖΖ ΚΑΗ ΦΑΡΜΑΚΟΚΗΝΖΣΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΜΔ ΥΡΖΖ HPLC-MS-MS ΣΟΤ LEUPROLIDE ΚΑΗ ΑΝΑΛΟΓΧΝ ΣΟΤ ΠΟΤ ΔΜΠΛΔΚΟΝΣΑΗ ΣΖ ΘΔΡΑΠΔΗΑ ΣΟΤ ΚΑΡΚΗΝΟΤ

Transcript

1 ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΧΝ ΣΟΜΔΑ ΟΡΓΑΝΗΚΖ ΥΖΜΔΗΑ, ΒΗΟΥΖΜΔΗΑ ΚΑΗ ΦΤΗΚΧΝ ΠΡΟΨΟΝΣΧΝ ΗΓΡΤΜΑ ΗΑΣΡΟΒΗΟΛΟΓΗΚΧΝ ΔΡΔΤΝΧΝ ΑΚΑΓΖΜΗΑ ΑΘΖΝΧΝ (ΗΗΒΔΑΑ) ΣΟΜΔΑ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΗΑ - ΦΑΡΜΑΚΟΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΚΑΣΗΛΑ ΘΔΟΓΧΡΑ ΒΗΟΥΖΜΗΚΟ In Vivo ΒΗΟΛΟΓΗΚΖ ΑΞΗΟΛΟΓΖΖ ΚΑΗ ΦΑΡΜΑΚΟΚΗΝΖΣΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΜΔ ΥΡΖΖ HPLC-MS-MS ΣΟΤ LEUPROLIDE ΚΑΗ ΑΝΑΛΟΓΧΝ ΣΟΤ ΠΟΤ ΔΜΠΛΔΚΟΝΣΑΗ ΣΖ ΘΔΡΑΠΔΗΑ ΣΟΤ ΚΑΡΚΗΝΟΤ ΓΗΓΑΚΣΟΡΗΚΖ ΓΗΑΣΡΗΒΖ ΠΑΣΡΑ, 2011

2 UNIVERSITY OF PATRAS DIVISION OF ORGANIC CHEMISTRY, BIOCHEMISTRY AND NATURAL PRODUCTS BIOMEDICAL RESEARCH FOUNDATION, ACADEMY OF ATHENS (BRFAA) DIVISION OF PHARMACOLOGY - PHARMACOTECHNOLOGY KATSILA THEODORA BIOCHEMIST In Vivo BIOLOGICAL EVALUATION AND PHARMACOKINETIC STUDIES OF LEUPROLIDE AND ANALOGUES IN THE TREATMENT OF CANCER, USING HPLC-MS-MS Ph.D. THESIS PATRAS, 2011 ii

3 ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΟ ΠΑΣΡΧΝ ΣΟΜΔΑ ΟΡΓΑΝΗΚΖ ΥΖΜΔΗΑ, ΒΗΟΥΖΜΔΗΑ ΚΑΗ ΦΤΗΚΧΝ ΠΡΟΨΟΝΣΧΝ ΗΓΡΤΜΑ ΗΑΣΡΟΒΗΟΛΟΓΗΚΧΝ ΔΡΔΤΝΧΝ ΑΚΑΓΖΜΗΑ ΑΘΖΝΧΝ (ΗΗΒΔΑΑ) ΣΟΜΔΑ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΗΑ - ΦΑΡΜΑΚΟΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Σξηκειήο πκβνπιεπηηθή Δπηηξνπή: Η. Μαηζνύθαο, Καζεγεηήο Σκήκαηνο Υεκείαο, Παλ. Παηξώλ (Δπηβιέπσλ) Κ. Σακβαθόπνπινο, Δξεπλεηήο Γ', ΗΗΒΔΑΑ Γ.Σζηβγνύιεο, Δπίθνπξνο Καζεγεηήο Σκήκαηνο Υεκείαο, Παλ. Παηξώλ Δπηακειήο Δμεηαζηηθή Δπηηξνπή: Μ. Κνπηζηιηέξεο, Καζεγεηήο Ηαηξηθήο ρνιήο, Δζληθό & Καπνδηζηξηαθό Παλ. Αζελώλ Α. Λ. θαιηζνύλεο, Καζεγεηήο Σκήκαηνο Φαξκαθεπηηθήο, Δζληθό & Καπνδηζηξηαθό Παλ. Αζελώλ Γ. Παηξηλόο, Δπίθνπξνο Καζεγεηήο Σκήκαηνο Φαξκαθεπηηθήο, Παλ. Παηξώλ Θ. Σζέιηνο, Δπίθνπξνο Καζεγεηήο Σκήκαηνο Υεκείαο, Παλ. Παηξώλ iii

4 UNIVERSITY OF PATRAS DIVISION OF ORGANIC CHEMISTRY, BIOCHEMISTRY AND NATURAL PRODUCTS BIOMEDICAL RESEARCH FOUNDATION, ACADEMY OF ATHENS (BRFAA) DIVISION OF PHARMACOLOGY - PHARMACOTECHNOLOGY Ph.D. Advisory Committee: J. Matsoukas, Professor of Chemistry, University of Patras (Supervisor) C. Tamvakopoulos, Investigator Assistant Professor level, BRFAA G. Tsivgoulis, Assistant Professor of Chemistry, University of Patras Ph.D. Evaluation Committee: M. Koutsilieris, Professor of Medicine, National & Kapodistrian University of Athens A.L. Skaltsounis, Professor of Pharmacy, National & Kapodistrian University of Athens G. Patrinos, Assistant Professor of Pharmacy, University of Patras T. Tselios, Assistant Professor of Chemistry, University of Patras iv

5 ΠΡΟΛΟΓΟ «α βγεηο ζηνλ πεγαηκφ γηα ηελ Ηζάθε, λα εχρεζαη λάλαη καθξχο ν δξφκνο» (Κ. Π. Καβάθεο). Σμ πεζναιαηζηυ ιένμξ ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ έθααε πχνα ζημκ Σμιέα Φανιαημθμβίαξ Φανιαημηεπκμθμβίαξ ημο Ηδνφιαημξ Ηαηνμαζμθμβζηχκ Δνεοκχκ ηδξ Αηαδδιίαξ Αεδκχκ (ΗΗΒΔΑΑ) οπυ ηδκ επίαθερδ ημο Δνεοκδηή Γ Γν. Κςκζηακηίκμο Σαιααηυπμοθμο (επηέιανζμξ 2006 Αφβμοζημξ 2010). «Σν ηξίην θηεξφ είλαη ε κφλε νπηνπία» (Θ. Αγγειφπνπινο) Ζ ζδέα αδοκαηεί κα οθμπμζδεεί δίπςξ ηδκ οπμζηήνζλδ ηδξ ρφπναζιδξ ιαηζάξ, ηδκ έιπκεοζδ, ημ δζάθμβμ. Ζ ζοιαμθή ηδξ ηνζιεθμφξ ζοιαμοθεοηζηήξ επζηνμπήξ.. Δοπανζζηχ απυ ηανδζάξ ημκ ηαεδβδηή Ηςάκκδ Μαηζμφηα, βζαηί απμηέθεζε έιπκεοζδ, βζαηί οπήνλε πμθφηζιμξ ηαεμδδβδηήξ ηαζ ηαοηυπνμκα, πζζηυξ «ζοκμδμζπυνμξ». Σμκ εοπανζζηχ εενιά βζα ηδκ ειπζζημζφκδ, βζα ηδκ πίζηδ. Ήηακ ηζιή ιμο δ απανάιζθθδ ιμκαδζαία δοκαηυηδηα πμο ιμο πνμζέθενε κα πανμοζζάζς ηδκ εκ θυβς ενεοκδηζηή πνμζέββζζδ ζημκ Dr A. V. Schally (ανααείμ Nobel ζηδκ Ηαηνζηή ηαζ ηδ Φοζζμθμβία, 1977), κα ζοκδζαθεπηχ, κα δζδαπεχ. Απμδίδς ηζξ ζδζαίηενεξ εοπανζζηίεξ ιμο ζημκ Γν. Κςκζηακηίκμ Σαιααηυπμοθμ (Δνεοκδηή Γ, ΗΗΒΔΑΑ) βζα ηδκ επίαθερδ ημο πεζναιαηζημφ ιένμοξ ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ ηαζ πνςηίζηςξ, ηδκ οθμπμίδζδ ηδξ Ηδέαξ. Σμκ εοπανζζηχ βζα ηδ δοκαηυηδηα ηδξ ελαζνεηζηήξ «ακαθοηζηήξ» ιμο ελεζδίηεοζδξ ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ οβνήξ πνςιαημβναθίαξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ βζα ηδ ιεθέηδ ιζαξ πθδεχναξ δζαηνζηχκ ακαθοηχκ (κμοηθεσηά μλέα, θζπίδζα) πμο δεκ πενζμνίζηδηακ ζηα πθαίζζα ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ. v

6 Δοπανζζηχ εενιά ημκ επίημονμ ηαεδβδηή Γενάζζιμ Σζζαβμφθδ βζα ηδκ απμδμπή ημο κα απμηεθέζεζ ιένμξ ηδξ εκ θυβς ενεοκδηζηήξ πνμζέββζζδξ. Σμκ εοπανζζηχ βζα ημ πνυκμ ημο, ημ ήεμξ ημο. Ζ πανμοζία ημο ιε ηζιά. Ζ ζοιαμθή ηδξ επηαιεθμφξ ελεηαζηζηήξ επζηνμπήξ.. Απεοεφκς ηζξ ζδζαίηενεξ εοπανζζηίεξ ιμο ζημκ ηαεδβδηή Μζπαήθ Κμοηζζθζένδ, ημκ ηαεδβδηή Αθέλζμ Λέακδνμ ηαθηζμφκδ, ημκ επίημονμ ηαεδβδηή Γεχνβζμ Παηνζκυ ηαζ ημκ επίημονμ ηαεδβδηή Θευδςνμ Σζέθζμ βζα ηδκ απμδμπή ημοξ κα πανίζμοκ ηδκ επζζηδιμκζηή ημοξ επάνηεζα ζηδκ αλζμθυβδζδ ημο εκ θυβς ενεοκδηζημφ εβπεζνήιαημξ. Ζ δζαηνζηή ημοξ πανμοζία απμηεθεί ηδ ιέβζζηδ ηζιή. Δοπανζζηχ εενιά ημκ η. Νζηυθαμ Κςζημιδηζυπμοθμ (Δζδζηυ Λεζημονβζηυ Δπζζηήιμκα Α, ΗΗΒΔΑΑ) βζα ηδκ πμθφηζιδ ζοιαμθή ημο ηαηά ηδκ εηπυκδζδ ηδξ εκ θυβς δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ. Δοπανζζηχ απυ ηανδζάξ ημκ η. Δοάββεθμ Μπαθάθα (Σεπκζηυ ημο Σμιέα Εςζηχκ Πνμηφπςκ ημο Κέκηνμο Πεζναιαηζηήξ Υεζνμονβζηήξ, ΗΗΒΔΑΑ), ηαεχξ ημ ζφκμθμ ηςκ in vivo πνμζεββίζεςκ πμο ακαπηφπεδηακ, επζηονχεδηακ ηαζ αεθηζζημπμζήεδηακ εα ήηακ αδφκαημ κα πναβιαημπμζδεεί, δίπςξ ηδκ αδζάθεζπηδ ζοιιεημπή ημο, πμθφ πνςί, ιεζδιένζ, ανβά ημ απυβεοια, αηυιδ ηαζ πένακ ηςκ ςνανίςκ ενβαζίαξ. Γεκ ιπμνχ κα ιδκ εηθνάζς ηδκ εηηίιδζή ιμο ζηα πνυζςπα ηςκ η. η. Δοεφιζμο Πανχκδ ηαζ Παφθμο Αθελάημο (Σεπκζημφξ ημο Σμιέα Εςζηχκ Πνμηφπςκ ημο Κέκηνμο Πεζναιαηζηήξ Υεζνμονβζηήξ, ΗΗΒΔΑΑ) μζ μπμίμζ ηαζ απμηέθεζακ ζδιακηζηή ζοκζζηχζα ημο εκ θυβς ενεοκδηζημφ εβπεζνήιαημξ. 834 ιφεξ.. Δοπανζζηχ ημκ Γν. Αθέλακδνμ ίζημ (Σμιέαξ Φανιαημθμβίαξ Φανιαημηεπκμθμβίαξ) βζα ηδκ αβαζηή ενβαζηδνζαηή ζοκενβαζία. Δοπανζζηχ ημκ η. Εαπανία μθζακυ (Σμιέαξ Φανιαημθμβίαξ Φανιαημηεπκμθμβίαξ) βζα ηδ «βκςνζιία» ιμο ιε ηδκ πθαηθυνια Applied Biosystems/ MDS Sciex 4000 QTrapTM LC MS/ MS system. Δοπανζζηχ απυ ηανδζάξ ηδκ η. Υνοζδίδα Σζζιπθμφθδ (Σμιέαξ Φανιαημθμβίαξ Φανιαημηεπκμθμβίαξ) βζα ημ πμθφηζιμ ηδξ θζθίαξ ηδξ, βζα ημ παιυβεθμ. vi

7 Δοπανζζηχ ηδκ η. Άκκα Αβαπάηδ (Σμιέαξ Ηζημπδιείαξ, ΗΗΒΔΑΑ) βζα ηδκ ηαεμδήβδζή ηδξ ηαηά ηδκ πνμεημζιαζία ηαζ ζζημπαεμθμβζηή ελέηαζδ ηςκ δεζβιάηςκ ημο εκδζαθένμκημξ (υνπεζξ ιφα). Δοπανζζηχ απυ ηανδζάξ ημοξ Γαζηάθμοξ ιμο.. ημοξ θςηεζκμφξ ακενχπμοξ πμο παναηζκμφκ ηδκ ακήζοπδ θφζδ ιμο απυ ηα πνχηα ιμο θμζηδηζηά/ ενεοκδηζηά πνυκζα.. I cordially thank and express my deep respect and gratitude to the bright academics and researchers that have been motivating my mind....prof. Antony Cass (Chemical Biology, Imperial College London), Dr. Gianfranco Gilardi (Division of Molecular Biosciences, Imperial College London), Prof. Anne Dell (Division of Molecular Biosciences, Imperial College London), Prof. Steve Matthews (Division of Molecular Biosciences, Imperial College London), Prof. Neil Fairweather (Division of Cell & Molecular Biology, Imperial College London), Prof. Jeremy K. Nickolson (Biological Chemistry, Imperial College London), Dr. Jane Saffell (Division of Cell & Molecular Biology, Imperial College London), Dr. John Tippins (Division of Cell & Molecular Biology, Imperial College London)...επίημονδ ηαεδβήηνζα Ο. Σζζηζζθχκδ (Σιήια Βζμθμβίαξ, ΔΚΠΑ)..ηαεδβδηή Μεθέηζμ Αεακάζζμ Γδιυπμοθμ (Ηαηνζηή πμθή, ΔΚΠΑ)...Dr Alan P. Watt (Vice President of the Immuno-inflammation CEDD, GlaxoSmithKline). Δοπανζζηχ μθυροπα, ημοξ έηενμοξ ηαλζδεοηέξ.. Σμκ Γν. Αθέλζμ Βθάιδ (Πακ. Παηνχκ), ημκ Γν. Κςκζηακηίκμ Γήια (Δνεοκδηή Γ, Σμιέαξ Φανιαημθμβίαξ Φανιαημηεπκμθμβίαξ, ΗΗΒΔΑΑ), ηδκ Γν. Άκκα Μανία Φαννά (Λέηημνα Σιήιαημξ Βζμπδιείαξ Βζμηεπκμθμβίαξ, Πακ. Θεζζαθίαξ). Σμοξ θίθμοξ «ζοκμδμζπυνμοξ».. Γν. Δοηοπία Απμζηυθμο (Hochedlinger lab, MGH Cancer Center and Center for Regenerative Medicine, Harvard stem cell Institute), Γν. ηαφνμ Γζαβθή (Κέκηνμ Ακμζμαζμθμβίαξ ηαζ Μεηαιμζπεφζεςκ, ΗΗΒΔΑΑ), η. Ακηζβυκδ Γζμηιεκηγίδμο (Δνβ. Κοηηανζηήξ Βζμθμβίαξ, ΗΗΒΔΑΑ), Γν. Πακαβζχηδ Καααδά (Δνβ. Ηζημθμβίαξ, ΗΗΒΔΑΑ), η. Νζηυθαμ Λειμκάηδ (Φανιαηεοηζηή πμθή, ΔΚΠΑ), η. Υνζζηίκα Μανέηδ (Δνβ. vii

8 Φανιαημθμβίαξ Φανιαημηεπκμθμβίαξ, ΗΗΒΔΑΑ), η. Δζνήκδ Μπαΐνα (Δνβ. Φανιαημθμβίαξ Φανιαημηεπκμθμβίαξ, ΗΗΒΔΑΑ), η. Άββεθμ Μπακυ (Δνβ. Μμνζαηήξ Βζμθμβίαξ), η. Αθελάκδνα Φςηεζκή Ξακεμπμφθμο (Δνβ. Βζμηεπκμθμβίαξ, ΗΗΒΔΑΑ), η. ηαιάηδ Παπαεακαζίμο (Δνβ. Κοηηανζηήξ Βζμθμβίαξ, ΗΗΒΔΑΑ), η. Μανία Πθζάηζηα (Δνβ. Κοηηανζηήξ ηαζ Γμκζδζαηήξ Θεναπείαξ, ΗΗΒΔΑΑ), η. Καηενίκα Πφνζθθμο (Δνβ. Φανιαημθμβίαξ Φανιαημηεπκμθμβίαξ, ΗΗΒΔΑΑ), Γν. Αεδκά αιανά (Department of Women's and Children's Health, Karolinska Institutet), η. Ακαζηαζία Σζζθζιζδμφ (Ηαηνζηή πμθή, Πακ. Παηνχκ), η. Δθέκδ Υάκηγμονα (Δνβ. Βζμπδιείαξ, ΗΗΒΔΑΑ), η. Δθέκδ Φαννά (Δνβ. Γεκεηζηήξ ηαζ Γμκζδζαηήξ Θεναπείαξ, ΗΗΒΔΑΑ). Σμοξ εοπανζζηχ βζα ηδκ οπμιμκή, ηδκ επζιμκή ηαζ ηδκ πνμζιμκή έκακηζ ζημ ροπμθευνμ.. I am deeply grateful to Doros Agathagelou, Caroline Brown, Jennifer Mead Cham, Beatriz Duran Jimenez, Emily Eleftheriou, Katherine Fawcett, Pantelis Georgiou, Denise Harding, Anna Katsiki, Alexia Paolinelis, Violetta Psofios, Marina Rova, Denis Sohy, Eleni Skordi, Christina Therapontos, Michelle Pelling West.. for making my life meaningful despite the distance. Απμδίδς ηζξ ζδζαίηενεξ εοπανζζηίεξ ιμο ζημ Ίδνοια Α. Γ. Λεαέκηδξ βζα ηδκ πνδιαημδυηδζδ ημο πανυκημξ ενεοκδηζημφ πνμβνάιιαημξ. Δοπανζζηχ απυ ηανδζάξ ηδκ η. Αθελάκδνα Σδθζβάδα (Ίδνοια Α. Γ. Λεαέκηδξ) βζα ημ πμθφηζιμ ηδξ θζθίαξ ηδξ. Απεοεφκς ημ ιέβζζημ ηδξ εοβκςιμζφκδξ ιμο ζηδκ μζημβέκεζα ιμο, ζημκ π. Ακηχκζμ Μπαθαθμφημ, ζημοξ θίθμοξ ιμο.. Δοπανζζηχ ημκ Μίκςα Σζιυεεμ.. Σμοξ μθείθς, θζηά ηαζ απένζηηα, ηα πάκηα... viii

9 The higher we soar, the smaller we appear to those who cannot fly. F. Nietzsche, ix

10 ΤΝΣΜΖΔΗ ύληκεζε Πιήξεο Αγγιηθόο Όξνο Διιεληθόο Όξνο AUC area under the curve πενζμπή οπυ ηδκ ηαιπφθδ Aze azetidine αγεηζδίκδ β-nadph α-nicotinamide adenine dinucleotide phosphate α θςζθμνζηυ κζημηζκαιζδμ αδεκζκμ δζκμοηθεμηίδζμ camp cyclic adenosine monophosphate ηοηθζηή ιμκμθςζθμνζηή αδεκμζίκδ CE collision energy εκένβεζα εναοζιάηςζδξ CV coefficient of variation ζοκηεθεζηήξ δζαηφιακζδξ DTT dithiothreitol δζεεζμενεσηυθδ EMS scan enhanced mass spectrometry scan εκζζποιέκδ θαζιαημιεηνζηή πθήνδξ ζάνςζδ EPI scan enhanced product ion scan ζάνςζδ εκζζποιέκμο πανάβςβμο ζυκημξ FBS fetal bovine serum ειανοσηυξ μνυξ ιυζπμο LHRH gonadotropin releasing hormone βμκαδμεηθοηίκδ HPLC high performance liquid chromatography οβνή πνςιαημβναθία ορδθήξ επίδμζδξ HSA human serum albumin ακενχπζκδ αθαμοιίκδ μνμφ IDA information dependent acquisition ζοθθμβή ελανηχιεκδ ηδξ πθδνμθμνίαξ i.p. intraperitoneal εκδμπενζημκασηή IS internal standard εζςηενζηυ πνυηοπμ LC-ESI-MS/MS liquid chromatography electrospray ionisation mass spectrometry οβνή πνςιαημβναθία δίδοιδ θαζιαημιεηνία ιάγαξ ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ LC-MS/MS liquid chromatography tandem mass spectrometry οβνή πνςιαημβναθία δίδοιδ θαζιαημιεηνία ιάγαξ LLOQ lower limit of quantification ηαηχηενμ υνζμ πμζμηζημπμίδζδξ LOD limit of detection υνζμ ακίπκεοζδξ MRM multiple reaction monitoring επζθεηηζηή παναημθμφεδζδ πμθθαπθχκ ακηζδνάζεςκ εναοζιάηςζδξ ζυκηςκ MS spectrum mass spectrometry spectrum θάζια θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ MS/MS tandem mass spectrometry spectrum spectrum NEP neutral endopeptidase (EC ) (EC ) PBS phosphate buffered saline νοειζζηζηυ δζάθοια θςζθμνζηχκ θάζια δίδοιδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ μοδέηενδ εκδμπεπηζδάζδ (EC ) x

11 ΤΝΣΜΖΔΗ (ζπλέρεηα) ύληκεζε Πιήξεο Αγγιηθόο Όξνο Διιεληθόο Όξνο Q1 multiple ions scan Q1 multiple ions scan ζάνςζδ πμθθαπθχκ ζυκηςκ ζημ πνχημ ηεηνάπμθμ Product ion scan product ion scan ζάνςζδ πανάβςβμο ζυκημξ QC quality control πμζμηζηυξ έθεβπμξ QqLIT triple quadrupole hybrid linear ion trap οανίδζμ ηνζπθμφ ηεηνάπμθμο ηαζ βναιιζηήξ παβίδαξ ζυκηςκ r correlation coefficient ζοκηεθεζηήξ ζοζπέηζζδξ xi

12 ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟ ΤΝΣΜΖΔΗ ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ v x xii ΠΔΡΗΛΖΦΖ 1 ABSTRACT 6 ΘΔΧΡΖΣΗΚΟ ΜΔΡΟ 11 ΚΔΦ.1 ΟΣΑΝ Ζ ΦΑΡΜΑΚΔΤΣΗΚΖ ΔΡΔΤΝΑ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΔΣΗΑΕΔΗ ΣΑ ΠΔΠΣΗΓΗΚΑ ΦΑΡΜΑΚΑ 12 ΚΔΦ.2 ΦΑΜΑΣΟΜΔΣΡΗΑ ΜΑΕΑ ΗΣΟΡΗΚΑ ΓΔΝΗΚΔ ΑΡΥΔ ΣΟ ΦΑΜΑΣΟΜΔΣΡΟ ΜΑΕΑ Ακηθία ηεκμφ Πδβέξ ζμκζζιμφ 27 Ημκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ Δίδδ ακαθοηχκ 34 Σεηναπμθζηυξ ακαθοηήξ 35 Σεηναπμθζηή παβίδα ζυκηςκ Ακζπκεοηήξ Applied Biosystems/ MDS Sciex 4000 QTrap TM LC MS/ MS system ΣΔΥΝΗΚΔ ΑΝΑΛΤΖ ΣΖ ΦΑΜΑΣΟΜΔΣΡΗΑ ΜΑΕΑ Σεπκζηή πθήνμοξ ζάνςζδξ Σεπκζηή επζθεηηζηήξ παναημθμφεδζδξ ζυκηςκ Σεπκζηή δίδοιδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ 43 Σεπκζηή ζάνςζδξ πανάβςβμο ζυκημξ 44 Σεπκζηή επζθεηηζηήξ παναημθμφεδζδξ πμθθαπθχκ ακηζδνάζεςκ 44 εναοζιάηςζδξ ζυκηςκ ΚΔΦ.3 ΤΓΡΖ ΥΡΧΜΑΣΟΓΡΑΦΗΑ ΦΑΜΑΣΟΜΔΣΡΗΑ ΜΑΕΑ 46 xii

13 ΚΔΦ.4 ΦΑΡΜΑΚΟΚΗΝΖΣΗΚΖ ΒΑΗΚΔ ΔΝΝΟΗΔ ΜΔΣΑΒΟΛΗΜΟ 55 Μεηααμθζζιυξ ζημ ήπαν 59 Μεηααμθζζιυξ ζημοξ κεθνμφξ 61 Πεπηζδζηά θάνιαηα 62 ΚΔΦ.5 ΠΔΡΗ ΑΝΘΡΧΠΗΝΟΤ ΑΞΟΝΑ ΤΠΟΘΑΛΑΜΟ ΤΠΟΦΤΖ 65 ΓΟΝΑΓΔ 5.1. Ζ ΓΟΝΑΓΟΔΚΛΤΣΗΝΖ (LHRH I) ΣΑ ΑΝΑΛΟΓΑ ΣΖ ΓΟΝΑΓΟΔΚΛΤΣΗΝΖ Αβςκζζηέξ ημο οπμδμπέα ηδξ LHRH Η Ακηαβςκζζηέξ ημο οπμδμπέα ηδξ LHRH Η 80 Μδ πεπηζδζημί ακηαβςκζζηέξ ημο οπμδμπέα ηδξ LHRH Η Ο ΤΠΟΓΟΥΔΑ ΣΖ ΓΟΝΑΓΟΔΚΛΤΣΗΝΖ 85 ΚΔΦ.6 Ο ΚΑΡΚΗΝΟ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ Ζ ΦΤΗΟΛΟΓΗΑ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ Ο ΚΑΡΚΗΝΟ ΣΟΤ ΠΡΟΣΑΣΖ ΟΡΜΟΝΗΚΖ ΘΔΡΑΠΔΗΑ 98 ΚΟΠΟ ΓΗΓΑΚΣΟΡΗΚΖ ΓΗΑΣΡΗΒΖ 103 ΠΔΗΡΑΜΑΣΗΚΟ ΜΔΡΟ 105 ΥΔΓΗΑΜΟ ΔΡΔΤΝΖΣΗΚΖ ΠΡΟΔΓΓΗΖ 106 ΚΔΦ.1 ΤΛΗΚΑ, ΑΝΣΗΓΡΑΣΖΡΗΑ, ΕΧΗΚΑ ΠΡΟΣΤΠΑ ΚΑΗΝΟΣΟΜΑ ΠΔΠΣΗΓΗΚΑ ΑΝΑΛΟΓΑ ΔΜΠΟΡΗΚΑ ΓΗΑΘΔΗΜΑ ΑΝΑΛΟΓΑ ΥΖΜΗΚΑ ΚΑΗ ΒΗΟΛΟΓΗΚΑ ΑΝΣΗΓΡΑΣΖΡΗΑ ΕΧΗΚΑ ΠΡΟΣΤΠΑ 115 ΚΔΦ.2 ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΜΔΘΟΓΟΤ ΤΓΡΖ ΥΡΧΜΑΣΟΓΡΑΦΗΑ 116 ΦΑΜΑΣΟΜΔΣΡΗΑ ΜΑΕΑ ΓΗΑ ΣΟΝ ΠΟΟΣΗΚΟ ΠΡΟΓΗΟΡΗΜΟ ΣΧΝ ΤΠΟ ΜΔΛΔΣΖ ΠΔΠΣΗΓΗΚΧΝ ΑΝΑΛΟΓΧΝ 2.1. ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΗΑ ΠΔΗΡΑΜΑΣΗΚΖ ΠΟΡΔΗΑ 118 xiii

14 Πνμεημζιαζία δζαθοιάηςκ έβποζδξ, πνυηοπςκ δζαθοιάηςκ ηαζ 119 δζαθοιάηςκ εθέβπμο πμζυηδηαξ Έβποζδ ηςκ ακαθοηχκ ζημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ Καηαζηεοή πνυηοπδξ ηαιπφθδξ ιε ηδκ ιέεμδμ ημο IS Δπζηφνςζδ ηδξ ιεευδμο 142 ΚΔΦ.3 ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΜΔΘΟΓΟΤ ΤΓΡΖ ΥΡΧΜΑΣΟΓΡΑΦΗΑ 146 ΦΑΜΑΣΟΜΔΣΡΗΑ ΜΑΕΑ ΓΗΑ ΣΟΝ ΠΟΟΣΗΚΟ ΠΡΟΓΗΟΡΗΜΟ ΣΖ ΣΔΣΟΣΔΡΟΝΖ 3.1. ΟΡΓΑΝΟΛΟΓΗΑ ΠΔΗΡΑΜΑΣΗΚΖ ΠΟΡΔΗΑ Πνμεημζιαζία δζαθοιάηςκ έβποζδξ, πνυηοπςκ δζαθοιάηςκ ηαζ 147 δζαθοιάηςκ εθέβπμο πμζυηδηαξ Έβποζδ ηςκ ακαθοηχκ ζημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ Καηαζηεοή πνυηοπδξ ηαιπφθδξ ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS Δπζηφνςζδ ηδξ ιεευδμο 167 ΚΔΦ.4 ΠΡΟΓΗΟΡΗΜΟ In Vitro ΣΑΘΔΡΟΣΖΣΑ ΣΧΝ ΤΠΟ 171 ΜΔΛΔΣΖ ΠΔΠΣΗΓΗΚΧΝ ΑΝΑΛΟΓΧΝ ΣΖ LHRH 4.1. ΣΑΘΔΡΟΣΖΣΑ ΔΠΗ ΠΑΓΚΟΤ 171 ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΣΑΘΔΡΟΣΖΣΑ ΚΑΣΟΠΗΝ ΚΤΚΛΧΝ ΦΤΞΖ ΑΠΟΦΤΞΖ 172 ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΣΑΘΔΡΟΣΖΣΑ ΔΝΑΝΣΗ ΠΡΧΣΔΟΛΤΖ Ζπαηζηά ιζηνμζχιαηα (ιφα, επίιοα, ακενχπμο) 173 ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ Νεθνζηέξ ιειανάκεξ ιφα 176 ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 179 ΚΔΦ.5 ΦΑΡΜΑΚΟΚΗΝΖΣΗΚΖ ΜΔΛΔΣΖ ΚΑΗ In Vivo 185 ΣΑΘΔΡΟΣΖΣΑ ΣΧΝ ΤΠΟ ΜΔΛΔΣΖ ΠΔΠΣΗΓΗΚΧΝ ΑΝΑΛΟΓΧΝ ΣΖ LHRH ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 187 ΚΔΦ.6 ΠΡΟΓΗΟΡΗΜΟ ΜΔΣΑΒΟΛΗΚΟΤ ΠΡΟΦΗΛ ΣΧΝ ΤΠΟ 190 ΜΔΛΔΣΖ ΠΔΠΣΗΓΗΚΧΝ ΑΝΑΛΟΓΧΝ/ ΠΟΗΟΣΗΚΟ ΚΑΗ ΖΜΗ ΠΟΟΣΗΚΟ ΠΡΟΓΗΟΡΗΜΟ ΜΔΣΑΒΟΛΗΣΧΝ 6.1. ΖΠΑΣΗΚΑ ΜΗΚΡΟΧΜΑΣΑ 191 xiv

15 ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΝΔΦΡΗΚΔ ΜΔΜΒΡΑΝΔ ΜΤΑ 192 ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΥΡΖΖ ΔΗΓΗΚΟΤ ΑΝΑΣΟΛΔΑ ΣΖ ΟΤΓΔΣΔΡΖ 200 ΔΝΓΟΠΔΠΣΗΓΑΖ (NEP, EC ) ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 202 ΚΔΦ.7 ΜΔΛΔΣΔ In Vivo ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΗΚΟΣΖΣΑ 205 ΔΠΗΛΔΓΜΔΝΧΝ ΠΔΠΣΗΓΗΚΧΝ ΑΝΑΛΟΓΧΝ Δ ΜΤΔ ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 207 ΚΔΦ.8 ΜΔΛΔΣΔ ΓΟΖ ΑΠΟΚΡΗΖ ΔΠΗΛΔΓΜΔΝΧΝ 210 ΠΔΠΣΗΓΗΚΧΝ ΑΝΑΛΟΓΧΝ Δ ΜΤΔ ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 210 ΚΔΦ. 9 ΔΗΓΗΚΟΣΖΣΑ ΦΑΡΜΑΚΟΛΟΓΗΚΖ ΑΠΟΚΡΗΖ 213 (ΑΠΔΛΔΤΘΔΡΧΖ ΣΔΣΟΣΔΡΟΝΖ) ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 214 ΚΔΦ. 10 ΜΔΛΔΣΔ In Vivo ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΗΚΟΣΖΣΑ 216 ΔΠΗΛΔΓΜΔΝΟΤ ΠΔΠΣΗΓΗΚΟΤ ΑΝΑΛΟΓΟΤ Δ ΜΤΔ (ΠΡΧΣΟΚΟΛΛΟ ΔΠΑΝΑΛΑΜΒΑΝΟΜΔΝΖ ΥΟΡΖΓΖΖ) ΖΜΔΡΖ In Vivo ΜΔΛΔΣΖ ΔΠΑΝΑΜΒΑΝΟΜΔΝΖ 217 ΥΟΡΖΓΖΖ ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΖΜΔΡΖ In Vivo ΜΔΛΔΣΖ ΔΠΑΝΑΜΒΑΝΟΜΔΝΖ 222 ΥΟΡΖΓΖΖ ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 225 ΚΔΦ. 11 In Vitro ΠΔΗΡΑΜΑΣΑ ΚΤΣΣΑΡΗΚΟΤ ΠΟΛΛΑΠΛΑΗΑΜΟΤ Δ DU145 ΚΑΗ PC3 ΚΤΣΣΑΡΑ ΚΤΣΣΑΡΗΚΔ ΔΗΡΔ ΚΑΣΑΦΤΞΖ ΚΑΗ ΑΠΟΦΤΞΖ ΚΤΣΣΑΡΧΝ ΠΔΗΡΑΜΑΣΑ ΠΔΠΣΗΓΗΚΖ ΣΑΘΔΡΟΣΖΣΑ ΣΑ ΤΠΟ 235 ΜΔΛΔΣΖ ΘΡΔΠΣΗΚΑ ΜΔΑ ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ ΜΔΣΡΖΖ ΚΑΗ ΠΡΟΓΗΟΡΗΜΟ ΒΗΧΗΜΟΣΖΣΑ ΚΤΣΣΑΡΧΝ 238 xv

16 11.5. ΠΔΗΡΑΜΑΣΑ ΚΤΣΣΑΡΗΚΟΤ ΠΟΛΛΑΠΛΑΗΑΜΟΤ 239 ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 240 ΚΔΦ. 12 ΠΡΟΓΗΟΡΗΜΟ ΔΠΗΠΔΓΧΝ ΚΤΚΛΗΚΖ 241 ΜΟΝΟΦΧΦΟΡΗΚΖ ΑΓΔΝΟΗΝΖ (camp) Δ LNCaP ΚΤΣΣΑΡΑ ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 243 ΚΔΦ.13 ΟΣΑΝ Ο ΔΡΔΤΝΖΣΗΚΟ ΝΟΤ ΑΡΝΔΗΣΑΗ ΝΑ 246 ΠΔΡΗΟΡΗΣΔΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΜΔΘΟΓΟΤ ΓΗΑ ΣΟΝ ΠΟΟΣΗΚΟ 246 ΠΡΟΓΗΟΡΗΜΟ ΣΖ 17α - ΟΗΣΡΑΓΗΟΛΖ Ονβακμθμβία Πεζναιαηζηή πμνεία Πνμεημζιαζία δζαθοιάηςκ έβποζδξ, πνυηοπςκ δζαθοιάηςκ ηαζ 247 δζαθοιάηςκ εθέβπμο πμζυηδηαξ Έβποζδ ηςκ ακαθοηχκ ζημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ Καηαζηεοή πνυηοπδξ ηαιπφθδξ ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS Δπζηφνςζδ ηδξ ιεευδμο ΠΗΛΟΣΗΚΔ ΜΔΛΔΣΔ Δ ΗΥΘΤΔ ΣΟΤ ΔΗΓΟΤ Danio rerio Ονβακμθμβία Πεζναιαηζηή πμνεία 266 ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ 266 ΤΕΖΣΖΖ 268 ΤΜΠΔΡΑΜΑΣΑ ΠΡΟΟΠΣΗΚΔ 281 ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ 286 ΠΑΡΑΡΣΖΜΑΣΑ Η. ΠΔΗΡΑΜΑΣΑ ΚΤΣΣΑΡΗΚΟΤ ΠΟΛΛΑΠΛΑΗΑΜΟΤ 301 ΗΗ. ΠΔΗΡΑΜΑΣΑ ΠΡΟΓΔΖ ΣΟΝ ΤΠΟΓΟΥΔΑ ΣΖ LHRH 304 xvi

17 ΠΗΝΑΚΔ ΘΔΧΡΖΣΗΚΟ ΜΔΡΟ Πίλαθαο 1.1. Δβηεηνζιέκα «δβεηζηά» αζμ - θάνιαηα 15 Πίλαθαο 2.1. Φαζιαημιεηνία ιάγαξ Ηζημνζηή ακαδνμιή 22 Πίλαθαο 2.2. Μέεμδμζ ζμκζζιμφ 28 Πίλαθαο 3.1. οιααημί δζαθφηεξ/ πνυζεεηα ηζκδηχκ θάζεςκ βζα ακάθοζδ ESI MS 48 Πίλαθαο 4.1. Σα οπεφεοκα έκγοια βζα ημκ ιεηααμθζζιυ ηςκ λεκμαζμηζηχκ 57 Πίλαθαο 5.1. Οζ ηθζκζηέξ εθανιμβέξ ηδξ LHRH Η (ηαζ ηςκ ακαθυβςκ αοηήξ) 71 ΠΔΗΡΑΜΑΣΗΚΟ ΜΔΡΟ Πίλαθαο 2.1. Οζ LC ESI MS/ MS ιεεμδμθμβίεξ πμο ακαπηφπεδηακ ζηα πθαίζζα ηδξ 124 πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ ενβαζίαξ βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηςκ οπυ ιεθέηδ πεπηζδζηχκ ακαθυβςκ (ειπμνζηά ηαζ ηαζκμηυια) ηδξ LHRH Πίλαθαο 2.2. Πεζναιαηζηά εονήιαηα ηαηυπζκ έβποζδξ ηςκ ακαθοηχκ ζημ θαζιαηυιεηνμ 126 ιάγαξ Πίλαθαο 2.3. Βέθηζζηεξ ζοκεήηεξ ζμκζζιμφ ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ ζάνςζδξ 127 επζθεηηζηήξ παναημθμφεδζδξ πμθθαπθχκ ακηζδνάζεςκ εναοζιάηςζδξ ζυκηςκ (MRM) Πίλαθαο 3.1. Οζ LC ESI MS/ MS ιεεμδμθμβίεξ πμο ακαπηφπεδηακ ζηα πθαίζζα ηδξ 152 πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ ενβαζίαξ (i) βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ ηεζημζηενυκδξ ζε αζμθμβζηά οβνά ηαζ (ii) βζα ημκ ηαοηυπνμκμ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ ηεζημζηενυκδξ ηαζ επζθεβιέκςκ ακαθυβςκ ηδξ LHRH ζε αζμθμβζηά οβνά Πίλαθαο 3.2. Πεζναιαηζηά εονήιαηα ηαηυπζκ έβποζδξ ηςκ ακαθοηχκ ζημ θαζιαηυιεηνμ 152 ιάγαξ Πίλαθαο 3.3. Βέθηζζηεξ ζοκεήηεξ ζμκζζιμφ ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ ζάνςζδξ 153 επζθεηηζηήξ παναημθμφεδζδξ πμθθαπθχκ ακηζδνάζεςκ εναοζιάηςζδξ ζυκηςκ (MRM) Πίλαθαο 4.1. Πεζναιαηζηυξ πεδζαζιυξ 174 Πίλαθαο 4.2. In vitro ζηαεενυηδηα ηδξ LHRH ηαζ ηςκ ακαθυβςκ ηδξ, πανμοζία κεθνζηχκ 181 ιειανακχκ ιφα Πίλαθαο 4.3. In vitro ζηαεενυηδηα ηδξ LHRH ηαζ ηςκ ακαθυβςκ ηδξ, πανμοζία δπαηζηχκ 183 ιζηνμζςιάηςκ ηαζ κεθνζηχκ ιειανακχκ ιφα Πίλαθαο 6.1. Οζ δφμ ηφνζμζ ιεηααμθίηεξ ηςκ οπυ ιεθέηδ ακαθυβςκ, ηαηυπζκ επχαζδξ 194 αοηχκ ιε κεθνζηέξ ιειανάκεξ ιφα Πίλαθαο 6.2. Ο θυβμξ ιάγαξ πνμξ θμνηίμ (m/z) παναηηδνζζηζηυξ ηάεε ιεηααμθίηδ, 195 ηαηυπζκ επχαζδξ ηςκ οπυ ιεθέηδ ακαθυβςκ ιε κεθνζηέξ ιειανάκεξ ιφα Πίλαθαο Σα επίπεδα ηδξ ηεζημζηενυκδξ ζημ πθάζια, ηαηυπζκ 20 ήιενδξ 226 επακαθαιαακυιεκδξ πμνήβδζδξ ημο lineargnrh1, ζοβηνζηζηά ιε ημ leuprolide Πίλαθαο οκμθζηά, μζ ιεηνήζεζξ ηεζημζηενυκδξ (πθάζια ηαζ υνπεζξ ιφα), 229 xvii

18 ακαθμνζηά ιε ημ αάνμξ ηςκ υνπεςκ Πίλαθαο Σα επίπεδα ηςκ οπυ ιεθέηδ πεπηζδίςκ ζε πθάζια ηαζ υνπεζξ ιφα 231 Πίλαθαο Ζ in vitro ζηαεενυηδηα ημο leuprolide, πανμοζία ηαθθζενβδηζηχκ 236 ενεπηζηχκ ιέζςκ ζε ηφηηανα DU145 Πίλαθαο Ζ in vitro ζηαεενυηδηα ημο goserelin, πανμοζία ηαθθζενβδηζηχκ ενεπηζηχκ 237 ιέζςκ ζε ηφηηανα DU145 Πίλαθαο οκμθζηά, μζ απυπεζνεξ ηαηά ημκ πνμζδζμνζζιυ ηδξ ιείςζδξ ηςκ επζπέδςκ 244 ημο camp, ιε ημ leuprolide ςξ εεηζηυ ιάνηονα Πίλαθαο Πεζναιαηζηά εονήιαηα ηαηυπζκ έβποζδξ ηςκ ακαθοηχκ ζημ θαζιαηυιεηνμ 251 ιάγαξ ζε εεηζηυ ζμκζζιυ (+ ISP) Πίλαθαο Βέθηζζηεξ ζοκεήηεξ ζμκζζιμφ (+ ISP) ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ 251 ζάνςζδξ παναημθμφεδζδξ πμθθαπθχκ ακηζδνάζεςκ ζυκηςκ (MRM) Πίλαθαο Πεζναιαηζηά εονήιαηα ηαηυπζκ έβποζδξ ηδξ 17α - μζζηναδζυθδξ ζημ 255 θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ ζε ανκδηζηυ ζμκζζιυ (- ISP) Πίλαθαο Βέθηζζηεξ ζοκεήηεξ ζμκζζιμφ (- ISP) ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ 255 ζάνςζδξ παναημθμφεδζδξ πμθθαπθχκ ακηζδνάζεςκ ζυκηςκ (MRM) xviii

19 ΥΖΜΑΣΑ ΘΔΧΡΖΣΗΚΟ ΜΔΡΟ ρήκα 2.1. Α, Σμ πνχημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ. Β, Σμ πνχημ θάζια ιάγαξ ημο Ru ιέζς 18 πενζμδζηήξ δζαθμνμπμίδζδξ ηδξ ζοπκυηδηαξ. Γ, Γζπθή ημνοθή ιάγαξ Kr-C 2 H 2 ρήκα 2.2. Ηζημνζηή ακαδνμιή, ζπδιαηζηά.. 21 ρήκα 2.3. Φάζιαηα ιάγαξ ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ πνςηεσκχκ 31 απυ ημοξ Yamashita ηαζ Fenn ρήκα 2.4. Ο ηεηναπμθζηυξ ακαθοηήξ 36 ρήκα 2.5. Ζ ηεηναπμθζηή παβίδα ζυκηςκ 39 ρήκα 2.6. Applied Biosystems/ MDS Sciex 4000QTrap TM LC-MS/MS 41 ρήκα 2.7. Δκδεζηηζηυ πανάδεζβια πεζνάιαημξ MS n 43 ρήκα 3.1. Οζ ζοζηεοέξ δζαζφκδεζδξ ζηδκ LC MS 47 ρήκα 4.1. Σμ ζφζηδια LADMER 50 ρήκα 4.2. Δηημαββεζαηυξ ηνυπμξ πμνήβδζδξ θανιάημο Βαζζηέξ έκκμζεξ 53 ρήκα 4.3. Οζ θάζεζξ Η ηαζ ΗΗ ηαηά ημκ ιεηααμθζζιυ ηςκ λεκμαζμηζηχκ 56 ρήκα 4.4. Οζ ηονζυηενεξ ακηζδνάζεζξ ζημκ ιεηααμθζζιυ ηςκ λεκμαζμηζηχκ ηαζ δ 58 οπμηοηηανζηή εέζδ ζηδκ μπμία θαιαάκμοκ πχνα ρήκα 4.5. Δκδμηοηηάνζα εκηυπζζδ ηςκ ηοημπνςιάηςκ Ρ ρήκα 4.6. Δκδμηοηηάνζα εκηυπζζδ ηςκ ιεηααμθζηχκ εκγφιςκ ζημοξ κεθνμφξ 62 ρήκα 4.7. Ζ ελανηχιεκδ απυ ημ ζηυπμ δζάεεζδ εκυξ θανιάημο 64 ρήκα 5.1. Σμ θοθμβεκεηζηυ δέκδνμ ημο δεηαπεπηζδίμο αάζεζ ηςκ αιζκμλζηχκ 66 αθθδθμοπζχκ (Genbank database) ρήκα 5.2. Οζ αιζκμλζηέξ αθθδθμοπίεξ ημο δεηαπεπηζδίμο ζηα ζπμκδοθςηά 67 ρήκα 5.3. Οζ δμιέξ ηςκ βμκζδίςκ ηςκ LHRH I ηαζ LHRH II (ηαζ ηα απμννέμκηα 69 δεηαπεπηίδζα) ρήκα 5.4. Ακηζπνμζςπεοηζηέξ δζαιμνθχζεζξ εθάπζζηδξ εκένβεζαξ ηδξ LHRH Η ιεηά 74 απυ πνήζδ ΝΟΔ πενζμνζζηζηχκ απμζηάζεςκ ζε ιεθέηεξ ιμνζαηήξ δοκαιζηήξ ρήκα 5.5. Α, δ πηοπςηή δζαιυνθςζδ ηδξ LHRH I ηαηά ηδκ πνυζδεζή ηδξ ζημκ 75 οπμδμπέα. Β, δ ακάθοζδ ηδξ δμιήξ ηδξ LHRH I ιε ηδ ιέεμδμ ημο ιαβκδηζημφ πονδκζημφ ζοκημκζζιμφ ρήκα 5.6. Ζ δμιή ηδξ LHRH I ζηδ αάζδ πνυζθαηςκ εονδιάηςκ πονδκζημφ 76 ιαβκδηζημφ ζοκημκζζιμφ (PDB Code: 1YY1) ρήκα 5.7. Πεπηζδζηά ακάθμβα ηδξ LHRH I, ζε πνμ ηθζκζηυ ή ηθζκζηυ επίπεδμ 77 ρήκα 5.8. φκεεζδ αβςκζζηχκ/ ακηαβςκζζηχκ ημο οπμδμπέα ηδξ LHRH I: δμιζηέξ 79 ηνμπμπμζήζεζξ ζημ ιυνζμ ηδξ LHRH I ρήκα 5.9. Μδ πεπηζδζημί ακηαβςκζζηέξ ημο οπμδμπέα ηδξ LHRH I, εκδεζηηζηά.. 84 ρήκα Σμ θοθμβεκεηζηυ δέκδνμ ημο οπμδμπέα ηδξ LHRH αάζεζ ηςκ αιζκμλζηχκ 86 αθθδθμοπζχκ (EMBnet) xix

20 ρήκα πδιαηζηή 2D απεζηυκζζδ ημο οπμδμπέα ηδξ LHRH (άκενςπμξ) 88 ρήκα Θεςνδηζηά, δ πνυζθδρδ θανιαηεοηζημφ ιμνίμο (ακαθυβμο ηδξ LHRH) ζηδκ 90 πενίπηςζδ εκυξ ηανηζκζημφ ηοηηάνμο ιε οπμδμπείξ ηδξ LHRH ρήκα Δκδεζηηζηά, ηα ιμκμπάηζα ζδιαημδυηδζδξ ζηα βμκαδμηνυπα ηφηηανα ηδξ 90 οπυθοζδξ ηαζ ηα πνμζηαηζηά ηανηζκζηά ηφηηανα ρήκα 6.1. Ζ ακαημιία ημο πνμζηάηδ 92 ρήκα 6.2 Ζ αζμζφκεεζδ ηςκ ακδνμβυκςκ 93 ρήκα 6.3. Δκδεζηηζηά πνμβκςζηζηά ζημζπεία ζηζξ Ζκςιέκεξ Πμθζηείεξ ηδξ Αιενζηήξ 95 (2007) ρήκα 6.4 Ζ ζδιαημδυηδζδ ημο οπμδμπέα ηςκ ακδνμβυκςκ ζε θοζζμθμβζηά ηαζ ηανηζκζηά 96 ηφηηανα ρήκα 6.5. Ζ ζδιαημδυηδζδ ηαηά ηδκ ηανηζκμβέκεζδ/ ελέθζλδ ημο ηανηίκμο ημο 97 πνμζηάηδ ρήκα 6.6. Οζ θανιαηεοηζηέξ πνμζεββίζεζξ ημο ανυβπμο οπμεάθαιμξ οπυθοζδ υνπεζξ/ 101 επζκεθνίδζα πνμζηάηδξ οπμεάθαιμξ Β. ΠΔΗΡΑΜΑΣΗΚΟ ΜΔΡΟ ρήκα 2.1. To ζφζηδια ακηθίαξ ζφνζββαξ ζε ζφγεολδ ιε ακζπκεοηή δίδοιδξ 117 θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ (4000 QTrap LC MS/MS system) ρήκα 2.2. Σμ θάζια ιάγαξ πθήνδξ ζάνςζδξ (Q1 scan) ημο leuprolide 128 ρήκα 2.3. Σμ θάζια ιάγαξ ημο leuprolide ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ ζάνςζδξ 129 ΜS 2 ρήκα 2.4: Σμ θάζια ιάγαξ πθήνδξ ζάνςζδξ (Q1 scan) ημο lineargnrh1 130 ρήκα 2.5 Σμ θάζια ιάγαξ ημο lineargnrh1 ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ ζάνςζδξ 131 ΜS 2 ρήκα 2.6. Σμ θάζια ιάγαξ πθήνδξ ζάνςζδξ (Q1 scan) ημο cyclicgnrh2 ρήκα 2.7. Σμ θάζια ιάγαξ ημο cyclicgnrh2 ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ ζάνςζδξ ΜS 2 ρήκα 2.8. Α, Σμ LLOQ ημο leuprolide ζε πθάζια ιφα, ηαηυπζκ ηαηαζηεοήξ ηδξ πνυηοπδξ ηαιπφθδξ ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS. Β, Υνςιαημβνάθδια ημο lineargnrh4070 (IS, βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ημο leuprolide) ρήκα 2.9. Ζ πνυηοπδ ηαιπφθδ (ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS) βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ημο leuprolide ζε πθάζια ιφα ρήκα Α, Σμ LLOQ ημο lineargnrh1 ζε πθάζια ιφα, ηαηυπζκ ηαηαζηεοήξ ηδξ πνυηοπδξ ηαιπφθδξ ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS. Β, Υνςιαημβνάθδια ημο lineargnrh4070 (IS, βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ημο lineargnrh1) ρήκα Ζ πνυηοπδ ηαιπφθδ (ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS) βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ημο lineargnrh1 ζε πθάζια ιφα ρήκα Α, Σμ LLOQ ημο cyclicgnrh2 ζε πθάζια ιφα, ηαηυπζκ ηαηαζηεοήξ ηδξ πνυηοπδξ ηαιπφθδξ ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS. Β, Υνςιαημβνάθδια ημο cyclicgnrh8 (IS, βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ημο cyclicgnrh2) xx

21 ρήκα Ζ πνυηοπδ ηαιπφθδ (ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS) βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ 141 ημο cyclicgnrh2 ζε πθάζια ιφα ρήκα 3.1. Σμ θάζια ιάγαξ πθήνδξ ζάνςζδξ (Q1 scan) ηδξ ηεζημζηενυκδξ 153 ρήκα 3.2. Σμ θάζια ιάγαξ ηδξ ηεζημζηενυκδξ ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ ζάνςζδξ 154 ΜS 2 ρήκα 3.3. Σμ θάζια ιάγαξ πθήνδξ ζάνςζδξ (Q1 scan) ηδξ δελαιεεαγυκδξ (IS, βζα ημκ 155 πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ ηεζημζηενυκδξ) ρήκα 3.4. Σμ θάζια ιάγαξ ηδξ δελαιεεαγυκδξ (IS, βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ 156 ηεζημζηενυκδξ) ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ ζάνςζδξ ΜS 2 ρήκα 3.5. Σμ LLOQ ηδξ ηεζημζηενυκδξ ζε πθάζια (Α) ηαζ υνπεζξ (Β) ιφα. 160 ρήκα 3.6. Ζ πνυηοπδ ηαιπφθδ (ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS) βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ 161 ηεζημζηενυκδξ ζε πθάζια ιφα ρήκα 3.7. Ζ πνυηοπδ ηαιπφθδ (ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS) βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ 162 ηεζημζηενυκδξ ζε υνπεζξ ιφα ρήκα 3.8. Σμ LLOQ ηδξ ηεζημζηενυκδξ ηαηά ημκ ηαοηυπνμκμ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ 163 ηδξ ιε επζθεβιέκα ακάθμβα ηδξ LHRH ζε πθάζια ιφα (Α). Β, Υνςιαημβνάθδια ηδξ δελαιεεαγυκδξ (IS, βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ ηεζημζηενυκδξ) ρήκα 3.9. Ζ πνυηοπδ ηαιπφθδ (ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS) βζα ημκ ηαοηυπνμκμ πμζμηζηυ 164 πνμζδζμνζζιυ ηδξ ηεζημζηενυκδξ ηαζ επζθεβιέκςκ ακαθυβςκ ζε πθάζια ιφα ρήκα Δκδεζηηζηυ πνςιαημβνάθδια ηαηά ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ 165 ηεζημζηενυκδξ (Α) ηαζ επζθεβιέκμο ακάθμβμο (Γ) ζε πθάζια ιφα, πανμοζία IS (Β, Γ) ρήκα 4.1. In vitro ζηαεενυηδηα ηδξ LHRH ηαζ ηςκ ακαθυβςκ ηδξ, πανμοζία κεθνζηχκ 182 ιειανακχκ ιφα, ζοκανηήζεζ ημο πνυκμο ρήκα 5.1. In vivo ζηαεενυηδηα επζθεβιέκςκ ακαθυβςκ ηδξ LHRH, ηαηυπζκ 188 εκδμπενζημκασηήξ πμνήβδζδξ ζε ιφεξ (δυζδ: 1 mg/ kg) ρήκα 5.2. Σμ βνάθδια δζαζπμνάξ ηαηυπζκ εθανιμβήξ ηδξ ιεευδμο Passing-Bablok 189 (Analyse-it ) ακαθμνζηά ιε ηδ ζοζπέηζζδ ηδξ in vitro ηαζ in vivo πεπηζδζηήξ ζηαεενυηδηαξ ρήκα 6.1. πδιαηζηή απυδμζδ ημο ιεηααμθζζιμφ ημο leuprolide (Α) ηαζ δφμ έηενςκ 197 ακαθυβςκ ηδξ LHRH, ηςκ lineargnrh1 (Β) ηαζ lineargnrh3 (Γ) ρήκα 6.2. Φάζια πθήνδξ ζάνςζδξ (Α) ηαζ εκζζποιέκμο πανάβςβμο ζυκημξ (Β) ημο M-V, 198 ηαηυπζκ επχαζδξ ημο lineargnrh1 ιε κεθνζηέξ ιειανάκεξ ιφα ρήκα 6.3. Ο ηαηααμθζζιυξ ημο βναιιζημφ ακαθυβμο lineargnrh1 ηαζ δ παναβςβή ηςκ 199 ιεηααμθζηχκ αοημφ, ζοκανηήζεζ ημο πνυκμο ρήκα 6.4. Οζ εοάθςημζ ζηδκ πνςηευθοζδ πεπηζδζημί δεζιμί ηδξ LHRH, πανμοζία 200 κεθνζηχκ ιειανακχκ ρήκα 6.5. Σμ DL Thiorphan 201 ρήκα 6.6. Ζ in vitro πεπηζδζηή ζηαεενυηδηα ημο leuprolide πανμοζία ηαζ απμοζία ημο 203 DL Thiorphan ρήκα 6.7. Ζ in vitro πεπηζδζηή ζηαεενυηδηα ημο lineargnrh1 πανμοζία ηαζ απμοζία ημο 204 DL Thiorphan ρήκα 7.1. In vivo απμηεθεζιαηζηυηδηα επζθεβιέκςκ ακαθυβςκ ηδξ LHRH, ηαηυπζκ 209 εκδμπενζημκασηήξ πμνήβδζδξ ζε ανζεκζημφξ C57BL/6N ιφεξ xxi

22 ρήκα 8.1. πέζδ δυζδξ απυηνζζδξ, ηαηυπζκ εκδμπενζημκασηήξ πμνήβδζδξ ημο 211 lineargnrh1 ζε ανζεκζημφξ C57BL/6N ιφεξ ρήκα 8.2. Σα επίπεδα ηςκ πεπηζδίςκ (lineargnrh1, leuprolide) ζημ πθάζια ζοκανηήζεζ 212 ηδξ πμνδβμφιεκδξ δυζδξ ζημ πνμκζηυ ζδιείμ t = 1 h (ιεηά ηδ δυζδ) ρήκα 9.1. Φανιαημθμβζηή απυηνζζδ (απεθεοεένςζδ ηεζημζηενυκδξ), ηαηυπζκ 215 πμνήβδζδξ επζθεβιέκςκ πεπηζδίςκ, πανμοζία ηαζ απμοζία ακηαβςκζζηή ημο οπμδμπέα ηδξ GnRH (cetrorelix) ρήκα Πεζναιαηζηυξ ζπεδζαζιυξ 10 ήιενδξ in vivo ιεθέηδξ επακαθαιαακυιεκδξ 218 πμνήβδζδξ ημο lineargnrh1 ζε C57BL/6N ιφεξ ρήκα Σα επίπεδα ηδξ ηεζημζηενυκδξ ζημ πθάζια ηαηυπζκ 10 ήιενδξ 220 επακαθαιαακυιεκδξ εκδμπενζημκασηήξ πμνήβδζδξ ημο lineargnrh1, ζοβηνζηζηά ιε ημ leuprolide ρήκα Σα αάνδ ηςκ ζζηχκ ζηυπςκ (υνπεζξ), ηαηυπζκ 10 ήιενδξ 221 επακαθαιαακυιεκδξ εκδμπενζημκασηήξ πμνήβδζδξ ημο lineargnrh1, ζοβηνζηζηά ιε ημ leuprolide ρήκα Πεζναιαηζηυξ πεδζαζιυξ 224 ρήκα Σα επίπεδα ηδξ ηεζημζηενυκδξ ζημοξ ζζημφξ ζηυπμοξ (υνπεζξ), ηαηυπζκ ήιενδξ επακαθαιαακυιεκδξ εκδμπενζημκασηήξ πμνήβδζδξ ημο lineargnrh1, ζοβηνζηζηά ιε ημ leuprolide ρήκα Σα αάνδ ηςκ ζζηχκ ζηυπςκ (υνπεζξ), ηαηυπζκ 20 ήιενδξ 228 επακαθαιαακυιεκδξ εκδμπενζημκασηήξ πμνήβδζδξ ημο lineargnrh1, ζοβηνζηζηά ιε ημ leuprolide ρήκα Ηζημπαεμθμβζηή ελέηαζδ υνπεςκ, ηαηυπζκ 20 ήιενδξ πμνήβδζδξ ημο 230 lineargnrh1, ζοβηνζηζηά ιε ημ leuprolide ρήκα Ζ ακηζηεζιεκμθυνμξ πθάηα Neubauer 239 ρήκα πδιαηζηή απεζηυκζζδ ηςκ ιμκμπαηζχκ ζδιαημδυηδζδξ ημο οπμδμπέα ηδξ 242 GnRH ζηα βμκαδμηνυπα ηαζ πνμζηαηζηά ηανηζκζηά ηφηηανα ρήκα Σμ θάζια ιάγαξ πθήνδξ ζάνςζδξ (Q1 scan) ηδξ 17α μζζηναδζυθδξ ζε 252 εεηζηυ ζμκζζιυ (+ISP) ρήκα Σμ θάζια ιάγαξ ηδξ 17α μζζηναδζυθδξ ζε εεηζηυ ζμκζζιυ (+ISP) ηαηά ηδκ 253 εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ ζάνςζδξ ΔΡΗ ρήκα Σμ θάζια ιάγαξ πθήνδξ ζάνςζδξ (Q1 scan) ηδξ 17α μζζηναδζυθδξ ζε 256 ανκδηζηυ ζμκζζιυ (-ISP) ρήκα Σμ θάζια ιάγαξ ηδξ 17α μζζηναδζυθδξ ζε ανκδηζηυ ζμκζζιυ (- ISP) ηαηά 257 ηδκ εθανιμβή ηδξ ηεπκζηήξ ζάνςζδξ ΜS 2 ρήκα Σμ LLOQ ηδξ 17α-μζζηναδζυθδξ ζε πθάζια ιφα (Α). Β, Υνςιαημβνάθδια 261 ηδξ δελαιεεαγυκδξ (IS, βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ 17α-μζζηναδζυθδξ) ρήκα Ζ πνυηοπδ ηαιπφθδ (ιε ηδ ιέεμδμ ημο IS) βζα ημκ πνμζδζμνζζιυ ηδξ 17α 262 μζζηναδζυθδξ ζε πθάζια ιφα ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ Η ρήκα 1. Ζ ακηζ πμθθαπθαζζαζηζηή δνάζδ ημο lineargnrh1 ζε ηφηηανα LΝCaP, 302 xxii

23 ηαηυπζκ πεκεήιενδξ πμνήβδζδξ ρήκα 2. Ζ ακηζ πμθθαπθαζζαζηζηή δνάζδ ημο lineargnrh1 ζε ηφηηανα PC3, ηαηυπζκ πεκεήιενδξ πμνήβδζδξ ρήκα 3. Ζ ακηζ πμθθαπθαζζαζηζηή δνάζδ ημο cyclicgnrh2 ζε ηφηηανα LNCaP, ηαηυπζκ επηαήιενδξ πμνήβδζδξ ΠΑΡΑΡΣΖΜΑ ΗI ρήκα 4. Μεθέηεξ πνυζδεζδξ ηςκ πεπηζδίςκ ημο εκδζαθένμκημξ ζημκ οπμδμπέα ηδξ LHRH I xxiii

24 ΠΔΡΗΛΖΦΖ 1

25 Ηζημνζηά, ηα εονήιαηα ηςκ C.B. Huggins (Huggins and Hodges, 1941; Huggins, 1963) ηαζ A.V. Schally (Schally et al., 1984) απμηέθεζακ ηδκ απανπή ιζαξ ενεοκδηζηήξ πμνείαξ ιε αθεηδνία ημ πεδίμ ηδξ κεονμεκδμηνζκμθμβίαξ ηαζ πνμμνζζιυ εηείκα ηδξ βοκαζημθμβίαξ ηαζ ηδξ μβημθμβίαξ. Ζ βκχζδ ακαθμνζηά ιε ηδ θοζζμθμβία ηδξ εκδμβεκμφξ μνιυκδξ (LHRH) ηαζ ημ νυθμ ηδξ ζηδκ παεμαζμπδιεία ηςκ αζεεκεζχκ (εκδμηνζκζηχκ δζαηαναπχκ ηαζ μνιμκμ ελανηχιεκςκ ηανηίκςκ) ηαζ οπυ ημ πνίζια ηδξ πνςηεφμοζαξ ή οπμζηδνζηηζηήξ εεναπεοηζηήξ πνμζέββζζδξ, ηαηέζηδζε ημκ ζαηνζηυ εοκμοπζζιυ ιέζς ηδξ δνάζδξ ζημκ οπμδμπέα ηδξ LHRH Η ζηναηδβζηή επζθμβήξ βζα ηδκ ηαηαπμθέιδζδ ηςκ εκδμηνζκζηχκ δζαηαναπχκ ηαζ ηςκ μνιμκμ ελανηχιεκςκ ηανηίκςκ (ηανηίκμξ ημο ιαζημφ, ηανηίκμξ ηςκ ςμεδηχκ, ηανηίκμξ ημο εκδμιδηνίμο, ηανηίκμξ ημο πνμζηάηδ). Μζα πθδεχνα ακαθυβςκ ηδξ LHRH έδςζε ηαζ δίκεζ ημ πανυκ ζε πνμηθζκζηυ ηαζ ηθζκζηυ επίπεδμ, ιε ηδ ζοζηδιαηζηή ένεοκα, ζφκεεζδ ηαζ ακάπηολδ κα απμδίδμοκ ιυνζα αβςκζζηέξ ή ακηαβςκζζηέξ ημο οπμδμπέα ηδξ LHRH Η, πεπηζδζηήξ (βναιιζηή ή ηοηθζηή δμιή, stapled peptides) ή ιδ θφζδξ ςξ ιμκαδζαίεξ μκηυηδηεξ ή ζε ζφγεολδ ιε έκα εονφ θάζια ηοηηανμημλζηχκ ιμνίςκ (Αnderes et al., 2003; Keramida et al., 2006; Persson et al., 2009; Kritzer, 2010; Mezo and Manea, 2010). Ζ πανμφζα δζδαηημνζηή δζαηνζαή απμζημπεί ζηδκ in vitro θαη in vivo αλζμθυβδζδ ηαζ θανιαημηζκδηζηή ιεθέηδ ηαζκμηυιςκ ακαθυβςκ ηδξ LHRH ηοηθζηήξ ηαζ βναιιζηήξ δμιήξ ζηδ αάζδ ημο μνεμθμβζημφ ιμνζαημφ ζπεδζαζιμφ ηαζ απμζημπχκηαξ ζε εκαθθαηηζηέξ πνμζεββίζεζξ βζα ηδκ ηαηαπμθέιδζδ ημο ηανηίκμο ημο πνμζηάηδ (ηαζ έηενςκ εκδμηνζκζηχκ δζαηαναπχκ), ζοβηνζηζηά ιε ημ leuprolide (ειπμνζηά δζαεέζζιμξ αβςκζζηήξ ημο οπμδμπέα ηδξ LHRH Η). Ζ πανμφζα δζδαηημνζηή δζαηνζαή εέηεζ ςξ οπυεεζδ ενβαζίαξ πςξ ηαζκμηυια ακάθμβα ηδξ LHRH ηςκ ήδδ οπάνπμκηςκ ζηδκ ηθζκζηή ιε αεθηζςιέκμ θανιαημηζκδηζηυ πνμθίθ δφκαηαζ κα απμηεθέζμοκ ηδ αάζδ αέθηζζηςκ εκαθθαηηζηχκ εεναπεοηζηχκ πνμζεββίζεςκ ιε εκζζποιέκδ απμηεθεζιαηζηυηδηα ηαζ ιεζςιέκδ ημλζηυηδηα, δνχκηαξ in situ ή/ ηαζ πνμζθένμκηαξ κέεξ δοκαηυηδηεξ πμνήβδζδξ, εζηζάγμκηαξ ζηδκ μδυ ή/ ηαζ ηδ ιείςζδ ηδξ ζοπκυηδηαξ αοηήξ. Ζ εκ θυβς ενεοκδηζηή πνμζέββζζδ εζηζάγεζ ζημκ ηανηίκμ ημο πνμζηάηδ, ιζα κυζμ πμο πνήγεζ εκαθθαηηζηήξ εεναπεοηζηήξ ζηναηδβζηήξ, δεδμιέκδξ ηδξ παιδθήξ απμηεθεζιαηζηυηδηαξ αοηήξ (δ κυζμξ πνμμδεοηζηά βίκεηαζ ακελάνηδηδ ηςκ μνιμκχκ ηαζ ζοκεπχξ, ιεηαζηαηζηή), αθθά ηαζ ηδξ παιδθήξ πμζυηδηαξ γςήξ ηςκ αζεεκχκ ζηδ αάζδ ημο 2

26 «ζοιαζααζιμφ» ιε ηζξ μδμφξ πμνήβδζδξ πμο εθανιυγμκηαζ ζήιενα ζηδκ ηθζκζηή (depot formulations). Δπζπνυζεεηα ηαζ ηαηά ηδκ εηπυκδζδ ηδξ εκ θυβς ενεοκδηζηήξ πνμζέββζζδξ ακαπηφπεδηακ, επζηονχεδηακ ηαζ αεθηζζημπμζήεδηακ ηαζκμηυιεξ ιεεμδμθμβίεξ οβνήξ πνςιαημβναθίαξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ (LC MS/ MS) ζε αζμθμβζηά οβνά δπαηζηά ιζηνμζχιαηα (ιφα, επίιοα, ακενχπμο), κεθνζηέξ ιειανάκεξ ιφα, πθάζια ηαζ υνπεζξ ιφα ηαζ έηενα οπμζηνχιαηα (ηοηηανζηά εηποθίζιαηα, οδάηζκμ πενζαάθθμκ ζπεφςκ Danio rerio), μζ μπμίεξ, εκ ζοκεπεία, ζογεφπεδηακ ιε in vitro ή/ ηαζ in vivo αζμδμηζιαζίεξ. Σα πεζναιαηζηά εονήιαηα ζοβηνίεδηακ ιε εηείκα ηςκ ειπμνζηά δζαεέζζιςκ ακαθυβςκ ηδξ LHRH, ιε αβςκζζηζηή (leuprolide) ή ακηαβςκζζηζηή δνάζδ (antide, cetrorelix). Πζμ ακαθοηζηά ηαζ θαιαάκμκηαξ οπυρδκ ημ «κμζδνυ» θανιαημηζκδηζηυ πνμθίθ ηςκ ακαθυβςκ ηδξ LHRH πμο πνδζζιμπμζμφκηαζ ζήιενα ζηδκ ηθζκζηή, δζενεοκήεδηε δ in vitro (δπαηζηά ιζηνμζχιαηα ιφα, επίιοα ηαζ ακενχπμο κεθνζηέξ ιειανάκεξ ιφα) ηαζ in vivo (πθάζια ιφα) πεπηζδζηή ζηαεενυηδηα ηςκ οπυ ιεθέηδ ακαθυβςκ, ζοβηνζηζηά ιε ηδκ LHRH ηαζ ειπμνζηά δζαεέζζια ακάθμβα αοηήξ (antide, leuprolide). Σα εονήιαηα επέηνερακ ηδκ αλζμθυβδζδ ηαζ ηαλζκυιδζδ ηςκ ακαθυβςκ ημο εκδζαθένμκημξ αάζεζ πεπηζδζηήξ ζηαεενυηδηαξ (δμηζιαζία ζάνςζδξ). Σαοηυπνμκα, πνμζδζμνίζηδηε ημ ιεηααμθζηυ ημοξ πνμθίθ, απμηαθφπημκηαξ ημοξ εοάθςημοξ πεπηζδζημφξ δεζιμφξ, ηαεχξ ηαζ ηζξ ειπθεηυιεκεξ εκδμπεπηζδάζεξ (NEP EC , ACE EC ). Σα εονήιαηα επζαεααζχεδηακ πεναζηένς ιε ηδ πνήζδ εζδζηχκ εκγοιζηχκ ακαζημθέςκ (εκδεζηηζηά: DL Thiorphan). Ο κεθνυξ ανέεδηε κα είκαζ ημ πνςηεφμκ ιεηααμθζηυ υνβακμ. Ζ ακίπκεοζδ ηαζ δ διζ πμζμηζημπμίδζδ ηςκ ιεηααμθζηχκ πνμσυκηςκ μδήβδζε ζημκ πνμζδζμνζζιυ ζπέζεςκ δμιήξ δναζηζηυηδηαξ, απμηεθχκηαξ ηδ αάζδ ημο μνεμθμβζημφ ζπεδζαζιμφ ηαζκμηυιςκ ιμνίςκ. Οζ απμννέμοζεξ ζπέζεζξ δμιήξ δναζηζηυηδηαξ οπμζηδνίγμοκ πςξ (i) δ ιεεοθίςζδ ηδξ οδνμλοθμιάδαξ ηδξ Tyr 5, (ii) δ ακηζηαηάζηαζδ ηδξ Pro 9 απυ Aze ηαζ (iii) δ ηοηθμπμίδζδ εκζζπφμοκ ηδκ πεπηζδζηή ζηαεενυηδηα ηςκ ακαθυβςκ ημο εκδζαθένμκημξ. ηα πθαίζζα ιεθεηχκ θανιαημδοκαιζηήξ, ακαπηφπεδηε ηαζκμηυιμξ ιεεμδμθμβία LC MS/ MS βζα ημκ ηαοηυπνμκμ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ ηεζημζηενυκδξ ηαζ ηςκ οπυ ιεθέηδ ακαθυβςκ ζε πθάζια (0, ng/ml) ηαζ υνπεζξ ιφα (2, ng/g). Ζ ηεζημζηενυκδ εεζπίζηδηε αζμδείηηδξ απμηεθεζιαηζηυηδηαξ (efficacy) ηαζ ημλζηυηδηαξ 3

27 (toxicity) ζηδ αάζδ ημο ηαίνζμο νυθμο πμο δζαδναιαηίγεζ ημ εκ θυβς ζηενμεζδέξ ζηδ θοζζμθμβία ημο άλμκα οπμεάθαιμξ οπυθοζδ βμκάδεξ ηαζ ηδκ παεμαζμπδιεία ηςκ εκδμηνζκζηχκ δζαηαναπχκ ηαζ ημο μνιμκμ ελανηχιεκμο ηανηίκμο ημο πνμζηάηδ. Ζ θανιαημθμβζηή απυηνζζδ (απεθεοεένςζδ ηεζημζηενυκδξ) ανέεδηε πςξ είκαζ εζδζηή ηαζ θαιαάκεζ πχνα ιέζς ημο οπμδμπέα ηδξ LHRH Η. Πζμ ζδιακηζηά, επεηεφπεδ ζαηνζηυξ εοκμοπζζιυξ, αάζεζ ζζημπαεμθμβζηχκ εονδιάηςκ ηαζ πνμζδζμνζζιμφ ηδξ ηεζημζηενυκδξ (πθάζια ηαζ υνπεζξ ιφα), ηαηυπζκ επακαθαιαακυιεκδξ εκδμπενζημκασηήξ πμνήβδζδξ ημο επζθεβιέκμο ηαζκμηυιμο βναιιζημφ ακαθυβμο ηδξ LHRH, lineargnrh1. Σμ ίδζμ ακάθμβμ ανέεδηε κα έπεζ ηοηηανμζηαηζηή δνάζδ ζε πεζνάιαηα ηοηηανζημφ πμθθαπθαζζαζιμφ (ηφηηανα LNCaP ηαζ PC3). Πανάθθδθα ηαζ οπυ ημ πνίζια ημο νυθμο ηδξ LHRH ζηδκ παεμαζμπδιεία έηενςκ μνιμκμ ελανηχιεκςκ ηανηίκςκ (ηανηίκμξ ημο ιαζημφ, ηανηίκμξ ηςκ ςμεδηχκ, ηανηίκμξ ημο εκδμιδηνίμο), ακαπηφπεδηε, επζηονχεδηε ηαζ αεθηζζημπμζήεδηε ηαζκμηυιμξ ιεεμδμθμβία LC MS/ MS βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηδξ 17α μζζηναδζυθδξ ζε αζμθμβζηά οβνά. Σέθμξ, ακαπηφπεδηε ηαζκμηυιμξ ιεεμδμθμβία LC MS/MS βζα ημκ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ πεπηζδίςκ ημο εκδζαθένμκημξ ζημ οδάηζκμ πενζαάθθμκ ηςκ ζπεφςκ ημο είδμοξ Danio rerio. Σμ ηαζκμηυιμ βναιιζηυ ακάθμβμ ηδξ LHRH, lineargnrh1, δεδμιέκμο ημο θανιαημηζκδηζημφ/ θανιαημδοκαιζημφ ημο πνμθίθ, δνα οπμζηδνζηηζηά ςξ πνμξ ηδκ οπυεεζδ ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ, ζφιθςκα ιε ηδκ μπμία ηαζκμηυια ακάθμβα ηςκ ήδδ οπάνπμκηςκ ζηδκ ηθζκζηή ιε αεθηζςιέκμ θανιαημηζκδηζηυ πνμθίθ δφκαηαζ κα απμηεθέζμοκ ηδ αάζδ αέθηζζηςκ εκαθθαηηζηχκ εεναπεοηζηχκ πνμζεββίζεςκ ιε εκζζποιέκδ απμηεθεζιαηζηυηδηα ηαζ ιεζςιέκδ ημλζηυηδηα, δνχκηαξ in situ ή/ ηαζ πνμζθένμκηαξ κέεξ δοκαηυηδηεξ πμνήβδζδξ, εζηζάγμκηαξ ζηδκ μδυ ή/ ηαζ ηδ ιείςζδ ηδξ ζοπκυηδηαξ αοηήξ. Σμ lineargnrh1 δφκαηαζ κα απμηεθέζεζ ηδ αάζδ βζα ημκ μνεμθμβζηυ ζπεδζαζιυ ιμνίςκ (stapled peptides, ιζιδηέξ), απμζημπχκηαξ ζε εκαθθαηηζηέξ εεναπεοηζηέξ ζηναηδβζηέξ βζα ηδκ ηαηαπμθέιδζδ ημο μνιμκμ ελανηχιεκμο ηανηίκμο ή/ ηαζ ηςκ εκδμηνζκζηχκ δζαηαναπχκ. Πένακ ημο lineargnrh1, αξ ζδιεζςεεί πςξ ηαηά ηδκ εηπυκδζδ ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ ζοβηεηνζιέκα ηαζκμηυια ηοηθζηά ακάθμβα ηδξ LHRH (cyclicgnrh1, cyclicgnrh2, cyclicgnrhdl1, cyclicgnrhdl2) ειθάκζζακ έκα δζαηνζηυ θανιαημηζκδηζηυ πνμθίθ. Σμ θανιαημδοκαιζηυ πνμθίθ ηςκ εκ θυβς ηοηθζηχκ πεπηζδίςκ απαζηείηαζ κα δζενεοκδεεί πεναζηένς ιε ηδκ εθανιμβή ηςκ 4

28 ηαζκμηυιςκ ιεεμδμθμβζχκ LC MS/MS πμο ακαπηφπεδηακ, επζηονχεδηακ ηαζ αεθηζζημπμζήεδηακ ηαηά ηδκ εηπυκδζδ ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ. οκμθζηά, δ ηαζκμημιία ηδξ εκ θυβς ενεοκδηζηήξ πνμζέββζζδξ έβηεζηαζ (i) ζηδκ ακάπηολδ, επζηφνςζδ ηαζ αεθηζζημπμίδζδ εκυξ πθήεμοξ ιεεμδμθμβζχκ LC MS/MS ζε ζφγεολδ ιε in vitro ηαζ in vivo αζμδμηζιαζίεξ, μζ μπμίεξ ηαζ απμηεθμφκ έκα δζαηνζηυ ακαθοηζηυ ενβαθείμ ηαζ (ii) ζημ πνμηθζκζηυ θανιαημθμβζηυ ιμκηέθμ πμο ακαπηφπεδηε ιε ηδκ επζθμβή ημο ιφα ςξ γςζηυ πνυηοπμ. Κμζκή ζοκζζηαιέκδ, δ εκ ης αάεεζ αλζμθυβδζδ ηδξ θανιαημηζκδηζηήξ/ θανιαημδοκαιζηήξ ηςκ πεπηζδίςκ ημο εκδζαθένμκημξ ιε ημ ενεοκδηζηυ αθέιια ζηα πεπηζδζηά θάνιαηα.. stapled peptides.. ιζιδηέξ.. 5

29 ABSTRACT 6

30 The highly influential findings of C. B. Huggins (Huggins, 1963) and A. V. Schally (Schally et al., 1984) brought a new era in the research fields of neuroendocrinology, gynecology and oncology. The knowledge acquired regarding the physiology of LHRH and its role in the pathobiochemistry of the disease resulted in the consideration of medical castration via the LHRH receptor as a well established strategy for the treatment of endocrine disorders (e.g. precocious puberty) and hormone dependent cancers (breast cancer, endometrial cancer, prostate cancer). Numerous LHRH analogues have been synthesized and evaluated both in the clinic and preclinical level. Overall, systematic work has resulted in the synthesis of LHRH receptor agonists and antagonists, either peptides (linear, cyclic, stapled peptides) or small organic molecules as entities or combined with various cytotoxic molecules (Αnderes et al., 2003; Keramida et al., 2006; Persson et al., 2009; Kritzer, 2010; Mezo and Manea, 2010). Although extensive research has been carried out in the field of hormonal therapy, poor pharmacokinetic properties still characterize LHRH peptide analogues. Poor stability of LHRH analogues compromises efficacy, while the need for their subcutaneous administration (depot formulations) aggravates the quality of life for cancer patients. Nowadays, LHRH analogues in the clinic most likely achieve the desired pharmacologic effects by action primarily on the pituitary and to a much lesser extent by direct antiproliferative effects on tumor cells. Herein, we hypothesize that stable analogues of such super agonists would be advantageous, either by allowing a reduction in dosing frequency or by allowing the use of analogues that act directly on the tumor, with possible additive effects and subsequent enhancements in efficacy. In this context, the pharmacokinetic/ pharmacodynamic profiles of novel LHRH analogues were determined both in vitro and in vivo. Similarly, commercially available LHRH analogues (leuprolide, antide, cetrorelix) served as positive controls. Novel LC MS/MS based approaches (LC MS/ MS methodologies coupled to in vitro and in vivo bioassays) were developed, validated and optimized for the evaluation of the peptide analogues in question (linear or cyclic) in various biological fluids and matrices; (i) mouse, rat and human liver microsomes, (ii) mouse kidney membrane preparations, (iii) mouse plasma and tissue (testis), (iv) egg water (Danio rerio embryos 7

31 environment). Furthermore, a novel LC MS/MS based approach was developed, validated and optimized for the simultaneous quantification of testosterone and peptides in question, upon the intraperitoneal administration of peptide analogues in mice. Testosterone served as an efficacy and toxicity biomarker. Peptide metabolism was thoroughly studied by an LC MS/MS based approach coupled to an in vitro bioassay (mouse kidney membrane preparations), allowing (i) structural elucidation and semi quantitation of metabolites (and peptides) as a function of time, (ii) determination of the susceptible to proteolysis peptide bonds, (iii) structure activity relationships (SARs) and (iv) peptide ranking (screening assay). Taking into account the role of LHRH in gynecology and hormone dependent cancers of breast, endometrium and ovary, an LC MS/MS based approach was developed for the quantification of 17α oestradiol (efficacy and toxicity biomarker) in mouse plasma upon the intraperitoneal administration of peptide analogues in mice. A novel LC MS/MS based approach was also developed for the quantification of peptides of interest in the aquatic environment of Danio rerio. Employing the aforementioned analytical tools, peptide stability against proteolysis was evaluated both in vitro (mouse kidney membrane preparations) and in vivo (mouse plasma). LHRH and commercially available analogues served as positive controls. The SARs derived suggested that enhanced stability was achieved by (i) methylation on the hydroxyl group of Tyr 5, (ii) replacement of Pro 9 by Aze and (iii) cyclisation. Hence, new promising chemical entities could be synthesized and developed on the basis of rational drug design. Metabolic profiles were also determined revealing the susceptible to proteolysis peptide bonds. Susceptible peptide bonds and endopeptidases involved were further confirmed in the presence of specific endopeptidase inhibitors. A facile preclinical mouse model was developed in the context of our objectives. Intraperitoneal administration was selected, since (i) it is a mix mode type of administration with elements of rapid absorption and (ii) oral administration was not practical due to the low bioavailability of the peptides that were tested. The LC MS/MS based quantification of the selected bioactive peptides and their corresponding metabolites as well as the selective monitoring of biomarkers (e.g. testosterone) in response to drug dose, in plasma and testes, combined with the appropriate preclinical 8

32 mouse model, represents a distinctive approach. The mouse model described in this paper is particularly valuable, since (i) the human LHRH receptor is homologous to the mouse receptor (Millar, 2004), (ii) information on in vitro and in vivo stability can be obtained with a relatively small amount of peptide (1 2 mg), (iii) information on the LHRH receptor agonism (receptor specific in vivo modulation) can be obtained by using testosterone as a marker, (iv) it allows the determination of the dosing regimen required for efficacy based on action on the pituitary, (v) it can become the basis of follow up experiments on genetically modified mouse animal models or other tumour xenografted mouse models (Sharpless and Depinho, 2006; Morgan et al., 2008). The robust sensitive methodology that was developed for the quantification of testosterone in mouse plasma ( ng/ml) or determination of testosterone in testes ( ng/g) provides an excellent handle on compound efficacy assessment. Testosterone as an efficacy and toxicity biomarker was found to be specific upon peptide binding to the LHRH receptor. Medical castration was achieved upon the repeated dosing of a selected novel linear analogue (lineargnrh1). Measurements in plasma were further supported by statistical significant testosterone values in testis and histopathological findings (atrophy). Moreover the testis weights of the treated animals were significantly lower in comparison to the control group (atrophy induced by dosing), thus making the differences in testosterone testis concentration between control and peptide treated animals even more pronounced. Although the binding affinity of lineargnrh1 on the LHRH receptor was not as high as the binding affinity of leuprolide (~ 15 nm versus <1 nm), the in vivo efficacy between the two analogues was similar (at the tested dose), suggesting that the enhanced stability or bioavailability of lineargnrh1, compensates for binding affinity differences. LinearGnRH1 was also found to be anti proliferative upon dosing in LNCaP cells (as potent as the superagonist leuprolide). It is possible that lineargnrh1 can play a significant role for the treatment of hormone dependent cancers, by acting not only at the pituitary level (thus, suppressing the pituitary testicular axis), but also by exerting an antitumor activity directly on cancer cells, as has been previously shown for other LHRH agonists (Maudsley et al., 2004; Marelli et al., 2006). Except for lineargnrh1, selected cyclic analogues (cyclicgnrh1, cyclicgnrh2, cyclicgnrhdl1, cyclicgnrhdl2) exhibited a distinct pharmacokinetic profile. Their 9

33 pharmacodynamic profiles should be evaluated further employing the novel LC MS/MS based approaches developed and validated in this study. Overall, the novelty of the approach described herein consists of (i) the LC MS/MS methodologies coupled with in vitro and in vivo bioassays developed, validated and employed that provide a distinct analytical tool and (ii) the facile preclinical pharmacological mouse model developed and employed. The approach aims to the pharmacokinetic/pharmacodynamic evaluation of the peptides of interest towards a new generation of peptide drugs.. stapled peptides.. mimetics. Considering the pharmacokinetic/ pharmacodynamic profiles of lineargnrh1, findings on this novel analogue satisfy our hypothesis according to which stable analogues of the LHRH super agonists used in the clinic would be advantageous, either by allowing a reduction in dosing frequency or by allowing the use of analogues that act directly on the tumor, with possible additive effects and subsequent enhancements in efficacy. LinearGnRH1 can serve as the platform for the rational drug design of new chemical entities (stapled peptides, mimetics) for the treatment of hormone dependent cancers and/ or endocrine disorders. 10

34 ΘΔΧΡΖΣΗΚΟ ΜΔΡΟ 11

35 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 ΟΣΑΝ Ζ ΦΑΡΜΑΚΔΤΣΗΚΖ ΔΡΔΤΝΑ ΚΑΗ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΔΣΗΑΕΔΗ ΣΑ ΠΔΠΣΗΓΗΚΑ ΦΑΡΜΑΚΑ Πεπηζδζηά θάνιαηα.. Αδζαθζθμκίηδηα, μ ακενχπζκμξ κμοξ έπεζ εέζεζ ηα πθαίζζα εφκμζαξ ηαζ πνμμπηζηήξ ηδξ θανιαηεοηζηήξ ένεοκαξ ηαζ ακάπηολδξ. Μαπυιεκμξ ηδκ ακενχπζκδ κυζμ, ιε υναια ηδ βκχζδ, μ κμοξ δφκαηαζ ηαζ ακαγδηά ηαζκμηυιεξ εεναπεοηζηέξ πνμζεββίζεζξ. «Ζ γλψζε είλαη δχλακε» (Sir F. Bacon, 1597). Ζ κέα επμπή θανιαηεοηζηήξ ένεοκαξ ηαζ ακάπηολδξ «ζοκακηά» ηα πεπηζδζηά θάνιαηα. Πνυηεζηαζ βζα έκα εονφ θάζια πδιζηχκ μκημηήηςκ πμο πενζθαιαάκεζ ααηηδνζαηέξ ή θοηζηέξ ημλίκεξ, μνιυκεξ ηαζ αολδηζημφξ πανάβμκηεξ, ακηζενμιαςηζηά ηαζ πανάβμκηεξ πήλδξ, έκγοια εκενβμπμζδηζηά ηςκ θανιάηςκ ηαζ ακηζζχιαηα (Lu et al., 2006). Πδβή αοηχκ, δ ζοκεεηζηή πδιεία, δ βεκεηζηή ιδπακζηή ή πθέμκ «απμζημιςηζηά», δ θφζδ. Σα αζμδναζηζηά πεπηίδζα, γςζηήξ ή θοηζηήξ πνμέθεοζδξ (δ θφζδ ςξ πδβή) ειθακίγμοκ ορδθή δμιζηή εηενμβέκεζα ηαζ δζαδναιαηίγμοκ έκακ ηαίνζμ νυθμ ζηδ θοζζμθμβία ηςκ γχκηςκ μνβακζζιχκ. Μάθζζηα, δ επίδναζδ ηδξ θοζζηήξ επζθμβήξ ηα ηαεζζηά ζζπονμφξ αβςκζζηέξ ή ακηαβςκζζηέξ πμζηίθςκ οπμδμπέςκ ιε ζοιιεημπή ζηδκ ακενχπζκδ κυζμ (Sato et al., 2006). ημκ ακηίπμδα, δ απανπή ηδξ βεκεηζηήξ ιδπακζηήξ, οπυ ηδ ιμνθή ηδξ ηεπκμθμβίαξ ημο ακαζοκδοαζιέκμο DNA, ζοκακηάηαζ ζηδκ αθεηδνία ημο Ηζημνζηά, ημ πνχημ αζμηεπκμθμβζηυ πνμσυκ αθμνά ζηδκ ακενχπζκδ ζκζμοθίκδ (1978). Απυ ηυηε, μζ ελεθίλεζs ηαζ μζ απμννέμοζεξ εθανιμβέξ ειθακίγμκηαζ εονείεξ: ημ ειαυθζμ έκακηζ ηδξ δπαηίηζδαξ Β, δ ακενχπζκδ αολδηζηή μνιυκδ, μζ πανάβμκηεξ πήλδξ (Kreuzer and Massey, 2000). Δκδεζηηζηά, μ απμθμβζζιυξ ημο 2001 ζοκδβμνεί πςξ δ ηεπκμθμβία ημο ακαζοκδοαζιέκμο DNA μδήβδζε ζηδκ παναζηεοή μπηχ θανιαηεοηζηχκ πνμσυκηςκ βζα ηδκ ηαηαπμθέιδζδ ηδξ ακενχπζκδξ κυζμο ή ηδκ πνμθφθαλδ έκακηζ αοηήξ (ειαμθζαζιυξ). 12

36 Ηζημνζηά, ημ πνχημ ζοκεεηζηυ πεπηίδζμ έθααε πχνα απυ ημκ E. Fischer, ηαηά πνμζέββζζδ, έκακ αζχκα πνζκ. Δκημφημζξ, δ θανιαηεοηζηή πνήζδ ηςκ ζοκεεηζηχκ πεπηζδίςκ ζοκακηάηαζ ιυθζξ ιεηά ημ πέναξ ημο Β παβημζιίμο πμθέιμο, υηακ μζ μιάδεξ ηςκ R. Schwyzer (Ciba), Huguenin (Sandoz) ηαζ du Vigneaud παναζηεφαζακ πεπηίδζα (ςηοημηίκδ, ααγμπνεζίκδ ηαζ αββεζμηεκζίκεξ) ζε ηαεανή ιμνθή (DuVigneaud, 1954; Schwyzer, 1996; Ragnarsson, 2007). Αξ ζδιεζςεεί πςξ δ πεπηζδζηή ζφκεεζδ ήηακ ιζα ελαζνεηζηά απαζηδηζηή ηαζ πνμκμαυνα δζαδζηαζία..έςξ ημ Συηε, μ B. Merrifield εζζήβαβε ηδ ζφκεεζδ πεπηζδίςκ ζε ζηενεά θάζδ (solid phase peptide synthesis, SPPS), αοημιαημπμζχκηαξ ηδκ ιαηνά ηαζ πμθφπθμηδ δζαδζηαζία ηδξ πεπηζδζηήξ ζφκεεζδξ (Merrifield, 1963). «Ζ γλψζε είλαη δχλακε» (Sir F. Bacon, 1597). Σμ πεδίμ ηδξ πεπηζδζηήξ επζζηήιδξ εκζζπφεδηε ζδιακηζηά ιε ηδκ ακάπηολδ ηαζκμηυιςκ ιεευδςκ ηαεανζζιμφ ηαζ ηδ αεθηζζημπμίδζδ ηδξ ζφκεεζδξ πεπηζδίςκ ζε ζηενεά θάζδ, πμο ιε ηδ ζεζνά ημοξ επέηνερακ ηδ ζφκεεζδ νμοηίκαξ πεπηζδίςκ, πμθοπεπηζδίςκ ή/ ηαζ πνςηεσκχκ ιζηνμφ ιμνζαημφ αάνμοξ ζημ εφνμξ ηςκ αιζκμλζηχκ ηαηαθμίπςκ (Loffet, 2002). Σέθμξ, δ ζοκδοαζηζηή πδιεία μδήβδζε ζηδ ζφζηαζδ πεπηζδζηχκ αζαθζμεδηχκ ιε ορδθή εηενμβέκεζα δμιχκ (Hruby, 2005; Sato et al., 2006). Μεηαααίκμκηαξ ζημ ζήιενα, μζ ζφβπνμκεξ ηεπκμθμβζηέξ ελεθίλεζξ επζηνέπμοκ ηδκ πδιζηή ζφκεεζδ ορδθήξ απυδμζδξ (high throughput), βεβμκυξ, πμο ιεηαλφ άθθςκ, μδδβεί ζηδκ εηηεκή εκίζποζδ ηςκ αζμδναζηζηχκ πεπηζδίςκ θοζζηήξ πνμέθεοζδξ. ε αοηυ, ζοκηάζζεηαζ ιζα πθδεχνα δμιζηχκ ηνμπμπμζήζεςκ πνμζεήηδ πδιζηχκ ζημζπείςκ, ιδ θοζζηχκ αιζκμλζηχκ ηαηαθμίπςκ, ζοιπαναβυκηςκ ή/ ηαζ ιεηαθθζηχκ ηέκηνςκ δ μπμία ηαζ «ζοιααδίγεζ» ιε ηδκ εζζαβςβή εκαθθαηηζηχκ δμιχκ (ηοηθμπμίδζδ, stapled peptides) (Hruby, 2005; Watt, 2006). Δπζπνυζεεηα, δ βεκςιζηή ηαζ πνςηεμιζηή ηεπκμθμβία επζηνέπεζ ηδκ ηαπεία ζάνςζδ ηαζκμηυιςκ πεπηζδίςκ/ πνςηεσκχκ ςξ εκ δοκάιεζ θανιαηεοηζηέξ μκηυηδηεξ (Lu et al., 2006). Σα πεπηζδζηά θάνιαηα απέπμοκ ηδξ μοημπίαξ. Ακ ηαζ.. «Σν ηξίην θηεξφ είλαη ε κφλε νπηνπία» (Θ. Αγγειφπνπινο, 2008). Σα πεπηζδζηά θάνιαηα είκαζ ιυνζα ελαζνεηζηά εοπαεή ζηδκ πνςηεμθοηζηή δνάζδ πμζηίθςκ ζζημ εζδζηχκ πεπηζδαζχκ ηαζ ζοκεπχξ, ζφκημιμοξ πνυκμοξ διίζεζαξ γςήξ. Δπζπνυζεεηα, παναηηδνίγμκηαζ απυ ελαζνεηζηά παιδθή αζμδζαεεζζιυηδηα, δ μπμία δεκ οπενααίκεζ ημ 2 %. Σμ κμζδνυ θανιαημηζκδηζηυ πνμθίθ ηςκ αζμδναζηζηχκ πεπηζδίςκ, εκ βέκεζ, ηαεζζηά απαναίηδηδ ηδκ πανεκηενζηή, οπμδυνζα ή 13

37 εκδμιοσηή πμνήβδζδ αοηχκ, ηάκμκηαξ πνήζδ ζοζηεοχκ απμεήηεοζδξ (depot formulations). Αξ ζδιεζςεεί πςξ ημ ηυζημξ ηδξ πεπηζδζηήξ ζφκεεζδξ είκαζ ορδθυ ηαζ μζ ακαθοηζηέξ απαζηήζεζξ βζα ελαζνεηζηή αηνίαεζα, εοαζζεδζία ηαζ απμηεθεζιαηζηυηδηα ιέβζζηεξ (Banga and Chien, 1988; Wilding et al., 1994; Sato et al., 2006). Δκημφημζξ, δ ζφβπνμκδ απαίηδζδ βζα ηαζκμηυιεξ εεναπεοηζηέξ πνμζεββίζεζξ ιε εκζζποιέκδ απμηεθεζιαηζηυηδηα ηαζ ιεζςιέκδ ημλζηυηδηα δζαθαίκεηαζ πςξ απμηεθεί ημζκή ζοκζζηαιέκδ ηδξ πεπηζδζηήξ ένεοκαξ ηαζ ηδξ θανιαηεοηζηήξ ένεοκαξ/ ακάπηολδξ. Δίκαζ αθδεέξ πςξ ηα αζμδναζηζηά πεπηίδζα ειθακίγμοκ ορδθή εζδζηυηδηα ηαζ ζοββέκεζα πνυζδεζδξ ζημκ οπμδμπέα ημο εκδζαθένμκημξ ηζ επζπθέμκ, παιδθή ζοζηειζηή ημλζηυηδηα, ζοβηνζηζηά ιε ηα ιζηνά ιυνζα. Δζδζηυηενα, ηα πεπηίδζα ιε ζδζαίηενα δμιζηά παναηηδνζζηζηά (α έθζηα, α πηοπςηή επζθάκεζα, ηοηθμπμίδζδ) ειθακίγμοκ αολδιέκδ δοζηαιρία ηαζ έθθεζρδ εκηνμπζηήξ εθεοεενίαξ ηαζ επζπθέμκ, ηα αιζκμλζηά ηαηάθμζπα ηςκ πθεονζηχκ αθοζζχκ δζαηδνμφκηαζ ζηζξ πνμηζιδηέεξ δζαιμνθχζεζξ, ζοκμθζηά, απμδίδμκηαξ ορδθή ζοββέκεζα πνυζδεζδξ. Πζμ ζδιακηζηά, μζ πδιζηέξ ηαζ θοζζηέξ ζδζυηδηεξ ηςκ πεπηζδίςκ δφκαηαζ κα δζαιμνθςεμφκ ηαζ κα ηνμπμπμζδεμφκ ζε έκακ μοζζαζηζηά άπεζνμ πδιζηυ πχνμ ηνζχκ δζαζηάζεςκ. οκεπχξ, ζδζαίηενα ιζηνέξ ιεηααμθέξ ζημκ θ/ς ηαζ ρ πχνμ μδδβμφκ ζε δναιαηζηέξ ιεηααμθέξ, ακαθμνζηά ιε ηδ δναζηζηυηδηα ηςκ οπυ ιεθέηδ ιμνίςκ (Hruby, 2005). Ζ ακαιεκυιεκδ, εκ βέκεζ, ορδθή δναζηζηυηδηα ηςκ πεπηζδίςκ πνμάβεζ ηδκ απμηεθεζιαηζηυηδηα ηδξ εεναπεοηζηήξ πνμζέββζζδξ ηαζ ηαοηυπνμκα, ηδ ζοιιυνθςζδ ημο αζεεκμφξ (ιε κέεξ, θζθζηέξ πνμξ ημκ αζεεκή, δοκαηυηδηεξ πμνήβδζδξ), εκχ δφκαηαζ κα ηαηαζηήζεζ ηδκ πεπηζδζηή ζφκεεζδ μζημκμιζηά ζοιθένμοζα, ιέζς ηδξ ζπεηζηά ιζηνήξ παναβυιεκδξ πμζυηδηαξ δναζηζηήξ μοζίαξ (Berg et al., 2002). Ζ κέα επμπή ηςκ πεπηζδζηχκ θανιάηςκ.. αζμδναζηζηά πεπηίδζα ιε αεθηζςιέκμ θανιαημηζκδηζηυ/ θανιαημδοκαιζηυ πνμθίθ.. stapled peptides.. ιζιδηέξ. Μζα κέα επμπή πμο δεκ ιπμνεί, πανά κα ζοιααδίγεζ, αθθά ηαζ κα πονμδμηεί ηδκ εθανιμβή ηαζκμηυιςκ ακαθοηζηχκ ιεεμδμθμβζχκ ορδθήξ αηνίαεζαξ, εοαζζεδζίαξ ηαζ επακαθδρζιυηδηαξ (εκδεζηηζηά: θαζιαημιεηνία ιάγαξ, θαζιαημζημπία πονδκζημφ ιαβκδηζημφ ζοκημκζζιμφ). ήιενα, ζοκηαβμβναθείηαζ παβημζιίςξ έκα πθήεμξ αζμδναζηζηχκ πεπηζδίςκ ςξ εεναπεοηζηέξ μκηυηδηεξ ζηδ κεονμθμβία, ηδκ εκδμηνζκμθμβία ηαζ ηδκ αζιαημθμβία. ηα «ιεηυπζζεεκ», μζ εεναπεοηζηέξ ηάλεζξ ζηζξ μπμίεξ έκα ημοθάπζζημκ πνμσυκ πεπηζδζηήξ 14

38 θφζδξ ζοκακηάηαζ ζηζξ πνμ ηθζκζηέξ ιεθέηεξ θάζδξ Η αθμνμφκ ζηδκ αθθενβία ηαζ ημ άζεια, ηα ακηζ ζσηά, ηδκ ακαθβδζία, ηδκ ανενίηζδα, ημ δζααήηδ, ημκ ηανηίκμ, ηδ βοκαζημθμβία, ηδκ παποζανηία, ηδκ θθεβιμκή ηαζ ηέθμξ, ηδκ ακάπηολδ (Loffet, 2002). Έκα άνςια απμδίδεηαζ ζημκ Πίκαηα 1.1 (Walsh, 2003; Berg et al., 2002; Sato et al., 2006). Ζ κέα επμπή ηςκ πεπηζδζηχκ θανιάηςκ.. αζμδναζηζηά πεπηίδζα ιε αεθηζςιέκμ θανιαημηζκδηζηυ/ θανιαημδοκαιζηυ πνμθίθ.. stapled peptides.. ιζιδηέξ. Πίλαθαο 1.1. Δγθεθξηκέλα «εγεηηθά» βηνθάξκαθα Σύπνο Πξντόληνο Ηαηξηθή Υξήζε Αλαζπλδπαζκέλεο Πξσηεΐλεο θαη Έλδπκα Μνλνθισληθά Αληηζώκαηα ενοενμπμζδηίκδ ζκζμοθίκδ αολδηζηή μνιυκδ ζκηενθενυκδ α ζκηενθενυκδ α βμκαδμηνμπίκεξ (rhfsh, αβςκζζηέξ rhlh, ηδξ rhcg) βμκαδμεηθοηίκδξ (leuprolide, buserelin, zoladex, triptorelin, nafarelin) ενμιαμθοηζημί πανάβμκηεξ (tpa, urokinase) πανάβμκηεξ πήλδξ (πανάβμκηεξ VIII ηαζ IX) πεζιενζηυ TNF-α ακηίζςια (remicade) πεζιενζηυ CD-20 ακηίζςια δζαθοηυ TNF-α ακηίζςια (enbrel) ακαζιία δζααήηδξ ακαπηολζαηέξ ακεπάνηεζεξ θεοπαζιία ζηθήνοκζδ ηαηά πθάηαξ ακςμννδλία, οπενςμννδλία μνιμκμ ελανηχιεκμξ ηανηίκμξ βοκαζημθμβζηέξ δζαηαναπέξ έιθναβια ημο ιομηανδίμο αζιμθζθία κυζμξ ημο Crohn θέιθςια non-hodgkin s νεοιαημεζδήξ ανενίηζδα 15

39 Πίλαθαο 1.1. Δγθεθξηκέλα «εγεηηθά» βηνθάξκαθα (ζπλέρεηα) πλζεηηθά Πεπηίδηα Σύπνο Πξντόληνο ακηαβςκζζηέξ ηδξ βμκαδμεηθοηίκδξ (cetrorelix, ganirelix) ακάθμβα ηδξ ζςιαημζηαηίκδξ (octreotide, somatuline) HIV ακαζημθείξ πνςηεαζχκ (saquinavir, indinavir, ritonavir, nelfinavir) ακάθμβα ααγμπνεζίκδξ (lyspressin, felypressin) ακηίζςια έκακηζ ημο ErbB2 οπμδμπέα (Herceptin) ζκζμοθίκεξ βθοηαβυκδ Ηαηξηθή Υξήζε βοκαζημθμβζηέξ δζαηαναπέξ in vitro βμκζιμπμίδζδ ηανηίκμξ HIV θμίιςλδ εκμφνδζδ ηανηίκμξ ημο ιαζημφ δζααήηδξ οπμβθοηαζιία πληεγκέλεο δνκέο πεπηηδίνπ - αληηζώκαηνο CD2-δεζιεοιέκμ ηιήια ημο ακηζζχιαημξ LFA-3 (amevine) δζαθοηυ hctla-4 ακηίζςια (μrencia) ρςνίαζδ νεοιαημεζδήξ ανενίηζδα Πξνζαξκνζκέλνο απφ Loffet, 2002; Walsh, 2003; Sato et al., 2006; Walsh, 2006; Vlieghe et al.,

40 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 ΦΑΜΑΣΟΜΔΣΡΗΑ ΜΑΕΑ Ζ εειεθζχδδξ απανπή ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ (mass spectrometry, MS) ηέεδηε ιε ηδκ ενβαζία ημο J. J. Thomson, ημ 1897 (Thomson, 1897). «At first there were very few who believed in the existence of these bodies smaller than atoms. I was even told long afterwards by a distinguished physicist who had been present at my [1897] lecture at the Royal Institution that he thought I had been 'pulling their legs» (J.J. Thomson, 1936). Ο πνμζδζμνζζιυξ ιε αηνίαεζα ηςκ ιαγχκ ηςκ ζηαεενχκ κμοηθζδίςκ ηαζ ηδξ θοζζηήξ αθεμκίαξ ηςκ ζζμηυπςκ «ζοκακηάηαζ» ζηζξ πνχηεξ εθανιμβέξ ηδξ ιεευδμο (De Laeter, 1994). Καηά ηδ δζάνηεζα ημο B παβημζιίμο πμθέιμο ηαζ ιεηά ημ πέναξ αοημφ, θαιαάκμοκ πχνα ακαθοηζηέξ εθανιμβέξ ηαζ εειεθζχδεζξ θοζζηέξ ιεηνήζεζξ πμο αθμνμφκ ζε ιυνζα. Αξ ζδιεζςεεί πςξ δ πθεζμρδθία ηςκ ζημζπείςκ ημο εκδζαθένμκημξ ήηακ θοζζηά δζαεέζζιδ ςξ ζοζηαηζηά ιμνίςκ ή ηνοζηαθθζηχκ ζηενεχκ, απμηεθχκηαξ ζε ηάεε πενίπηςζδ ζδιακηζηή ηνμπμπέδδ. Ζ οπένααζδ αοηήξ οπήνλε ακαβηαία ηαζ ηαηέζηδ εθζηηή ιε ηδκ επζθμβή ηςκ ηαηάθθδθςκ ιέζςκ εκένβεζαξ βζα ηδκ παναβςβή ζυκηςκ (αένζεξ εηηεκχζεζξ, δζανηείξ δθεηηνζημί ζπζκεήνεξ ηαζ ζπζκεήνεξ δθεηηνζημφ ηυλμο). ημ ηεθεοηαίμ ιζζυ ημο αζχκα ηαζ ιε ηδκ οπμζηδνζηηζηή δνάζδ ηςκ ηεπκμθμβζηχκ ελεθίλεςκ ηαζ ενεοκδηζηχκ ακαηαθφρεςκ, ημ επζζηδιμκζηυ εκδζαθένμκ ιεηαημπίζηδηε πνμξ εθανιμβέξ ζπεηζηέξ ιε ιυνζα ζδζάγμοζαξ πμθοπθμηυηδηαξ. Χξ απυννμζα αοηχκ ηαζ έςξ ζήιενα, δ θαζιαημιεηνία ιάγαξ εδναζχεδηε ζημκ ηυζιμ ηδξ αζμθμβζηήξ ηαζ θανιαηεοηζηήξ πδιείαξ, ιε πθήεμξ εθανιμβχκ, ζηακμπμζχκηαξ ηζξ απαζηήζεζξ βζα ελαζνεηζηή εοαζζεδζία, αηνίαεζα, ηαζ επακαθδρζιυηδηα. Σμ πνχημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ απεζημκίγεηαζ αημθμφεςξ ηαζ ηαοηυπνμκα, ημ πνχημ θάζια ιάγαξ ημο Ru ιέζς πενζμδζηήξ δζαθμνμπμίδζδξ ηδξ ζοπκυηδηαξ (πήια 2.1.). 17

41 ρήκα 2.1. Α, Σν πξώην θαζκαηόκεηξν κάδαο. Β, Σν πξώην θάζκα κάδαο ηνπ Ru κέζσ πεξηνδηθήο δηαθνξνπνίεζεο ηεο ζπρλόηεηαο. Γ, Γηπιή θνξπθή κάδαο Kr-C 2 H ΗΣΟΡΗΚΑ.. Ζ πμνεία ηδξ δζενεφκδζδξ, ηδξ ακαηάθορδξ, ηδξ ηαηάννζρδξ «δμβιάηςκ» ηαζ ηδξ εέζπζζδξ κέςκ «αθδεεζχκ» είεζζηαζ κα είκαζ ιαηνμπνυκζα, ζδζαίηενα πμθφπθμηδ ηαζ ζπάκζα, «εοεφβναιιδ». Πανυιμζα, δ εκδεθεπήξ ακαθμνά ζηδκ πμνεία ιε αθεηδνία ηδ εειεθίςζδ ηαζ ζοκέπεζα ηδ πνήζδ, ηδκ ελέθζλδ ηαζ ηζξ πζμ εονείεξ εθανιμβέξ ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ, αθθά ηαζ ημ πθήεμξ ηςκ δζαθμνεηζηχκ μνβακμθμβζχκ εα ήηακ ηεθιαηχδδξ. Χξ εη ημφημο, ζημ πανυκ ηείιεκμ εα ακαθενεμφκ απμηθεζζηζηά μζ ζδιακηζηυηενμζ ζηαειμί ακάπηολδξ ηαζ ελέθζλδξ ηδξ ιεευδμο, ηαηαθήβμκηαξ ηαζ ειααεφκμκηαξ ζηδκ μνβακμθμβία πμο αθμνά ηδκ εκ θυβς ενεοκδηζηή πνμζέββζζδ (οβνή πνςιαημβναθία θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ). Ζ εειεθζχδδξ απανπή ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ηέεδηε ιε ηδκ ενβαζία ημο J. J. Thomson, ημ 1897 (Thomson, 1897). Αξ ζδιεζςεεί πςξ δ εκ θυβς ενβαζία απέζπαζε, εκ 18

42 ηέθεζ, 7 ανααεία Nobel ζηζξ επζζηήιεξ ηδξ Φοζζηήξ ηαζ ηδξ Υδιείαξ. Ο J. J. Thomson (ανααείμ Nobel Φοζζηήξ, 1906) ήηακ εηείκμξ μ μπμίμξ ακαηάθορε ημ δθεηηνυκζμ ηαζ ιάθζζηα, ηαευνζζε ημκ θυβμ ηδξ ιάγαξ πνμξ ημ θμνηίμ ημο (m/z) (Nobel Lectures, Physics , Elsevier Publishing Company. Amsterdam, 1967). Έκα πνυκμ ανβυηενα, μ W. Wien ιεθεηχκηαξ ηζξ ακμδζηέξ αηηίκεξ ηαζ ηαηυπζκ ιέηνδζδξ ηδξ απυηθζζήξ ημοξ απυ ηα ιαβκδηζηά ηαζ δθεηηνζηά πεδία, πνμζδζυνζζε ηδ ζφζηαζή ημοξ ςξ έκα ζφκμθμ εεηζηά θμνηζζιέκςκ ιμνίςκ, ιε αάνμξ πμο δεκ οπενααίκεζ εηείκμ ηςκ δθεηηνμκίςκ (ανααείμ Nobel Φοζζηήξ, 1911), ηαηαθήβμκηαξ πςξ μζ ακμδζηέξ αηηίκεξ είκαζ εεηζηά ζζμδφκαιεξ ηςκ ανκδηζηά θμνηζζιέκςκ ηαεμδζηχκ αηηζκχκ (Nobel Lectures, Physics , Elsevier Publishing Company. Amsterdam, 1967). Σμ 1912 απμηεθεί έημξ ζηαειυ, υηακ ηαηαζηεοάγεηαζ ημ πνχημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ απυ ημκ J. J. Thomson ηαζ θαιαάκμκηαζ ηα θάζιαηα ηςκ O 2, N 2, CO, CO 2 ηαζ COCl 2 (Nobel Lectures, Physics , Elsevier Publishing Company. Amsterdam, 1967). Σμ 1918, μ A. J. Dempster ακέπηολε ηδκ πδβή ζμκζζιμφ ιε πνυζηνμοζδ δθεηηνμκίςκ (electron impact, EI) ηαζ ημ πνχημ θαζιαηυιεηνμ ιαβκδηζηήξ εζηίαζδξ (Dempster, 1918), εκχ έκα έημξ ανβυηενα, μ F. W. Aston ακέπηολε ημ πνχημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ βζα ηδ ιεθέηδ ζζμηυπςκ, απμδεζηκφμκηαξ ηδκ φπανλδ πθήεμοξ ζζμηυπςκ ιδ ναδζεκενβχκ ζημζπείςκ (ανααείμ Nobel Υδιείαξ, 1922) (Nobel Lectures, Physics , Elsevier Publishing Company. Amsterdam, 1967). Αλζμζδιείςηα, μ F. W. Aston πνδζζιμπμίδζε δθεηηνμζηαηζηά ηαζ ιαβκδηζηά πεδία πνμηεζιέκμο κα δζαπςνίζεζ ζζμημπζηά ζυκηα αάζεζ ιάγαξ ηαζ κα ηα ζοβηεκηνχζεζ πάκς ζε ιζα θςημβναθζηή πθάηα. ηα αηυθμοεα έηδ ζδιεζχκεηαζ δ πνυδνμιδ ακάπηολδ ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ βζα κα απμηεθέζεζ, ζηα ηέθδ ημο 1930, ιζα εδναζςιέκδ ηεπκζηή βζα ημ δζαπςνζζιυ ηςκ αημιζηχκ ζυκηςκ αάζεζ ιάγαξ. Ανβυηενα, μζ εθανιμβέξ ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ άνπζζακ κα δζαπέμκηαζ απυ ημοξ αηαδδιασημφξ/ ενεοκδηζημφξ ημιείξ ζε πζμ πναηηζηά πεδία, υπςξ μ ειπθμοηζζιυξ ηςκ πονδκζηχκ ζζμηυπςκ ηαζ δ ακάθοζδ ηςκ ζοζηαηζηχκ ημο πεηνεθαίμο. Σμ πνχημ ειπμνζηά δζαεέζζιμ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ ηαηαζηεοάζηδηε ημ 1948, έπμκηαξ πδβή ζμκζζιμφ ηφπμο ΔΗ (electron impact), έκα ζδζαίηενα πενζμνζζιέκμ εφνμξ ιάγαξ (300 Da) ηαζ έκημκα πενζμνζζιέκδ δζαηνζηζηή ζηακυηδηα. Ζ ζδέα ηςκ ηεηναπμθζηχκ ακζπκεοηχκ (quadrupoles) ηαζ ηςκ ακαθοηχκ πνυκμο πηήζδξ (time of flight, TOF) εκημπίγεηαζ, 19

43 ανβυηενα, ζηζξ ανπέξ ημο Σα εκ θυβς πνχζια ακαθοηζηά υνβακα παναηηδνίγμκηαζ ςξ μζ πνυδνμιμζ ηςκ ζφβπνμκςκ «μζημκμιζηχκ» μνβάκςκ πάβημο. Σμ 1956 έθααε πχνα ημ πνςημπμνζαηυ επίηεοβια ηδξ ζφκδεζδξ ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιε ηδκ αένζα πνςιαημβναθία απυ ημοξ F. W. McLafferty ηαζ R. S. Gohlke (Gohlke, 1959; Gohlke and McLafferty, 1993), επζηνέπμκηαξ ηδκ ακάθοζδ ιζβιάηςκ μοζζχκ, δίπςξ πνμδβμφιεκμ επίπμκμ πεζνμκαηηζηυ δζαπςνζζιυ. Σμ 1966, μζ M. S. B. Munson ηαζ F. H. Field ακέπηολακ ηδ ιέεμδμ ημο πδιζημφ ζμκζζιμφ (chemical ionisation, CI), εκχ ηνία πνυκζα ανβυηενα εζζήπεδ δ θαζιαημιεηνία ιάγαξ μνβακζηχκ ιμνίςκ ιε εηνυθδζδ πεδίμο απυ ημκ H. D. Beckey (Munson and Field, 1966; Beckey, 1969). Σδκ ίδζα πενίμδμ, λεηζκά δ ειπμνζηή δζάεεζδ ημο πνχημο αοημιαημπμζδιέκμο ζοζηήιαημξ αένζαξ πνςιαημβναθίαξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ (ηεηναπμθζηυξ ακαθοηήξ) απυ ημκ R. Finnigan (Gelpi, 2008). Μυθζξ ημ 1974, μζ P. J. Arpino, M. A. Baldwin ηαζ F. W. McLafferty ζοκέδεζακ ηδκ οβνή πνςιαημβναθία ορδθήξ επίδμζδξ (high pressure liquid chromatography, HPLC) ιε ηδκ θαζιαημιεηνία ιάγαξ. Αδζαθζθμκίηδηα, έκα εβπείνδια ζηαειυξ, ακαθμνζηά ιε ηδκ ελέθζλδ ηαζ ηζξ εθανιμβέξ ηδξ εκ θυβς ηεπκζηήξ (Arpino et al., 1974). Σμ 1978, ακαπηφπεδηε ημ πνχημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ ιε ηνζπθυ ηεηνάπμθμ (triple quadrupole) απυ ημοξ R. A. Yost ηαζ C. G. Enke (Yost and Enke, 1978). Σμ 1981, μ M. Barber πενζέβναρε βζα πνχηδ θμνά ηδκ πδβή ζμκζζιμφ ιέζς αμιαανδζζιμφ ιε ηαπέςξ ηζκμφιεκα άημια (fast atom bombardment, FAB) (Barber et al., 1981). Σδκ ίδζα πενίμδμ μζ εηαζνείεξ ηαηαζηεοήξ ζοζηδιάηςκ ηαζ πθαηθμνιχκ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ειθακίγμοκ ναβδαία ακάπηολδ. Έηζζ, ημ 1982 εζζάβεηαζ απυ ηδκ εηαζνεία Finnigan ημ πνχημ ειπμνζηά δζαεέζζιμ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ ιε ηνζπθυ ηεηνάπμθμ (triple quadrupole) (Gelpi, 2008). Ο ζμκζζιυξ ιε εηνυθδζδ απυ ιήηνα οπμαμδεμφιεκμξ απυ laser (matrix assisted laser desorption ionisation, MALDI) ακαηαθφθεδηε ημ 1987 απυ ημοξ M. Karas, D. Bachmann, U. Bahr ηαζ F. Hillenkamp (Karas et al., 1987). Ακαηάθορδ ζηαειυξ, δ μπμία μδήβδζε ζηδκ πεναζηένς ακάπηολδ ηςκ ήπζςκ ιεευδςκ ζμκζζιμφ ιε εηνυθδζδ βζα ηδκ ακάθοζδ ιαηνμιμνίςκ ιε πνήζδ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ηαζ ηδκ απμκμιή ημο ανααείμο Nobel Υδιείαξ ζημοξ J. B. Fenn ηαζ K. Tanaka (2002). Σμ 1988, ήηακ μ J. Fenn μ μπμίμξ ακέπηολε ημκ ζμκζζιυ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ ηαζ έθααε ηα πνχηα θάζιαηα πνςηεσκχκ. Μζα ζοκμπηζηή «αθήβδζδ» ειπενζέπεηαζ ζημ πήια 2.2. ηαζ ημκ Πίκαηα

44 οθθμβζηά, μζ ηαζκμηυιεξ ηεπκζηέξ ζμκζζιμφ πμο ακαπηφπεδηακ ηδκ ηεθεοηαία 25εηία (εηνυθδζδ ηαπέςκ ζςιαηζδίςκ, ζμκζζιυξ ιε εηνυθδζδ απυ ιήηνα οπμαμδεμφιεκμξ απυ laser, ζμκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ) «ζφζηδζακ» ηδ αζμθμβζηή πδιεία ζηδ θαζιαημιεηνία ιάγαξ. Σμθιδνά, ιπμνεί ηάθθζζηα κα εζπςεεί πςξ ζπεδυκ ηάεε ηαηδβμνία εκχζεςκ (εφνμξ ιάγαξ ΜDa) δφκαηαζ πθέμκ κα ακαθοεεί εκδεθεπχξ ιε ηδ πνήζδ ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ. ρήκα 2.2. Ηζηνξηθή αλαδξνκή, ζρεκαηηθά.. 21

45 Πίλαθαο 2.1. Φαζκαηνκεηξία κάδαο Ηζηνξηθή αλαδξνκή Έηνο Δξεπλεηέο Δύξεκα 1886 Goldstein Ακμδζηέξ αηηίκεξ ζε αένζα απμθυνηζζδ 1897 Thomson Βνααείμ Nobel Wien Βνααείμ Nobel 1911 Ακαηάθορδ δθεηηνμκίμο. Πνμζδζμνίγεηαζ μ θυβμξ m/z. Ακάθοζδ ακμδζηχκ αηηζκχκ ιε ιαβκδηζηή πανεηηνμπή. Καεμνζζιυξ εεηζημφ θμνηίμο Kaufmann Ακάθοζδ ακμδζηχκ αηηζκχκ ιε πνήζδ πανάθθδθςκ δθεηηνζηχκ ηαζ ιαβκδηζηχκ πεδίςκ 1909 Millikan, Fletcher Πνμζδζμνζζιυξ ζημζπεζχδμοξ δθεηηνζημφ θμνηίμο 1912 Thomson Καηαζηεοή πνχημο θαζιαηυιεηνμο ιαγχκ (Πανααμθζηυξ Φαζιαημβνάθμξ). Λήρδ θαζιάηςκ, παναηήνδζδ ανκδηζηχκ ηαζ πμθθαπθά θμνηζζιέκςκ ζυκηςκ, ιεηαζηαεή ζυκηα. Ακαηάθορδ ζζμηυπςκ 20 ηαζ 22 ημο Ne (1913) 1918 Dempster Ακάπηολδ πδβήξ EI ηαζ 1 μο θαζιαηυιεηνμο ιάγαξ ιαβκδηζημφ ημιέα ηαζ εζηίαζδ ηαηεφεοκζδξ 1919 Aston Βνααείμ Nobel 1922 Ακάπηολδ 1 μο θαζιαηυιεηνμο ιάγαξ ιε εζηίαζδ ηαπφηδηαξ. Απχθεζεξ ιάγαξ (1923) 1932 Bainbridge Απυδεζλδ οπυεεζδξ ημο Einstein πενί ζζμδοκαιίαξ ιάγαξ - εκένβεζαξ 1934 Conrad Δθανιμβή θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ζηδκ μνβακζηή πδιεία Smythe, Rumbaugh, West 1 μξ παναζηεοαζηζηυξ ζζμημπζηυξ δζαπςνζζιυξ 1940 Nier Απμιυκςζδ μονακίμο Hipple, Condon Ακαβκχνζζδ ιεηαζηαεχκ ημνοθχκ 1948 Cameron, Eggers πεδζαζιυξ βναιιζημφ θαζιαηυιεηνμο ιάγαξ πνυκμο πηήζδξ (TOF). Γδιμζίεοζδ θαζιάηςκ ιάγαξ (δ ζδέα ήηακ ημο Stephens, ημ 1946) 22

46 Πίλαθαο 2.1. Φαζκαηνκεηξία κάδαο Ηζηνξηθή αλαδξνκή (ζπλέρεηα) Έηνο Δξεπλεηέο Δύξεκα 1949 Sommer, Thomas, Hipple 1952 Marcus Βνααείμ Nobel 1992 Johnson, Nier 1 δ εθανιμβή ζμκηζημφ ηοηθμηνμκζημφ ζοκημκζζιμφ (ICR) ζημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ Ζ ιμκμιμνζαηή εναοζιάηςζδ ζυκηςκ ελδβείηαζ απυ ηζξ εεςνίεξ ηδξ εκδζάιεζδξ ζζμννμπίαξ Ακάπηολδ μνβάκςκ δζπθήξ εζηίαζδξ 1953 Paul, Steinwedel Παηέκηα ηεναπμθζημφ ακαθοηή ηαζ παβίδαξ ζυκηςκ 1955 Wiley, McLaren Ακααάειζζδ βναιιζημφ ακαθοηή πνυκμο πηήζδξ 1956 McLafferty, Gohlke φκδεζδ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ιε αένζα πνςιαημβναθία 1957 Διπμνζηή δζάεεζδ ημο 1 μο θαζιαηυιεηνμο ιάγαξ δζπθήξ εζηίαζδξ 1958 Paul, Reinhaed, VonZahn Πενζβναθή ηεηναπμθζημφ θαζιαηυιεηνμο ιάγαξ Απμκμιή Βνααείμο Nobel 1989 ζημκ Paul Διπμνζηή δζάεεζδ ημο 1 μο θαζιαηυιεηνμο ιάγαξ πνυκμο πηήζδξ 1966 Munson, Field Μέεμδμξ πδιζημφ ζμκζζιμφ 1967 McLafferty, Jennings Θναοζιάηςζδ επαβυιεκδ απυ ζφβηνμοζδ 1968 Διπμνζηή δζάεεζδ ημο 1 μο θαζιαηυιεηνμο ιάγαξ ιε ηεηναπμθζηυ ακζπκεοηή 1969 Beckey Φαζιαημιεηνία ιάγαξ μνβακζηχκ ιμνίςκ ιε εηνυθδζδ πεδίμο 1974 Horning, Carroll, Dzidic, Haegele, Stillwell Arpino, Baldwin, McLafferty Comidarow, Marshall Υδιζηυξ ζμκζζιυξ οπυ αηιμζθαζνζηή πίεζδ φκδεζδ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ιε οβνή πνςιαημβναθία ορδθήξ επίδμζδξ Ακάπηολδ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ FTICR 1975 Διπμνζηή δζάεεζδ 1 μο θαζιαηυιεηνμο ζε ζφγεολδ ιε αένζα πνςιαημβναθία, ιε ηνζπμεζδείξ ζηήθεξ 1976 McFarlane, Torgerson Πδβή εηνυθδζδξ οπμαμδεμφιεκδ απυ πθάζια 1978 Yost, Enke 1 μ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ ιε ηνζπθυ ηεηνάπμθμ 23

47 Πίλαθαο 2.1. Φαζκαηνκεηξία κάδαο Ηζηνξηθή αλαδξνκή (ζπλέρεηα) Έηνο Δξεπλεηέο Δύξεκα 1980 Houk, Fassel, Flesch, Gray, Taylor 1981 Barber, Bordoli, Sedgwick, Tyler Απυδεζλδ ημο δοκαιζημφ ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ιε ICP Πενζβναθή πδβήξ ζμκζζιμφ ιέζς αμιαανδζζιμφ ιε ηαπέςξ ηζκμφιεκα άημια (FAB) 1982 Διπμνζηή δζάεεζδ ημο 1 μο θαζιαηυιεηνμο ιάγαξ ιε ηνζπθυ ηεηνάπμθμ απυ ηζξ εηαζνείεξ Finnigan ηαζ Sciex 1983 Blakney, Vestal Πενζβναθή ηδξ ηεπκζηήξ ημο εενιμρεηαζιμφ (TSP) Stafford, Kelly, Syka, Reynolds, Todd Πενζβναθή ημο GC ion trap (Finnigan) 1987 Smith φκδεζδ ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ηαζ ηνζπμεζδμφξ δθεηηνμθυνδζδξ 1988 Fenn Βνααείμ Nobel Katta, Chait, Gamen, Li, Henion Spengler, Kirsch, Kaufmann Ακάπηολδ ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ. Λήρδ πνχηςκ θαζιάηςκ πνςηεσκχκ ιε ΜΒ > 20 KDa. Απμδεζηκφεηαζ πςξ μζ εζδζηέξ ιδ μιμζμπμθζηέξ αθθδθεπζδνάζεζξ δφκαηαζ κα ακζπκεοημφκ ιε πνήζδ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ Λήρδ δμιζηχκ πθδνμθμνζχκ ιέζς TOF MS ιε ακαηθαζηήνα ηαζ ζμκζζιυ MALDI (post source decay) 1994 Wilm, Mann Πενζβνάθεηαζ δ πδβή κακμ ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ 24

48 2.2. ΓΔΝΗΚΔ ΑΡΥΔ Ο δζαπςνζζιυξ ηςκ ζυκηςκ, ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ, επζηοβπάκεηαζ αάζεζ ημο θυβμο ηδξ ιάγαξ πνμξ ημ θμνηίμ ημοξ (m/z). Ζ ακίπκεοζδ ηςκ ζυκηςκ ημο εκδζαθένμκημξ θαιαάκεζ πχνα αάζεζ ηδξ αθεμκίαξ ημοξ. Σμ ζοκμθζηυ θμνηίμ ηςκ ζυκηςκ, q, δίδεηαζ απυ ηδκ ελίζςζδ q = z e, υπμο e, είκαζ ημ ζημζπεζχδεξ θμνηίμ ημο δθεηηνμκίμο (1, Coulomb) ηαζ z, μ ανζειυξ ηςκ θμνηίςκ ημο ζυκημξ. ηακ δ ιάγα (m) δίδεηαζ ζε dalton (Da) ηαζ ημ θμνηίμ ζε ανζειυ δθεηηνμκζαηχκ θμνηίςκ, μ θυβμξ m/z δίδεηαζ ζε thomson (Th). Δκίμηε, δ ιάγα (m) δίδεηαζ ςξ ανζειυξ ιάγαξ ηαζ ημ z ςξ ανζειυξ θμνηίμο, μπυηε ηαζ ηα δφμ ιεβέεδ ζηενμφκηαζ δζαζηάζεςκ. Σμ δζάβναιια ηδξ έκηαζδξ ημο ζήιαημξ ηάεε ζυκημξ εκυξ ακαθφηδ έκακηζ ημο θυβμο m/z μνίγεηαζ ςξ ημ θάζια ιάγαξ ημο ακαθφηδ οπυ ιεθέηδ. ημ πεδίμ ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ςξ ιμνζαηυ ζυκ (molecular ion) μνίγεηαζ ημ ζυκ πμο ζπδιαηίγεηαζ ηαηυπζκ ηδξ απμιάηνοκζδξ απυ (εεηζηά ζυκηα) ή πνμζεήηδξ ζε (ανκδηζηά ζυκηα) έκα ιυνζμ ακαθφηδ εκυξ ή πενζζζυηενςκ δθεηηνμκίςκ, δίπςξ εναοζιάηςζδ ηδξ ιμνζαηήξ δμιήξ. Ζ ιάγα ημο ιμνζαημφ ζυκημξ ακηζζημζπεί ζημ άενμζζια ηςκ ιαγχκ ηςκ πζμ άθεμκςκ θοζζηά οπανηηχκ ζζμηυπςκ ηςκ πμζηίθςκ αηυιςκ πμο ζοκζζημφκ ηα ιυνζα ημο ακαθφηδ (ιε ιζα δζυνεςζδ βζα ηζξ ιάγεξ ηςκ δθεηηνμκίςκ πμο πνμζηέεδηακ ή αθαζνέεδηακ). Αλζμζδιείςηα, ηαηά ηδκ εθανιμβή ήπζςκ ιεευδςκ ζμκζζιμφ (FAB, πδιζηυξ ζμκζζιυξ, ζμκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ), ημ ιμνζαηυ ζυκ δφκαηαζ κα απμθέζεζ έκα πνςηυκζμ (ανκδηζηυξ ζμκζζιυξ, -ISP) ή κα πνμζθάαεζ έκα ή πενζζζυηενα πνςηυκζα ή έηενα ηαηζυκηα (εεηζηυξ ζμκζζιυξ, +ISP), μπυηε ηαζ μνίγεηαζ ημ ρεοδμ ιμνζαηυ ζυκ. ε έκα θάζια ιάγαξ, δ ορδθυηενδ απεζημκζγυιεκδ ημνοθή μκμιάγεηαζ ααζζηή ημνοθή (base peak) ηαζ δ έκηαζδ ηςκ θμζπχκ ημνοθχκ ημο θάζιαημξ ιάγαξ εηθνάγεηαζ ςξ ημ % πμζμζηυ ηδξ έκηαζδξ ηδξ ααζζηήξ ημνοθήξ. Οζ ημνοθέξ ηάεε θάζιαημξ ιάγαξ, επζπνυζεεηα, θένμοκ ηζξ ζζμημπζηέξ ημοξ ημνοθέξ (isotopic peaks), μζ μπμίεξ μθείθμοκ ηδκ φπανλή ημοξ ζηα ζζυημπα (άημια ιε ημκ ίδζμ αημιζηυ ανζειυ, αθθά δζαθμνεηζηυ ιαγζηυ ανζειυ) ηαζ ηςκ μπμίςκ δ ακαθμβία δφκαηαζ κα πνμζδζμνζζηεί ιε αηνίαεζα. Οζ εονείεξ ημνοθέξ πμο δφκαηαζ κα ειπενζέπμκηαζ ζε έκα θάζια ιάγαξ αθμνμφκ ζε ιεηαζηαεή ζυκηα (metastable ions) ηαζ δ ιεθέηδ ημοξ πανέπεζ ζδιακηζηή 25

49 δμιζηή πθδνμθμνία ακαθμνζηά ιε ημκ ακαθφηδ οπυ ιεθέηδ. Σα ιεηαζηαεή ζυκηα είκαζ ζυκηα (i) ιε ιζηνή πενίζζεζα εζςηενζηήξ εκένβεζαξ, (ii) πνυκμοξ γςήξ πμο ηοιαίκμκηαζ ιεηαλφ 10-6 s ηαζ 10-7 s ηαζ (iii) ανβή εναοζιάηςζδ. Έηενεξ ημνοθέξ ζε έκα θάζια ιάγαξ ηαζ ηαηυπζκ εθανιμβήξ εκένβεζαξ εναοζιάηςζδξ αθμνμφκ ζε πανάβςβα ζυκηα. Σα ηεθεοηαία πνμένπμκηαζ απυ ηδ ζφβηνμοζδ ιεηαλφ ηςκ δναζηζηχκ δθεηηνμκίςκ ηαζ ηςκ ιμνίςκ ημο ακαθφηδ ηαζ εκ ηέθεζ, ηδ εναοζιάηςζδ ηςκ ιμνζαηχκ ζυκηςκ πνμξ ζυκηα ιζηνυηενδξ ιάγαξ ΣΟ ΦΑΜΑΣΟΜΔΣΡΟ ΜΑΕΑ Ο πμζμηζηυξ ηαζ πμζμηζηυξ πνμζδζμνζζιυξ εκυξ ακαθφηδ ημο εκδζαθένμκημξ ιε πνήζδ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ «απαζημφκ» ημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ κα δφκαηαζ (i) κα πανάβεζ ζυκηα (πδβή ζμκζζιμφ, ionization source) ηαηυπζκ εζζαβςβήξ ημο δείβιαημξ οπυ ιεθέηδ, (ii) κα δζαπςνίγεζ ηα εκ θυβς ζυκηα αάζεζ ημο θυβμο m/z (ακαθοηήξ, analyser), (iii) κα ακζπκεφεζ ηα ζυκηα ημο εκδζαθένμκημξ, αάζεζ ημο θυβμο m/z ηαζ ηδξ αθεμκίαξ αοηχκ (ακζπκεοηήξ, detector) ηαζ (iv) κα επελενβάγεηαζ ρδθζαηά ηα απμννέμκηα δεδμιέκα (computer). Σμ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ είεζζηαζ κα είκαζ ζοκδεδειέκμ ιε ιζα δζάηαλδ εζζαβςβήξ δείβιαημξ, πμο πενζθαιαάκεζ: (i) ζφζηδια άιεζδξ εζζαβςβήξ ιε δεζβιαημθήπηδ (probe), (ii) ζφζηδια ιειμκςιέκδξ εζζαβςβήξ (batch inlet system), (iii) ζφνζββα ακηθία (syringe pump), (iv) αένζμξ ή οβνυξ πνςιαημβνάθμξ (δζάηαλδ δζαπςνζζιμφ ζοζηαηζηχκ ιείβιαημξ) ηαζ (v) ζοζηεοή ηνζπμεζδμφξ δθεηηνμθυνδζδξ. Σέθμξ, ααζζηή ζοκζζηχζα απμηεθεί δ ακηθία ηεκμφ Αληιία θελνύ Κάεε θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ απαζηείηαζ κα θεζημονβεί οπυ ορδθυ ηεκυ (παιδθή πίεζδ), βεβμκυξ πμο απμηεθεί πνμτπυεεζδ βζα ηδκ άθζλδ ηςκ απμννευκηςκ ζυκηςκ ζημκ ακζπκεοηή, απμθεφβμκηαξ ηδ ζφβηνμοζδ ιε έηενα αένζα ιυνζα. Οζ εκ θυβς ζοβηνμφζεζξ εα πνμηαθμφζακ εηηνμπή ηςκ ζυκηςκ απυ ηδκ πνμδζαβεβναιιέκδ ηνμπζά ημοξ ηαζ 26

50 απμθυνηζζή ημοξ πάκς ζηα ημζπχιαηα ημο μνβάκμο ή αηυιδ ηαζ ιδ επζεοιδηέξ ακηζδνάζεζξ ιμνίςκ ζυκηςκ πμο εα πενζέπθεηακ ζδιακηζηά ημ θδθεέκ θάζια ιάγαξ. φιθςκα ιε ηδκ ηζκδηζηή εεςνία ηςκ αενίςκ, δ ιέζδ εθεφεενδ δζαδνμιή δίδεηαζ απυ ηδκ ελίζςζδ L = kt/ 2 p ζ, υπμο k, είκαζ δ ζηαεενά Boltzman, Σ, είκαζ δ εενιμηναζία, p, είκαζ δ πίεζδ ηαζ ζ, είκαζ δ δζαημιή ηδξ ζφβηνμοζδξ. Ζ ηεθεοηαία δίδεηαζ απυ ηδκ αηυθμοεδ ζπέζδ ζ = π d 2 υπμο d, είκαζ ημ άενμζζια ηςκ αηηζκχκ ημο ζηαηζημφ ιμνίμο ηαζ ημο πνμζηνμουιεκμο ζυκημξ. Χξ εη ημφημο ηαζ υζμκ αθμνά ηζξ πδβέξ ορδθμφ δοκαιζημφ, δ πίεζδ απαζηείηαζ κα είκαζ εθαηηςιέκδ πεναζηένς βζα ηδκ απμθοβή εηηεκχζεςκ. Δπζπθέμκ, δ εζζαβςβή εκυξ δείβιαημξ ζε έκα θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ πνήγεζ ιεηαθμνάξ απυ ηδκ αηιμζθαζνζηή πίεζδ ζε ιζα πενζμπή ιε ορδθυ ηεκυ. ημκ ακηίπμδα, μζ «ςθέθζιεξ» ζοβηνμφζεζξ ζυκηςκ ιμνίςκ απαζημφκ πίεζδ ημοθάπζζημκ 0,45 Torr. Οζ εκ θυβς δζαθμνέξ πίεζδξ νοειίγμκηαζ ηαζ εθέβπμκηαζ ιε ηδ πνήζδ ζοζηδιάηςκ ιδπακζηχκ ακηθζχκ (πνμζεββίγμοκ ηα 10-3 Torr) ζε ζοκδοαζιυ ιε ακηθίεξ δζάποζδξ (diffusion pumps, πνμζεββίγμοκ ηα 10-6 Torr), ζηνμαζθμιμνζαηέξ ακηθίεξ (turbomolecular, πνμζεββίγμοκ ηα 10-8 Torr) ηαζ ηνομβμκζηέξ ακηθίεξ (cryogenic pumps), μζ μπμίεξ ηαζ πνμζεββίγμοκ ηα Torr Πεγέο ηνληζκνύ Ο ζμκζζιυξ ημο ακαθφηδ απμηεθεί πνμτπυεεζδ ηδξ ακάθοζδξ ιε πνήζδ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ. Δκ βέκεζ, δ πθεζμκυηδηα ηςκ οπυ ιεθέηδ δεζβιάηςκ ζηενείηαζ θμνηίμο ηαζ οθίζηαηαζ ςξ αένζα ή ςξ ζοιποηκςιέκεξ θάζεζξ ζε αηιμζθαζνζηή (ή ιεβαθφηενδ) πίεζδ. Ζ πνυηθδζδ ηαηά ηδκ επζθμβή ιζαξ ιεευδμο ζμκζζιμφ αθμνά ζηδκ επζθμβή εηείκδξ ηδξ ηεπκζηήξ πμο εα ηαεζζηά εθζηηή ηδκ «ζμκηζηή οπυζηαζδ» ημο δείβιαημξ, δζαηδνχκηαξ ημ ηαοηυπνμκα αθχαδημ ςξ πνμξ ηζξ ζδζυηδηέξ ημο πμο πνήγμοκ πεναζηένς ιεθέηδξ. Οζ ιέεμδμζ ζμκζζιμφ παναεέημκηαζ αημθμφεςξ (Πίκαηαξ 2.2). ηα πθαίζζα ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ εα δμεεί έιθαζδ ζηδ ιέεμδμ ζμκζζιμφ πμο πνδζζιμπμζήεδηε ηαηά ηδκ εθανιμβή ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ βζα ημκ 27

51 πμζμηζηυ ηαζ πμζμηζηυ πνμζδζμνζζιυ ηςκ οπυ ιεθέηδ ακαθοηχκ (ζμκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ, ESI). Πίλαθαο 2.2. Μέζνδνη ηνληζκνύ Μέζνδνη Ηνληζκνύ Μέεμδμζ παναβςβήξ ζυκηςκ απυ ιδ πηδηζηά δείβιαηα Σερληθέο ςεθαζκνχ (spray techniques): Θενιμρεηαζιυξ (thermospray) Ημκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ (electrospray) Υδιζηυξ ζμκζζιυξ οπυ αηιμζθαζνζηή πίεζδ (atmospheric pressure chemical ionisation) Σερληθέο εθξφθεζεο, επαγφκελεο απφ πξφζθξνπζε ζσκαηηδίσλ (particle induced desorption): Ημκζζιυξ ιέζς πνυζηνμοζδξ ιε ζςιαηίδζα παιδθήξ εκένβεζαξ (low energy particle impact) Ημκζζιυξ ιε νμή αηυιςκ ιεβάθδξ ηαπφηδηαξ (fast atom bombardment) Ημκζζιυξ ιέζς πνυζηνμοζδξ ιε ζςιαηίδζα παιδθήξ εκένβεζαξ ιε οβνέξ επζθάκεζεξ (low energy impact with liquid surfaces) Ημκζζιυξ ιέζς πνυζηνμοζδξ ιε ζςιαηίδζα ορδθήξ εκένβεζαξ (high energy particle impact) Ημκζζιυξ εηνυθδζδξ οπμαμδεμφιεκμξ απυ πθάζια (plasma desorption) Ημκζζιυξ εηνυθδζδξ απυ ιήηνα οπμαμδεμφιεκμξ απυ laser (matrix assisted laser desorption ionisation) 28

52 Πίλαθαο 2.2. Μέζνδνη ηνληζκνύ (ζπλέρεηα) Μέζνδνη Ηνληζκνύ Μέεμδμζ παναβςβήξ αημιζηχκ ζυκηςκ Θενιζηυξ ζμκζζιυξ (thermal ionisation) Ημκζζιυξ ιέζς πδβήξ ζπζκεήνα (spark source) Ημκζζιυξ ιε πδβέξ πθάζιαημξ (plasma sources) Ημκζζιυξ ιέζς εηηέκςζδξ οπυ πονάηηςζδ (glow discharge) Ημκζζιυξ ιέζς επαβςβζηά ζογεοβιέκμο πθάζιαημξ (inductively coupled plasma) Μέεμδμζ παναβςβήξ ζυκηςκ απυ πηδηζηά δείβιαηα Ημκζζιυξ πνυζηνμοζδξ δθεηηνμκίςκ (electron ionisation) Υδιζηυξ ζμκζζιυξ (chemical ionisation) Φςημσμκζζιυξ (photoionisation) Ημκζζιυξ πεδίμο (field ionisation) Ηνληζκόο από ειεθηξηθό πεδίν κε ςεθαζκό Ο ζμκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ απμηεθεί ιέεμδμ ζμκζζιμφ ιδ πηδηζηχκ δεζβιάηςκ ηαζ θαιαάκεζ πχνα οπυ ζοκεήηεξ αηιμζθαζνζηήξ πίεζδξ. Αξ ζδιεζςεεί πςξ οπυ ζοκεήηεξ αηιμζθαζνζηήξ πίεζδξ, πανυιμζα, θαιαάκμοκ πχνα (i) μ πδιζηυξ ζμκζζιυξ οπυ αηιμζθαζνζηή πίεζδ (atmospheric pressure chemical ionisation) ηαζ (ii) μ ζμκζζιυξ ιέζς επαβςβζηά ζογεοβιέκμο πθάζιαημξ (inductively coupled plasma). Καηά ημκ ζμκζζιυ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ, ημ οβνυ δείβια ρεηάγεηαζ 29

53 ιέζα απυ ηνζπμεζδή ζςθήκα ζημκ μπμίμ ηαζ εθανιυγεηαζ ορδθή ηάζδ ( 3 4 kv) πνμξ ζπδιαηζζιυ αενμθφιαημξ. Ζ απανπή ημο ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ αθμνά ζηδκ παναηήνδζδ ημο J. A. Nollet πςξ ημ αίια ιζαξ ακενχπζκδξ πθδβήξ δε νέεζ, αθθά ακηίεεηα οθίζηαηαζ ρεηαζιυ, υηακ μ άκενςπμξ ηδξ ιεθέηδξ είκαζ οπυ ηδκ επίδναζδ δθεηηνζζιμφ (Felici, 1959). Ανβυηενα, ζηα πθαίζζα ιεθεηχκ ζηαηζημφ ελδθεηηνζζιμφ ζημ ενβαζηήνζμ ημο L. Loeb, μ S. Chapman πνμζδζυνζζε ηζξ ηζκδηζηυηδηεξ ζυκηςκ οπυ αηιμζθαζνζηή πίεζδ ιε ελάηιζζδ απυ θμνηζζιέκεξ οβνέξ ζηαβυκεξ, βεβμκυξ πμο ζδιαημδυηδζε ηδκ παναβςβή ιμνζαηχκ ζυκηςκ ζηδκ αένζα θάζδ (Chapman, 1937; Chapman, 1938). Δκ ηέθεζ, δ εηνυθδζδ ιζηνχκ ιμνζαηχκ ζυκηςκ ιε θαζιαημιεηνία ιάγαξ επεηεφπεδ απυ ημοξ J. V. Iribarne ηαζ B. A. Thomson (Iribarne and Thomson, 1976; Thomson and Iribarne, 1979). Καηά ηδ ζφγεολδ ηδξ οβνήξ πνςιαημβναθίαξ ιε θαζιαημιεηνία ιάγαξ ιέζς εενιμρεηαζιμφ ανέεδηε πςξ ηα ζυκηα πανάβμκηακ ιε ρεηαζιυ, υηακ ημ εενιυ κδιάηζμ πμο πνδζζιμπμζείημ βζα ηδκ έκανλδ ημο ζμκζζιμφ απμηφβπακε ηαζ δ ζμκηζηή δέζιδ ζοκέπζγε. Δπζπνυζεεηα, αηέναζα ιμνζαηά ζυκηα πανάβμκηακ ηαηά ηδ δζαδζηαζία ζμκζζιμφ ιε ρεηαζιυ απυ ιυνζα πμο οπάβμκηακ ζε πδιζηυ ζμκζζιυ, αηυιδ ηαζ ιε άιεζδ ελάηιζζδ (Blakley et al., 1980). Οζ εκ θυβς πνυδνμιεξ παναηδνήζεζξ απμηέθεζακ ηδ αάζδ βζα ηδκ ακάπηολδ ηδξ ηαζκμηυιμο ιεευδμο ημο ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ απυ ημοξ Μ. Yamashita ηαζ J.B.Fenn, ηάκμκηαξ πνήζδ ηςκ οπενδπδηζηχκ δεζιχκ (Yamashita and Fenn, 1984). Σα πνχηα απμηεθέζιαηα, απυννμζα ηδξ εθανιμβήξ ηδξ ιεευδμο ημο ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ, αθμνμφζακ ζε πνςηεΐκεξ ηαζ πανμοζζάζηδηακ ζημ ζοκέδνζμ ηδξ Αιενζηακζηήξ Δηαζνείαξ βζα ηδ Φαζιαημιεηνία Μάγαξ (1988). Σμ πήια 2.3 απμηεθεί ιζα εκδεζηηζηή απεζηυκζζδ. Αλζμζδιείςηα, δ ιέεμδμξ ημο ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ εεςνείηαζ επακαζηαηζηή ζημκ ηαιαά ηδξ ζφβπνμκδξ ακάθοζδξ, ηαεχξ ηαηέζηδζε δοκαηή ηδκ εζζαβςβή οβνχκ δεζβιάηςκ ζημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ ηαζ ημκ ζμκζζιυ ζδζαίηενα πμθζηχκ ηαζ ιδ πηδηζηχκ ζοζηαηζηχκ εκυξ εφνμοξ ακαθοηχκ. 30

54 ρήκα 2.3. Φάζκαηα κάδαο ηνληζκνύ από ειεθηξηθό πεδίν κε ςεθαζκό πξσηετλώλ από ηνπο Yamashita θαη Fenn Καηά ημκ ζμκζζιυ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ, πζμ ακαθοηζηά, ημ δζάθοια εκυξ ακαθφηδ δζένπεηαζ ιέζς εκυξ ηνζπμεζδμφξ, πμο ανίζηεηαζ ζε ορδθυ δοκαιζηυ. Χξ απμηέθεζια ημο εκ θυβς ορδθμφ δθεηηνζημφ πεδίμο ηαζ ηαεχξ ημ δζάθοια ημο ακαθφηδ ελένπεηαζ, πανάβεηαζ έκα κέθμξ ορδθά θμνηζζιέκςκ ζηαβυκςκ, μζ μπμίεξ δζένπμκηαζ απυ ιζα ααειίδςζδ δοκαιζημφ ηαζ πίεζδξ πνμξ ημκ ακαθοηή (analyser) ημο θαζιαηυιεηνμο ιάγαξ. Καηά ηδκ εκ θυβς ιεηάααζδ, μζ ζηαβυκεξ ιεζχκμκηαζ ζε ιέβεεμξ ιέζς (i) ελάηιζζδξ ημο δζαθφηδ ηαζ (ii) ζπάζεςκ Coulomb. Δκ ηέθεζ, θαιαάκεζ πχνα μ ζπδιαηζζιυξ πθήνςξ απμδζαθοηςιέκςκ ζυκηςκ ιέζς πθήνμοξ ελάηιζζδξ ημο δζαθφηδ ή/ ηαζ εηνυθδζδξ ηςκ ζυκηςκ απυ ηζξ θμνηζζιέκεξ ζηαβυκεξ, θυβς πεδίμο. Ζ δεζβιαημθδρία ηςκ ζυκηςκ αένζαξ θάζδξ πναβιαημπμζείηαζ ιέζς εκυξ ηνζπμεζδμφξ ή ιζαξ δζάηαλδξ απμημνοθςηή (skimmer). Ο ρεηαζιυξ ημο δζαθφιαημξ πμο ελένπεηαζ ημο ηνζπμεζδμφξ δζεοημθφκεηαζ απυ ιζα πενζαάθθμοζα νμή (sheath flow) εκυξ εηκεθςηζημφ αενίμο (nebulizer gas). Ζ πνήζδ ημο εκ θυβς αενίμο ελανηάηαζ (i) απυ ηδ νμή ημο δζαθφιαημξ, 31

55 (ii) απυ ηδ ζφζηαζδ ημο δζαθφηδ ηαζ (iii) απυ ημ δοκαιζηυ πμο εθανιυγεηαζ ζημ αηνμθφζζμ ημο ηνζπμεζδμφξ. Πανάθθδθα, δ απμδζαθφηςζδ ηδξ ζηαβυκαξ πνμςεείηαζ απυ έκα αμδεδηζηυ αένζμ (auxiliary gas) ή εκαθθαηηζηά, ηδκ εθεβπυιεκδ εένιακζδ ηδξ ζοζηεοήξ δζαζφκδεζδξ. Πζμ ζοβηεηνζιέκα, μ ιδπακζζιυξ ιε ημκ μπμίμ ηα ζυκηα ημο ακαθφηδ πανάβμκηαζ απυ ηα δζαθφιαηα οπυ ιεθέηδ (ηα μπμία ηαζ πενζέπμοκ δζαθοιέκα ηα ζυκηα ηςκ δθεηηνμθοηχκ ζηδκ αένζα θάζδ) ζηζαβναθείηαζ ςξ αημθμφεςξ ηαζ απμηεθείηαζ απυ ηα ηάηςεζ αήιαηα: παναβςβή θμνηζζιέκςκ ζηαβυκςκ ζημ αηνμθφζζμ ημο ηνζπμεζδμφξ ηαηά ημκ ζμκζζιυ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ απμδζαθφηςζδ ηςκ θμνηζζιέκςκ ζηαβυκςκ ζπδιαηζζιυξ ζυκηςκ ζηδκ αένζα θάζδ ιέζς (i) ημο ιμκηέθμο ζμκηζηήξ ελάηιζζδξ (ion evaporation model) ή (ii) ημο ιμκηέθμο οπμθεζιιαηζημφ θμνηίμο (charge residue model) Αξ ζδιεζςεεί πςξ δ ζοζηεοή ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ ιεηαθένεζ ζοκεπέξ νεφια ηαζ ςξ εη ημφημο, ζημ ιεηαθθζηυ ηνζπμεζδέξ θαιαάκεζ πχνα ιζα ακηίδναζδ δθεηηνμπδιζηήξ μλείδςζδξ. Ζ εκ θυβς ακηίδναζδ ιεηαθένεζ εεηζηά ζυκηα ή ακηίζημζπα, απμιαηνφκεζ ανκδηζηά ζυκηα. Καηά ακαθμβία, ζημ ανκδηζηυ ακηζζηαειζζηζηυ δθεηηνυδζμ ελεθίζζεηαζ ιζα ακηίδναζδ δθεηηνμπδιζηήξ ακαβςβήξ, δ μπμία απμιαηνφκεζ ηα εεηζηά ζυκηα ηαζ ιεηαθένεζ ηα έηενα ανκδηζηά ζυκηα. Δκ βέκεζ ηαζ ζοκμθζηά, δ ζοζηεοή ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ θεζημονβεί ςξ ιζα εζδζηή ιμνθή δθεηηνμπδιζηήξ ηορεθίδαξ, ηαεζζηχκηαξ δοκαηυ ημκ ζμκζζιυ ιέζς δθεηηνμπδιζηήξ μλείδςζδξ (εεηζηυξ ζμκζζιυξ) ή δθεηηνμπδιζηήξ ακαβςβήξ (ανκδηζηυξ ζμκζζιυξ). Πνμηεζιέκμο κα επζηεοπεεί δ αέθηζζηδ εοαζζεδζία ηαζ ζηαεενυηδηα ημο ρεηαζιμφ βίκεηαζ πνήζδ πθήεμοξ ιεευδςκ, υπςξ δ επζηάθορδ ημο ηνζπμεζδμφξ ιε αβχβζια οθζηά (άνβονμξ, πνοζυξ, ιίβια βναθίηδ πμθοζιζδίμο), δ πνήζδ ακηθίαξ ηαζ δ ιείςζδ ηδξ δζαιέηνμο ημο ηνζπμεζδμφξ ζημ ειπνυξ άηνμ ηαζ ηέθμξ, δ πθήνςζδ ημο ηνζπμεζδμφξ ζε ιζηνυ ιήημξ ιε πθδνςηζηυ οθζηυ, απμζημπχκηαξ ζηδκ πνμ ζοβηέκηνςζδ ηαζ αθαθάηςζδ ημο δείβιαημξ. Ζ νμή δφκαηαζ κα ιεζςεεί πεναζηένς (κακμ ζμκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ) ιε ηδ πνήζδ δζαηάλεςκ δζαζφκδεζδξ ιε οπμαμήεδζδ ηδξ νμήξ ιέζα μπίζεζαξ πίεζδξ αενίμο. Αλζμζδιείςηα, μ ζοκδοαζιυξ ηςκ εκ θυβς δζαζοκδέζεςκ ιε ηδ δίδοιδ θαζιαημιεηνία 32

56 ιάγαξ (MS/ MS) επζηνέπεζ ελαζνεηζηά παιδθέξ νμέξ ηαζ εοαζζεδζία ζημ εφνμξ ηςκ pm. Οζ αέθηζζηεξ νμέξ βζα ημκ ζμκζζιυ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ αθμνμφκ ημ εφνμξ ηςκ 3 20 ιl/ min (ιζηνμ ζμκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ) ή ηαζ παιδθυηενα (κακμ δθεηηνζζιυξ). Ακηίζημζπα, μζ αέθηζζηεξ νμέξ βζα ημκ οπμαμδεμφιεκμ ζμκζζιυ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ ιε πενζαάθθμοζα νμή αενίμο (πανμφζα δζδαηημνζηή δζαηνζαή) αθμνμφκ ηα 0,2 ή ηαζ 1 ml/ min. Απαζηείηαζ κα ζδιεζςεεί πςξ ηα ζυκηα πμο παναηδνμφκηαζ ζηδκ αένζα θάζδ δφκαηαζ ηαζ είκαζ δζαθμνεηζηά απυ εηείκα πμο οπάνπμοκ ζημ οπυ ιεθέηδ δζάθοια (οβνή θάζδ). Δζδζηυηενα, ζδζαίηενα ζδιακηζηέξ είκαζ μζ ιεηααμθέξ ζηδκ ηαηάζηαζδ πνςημκίςζδξ ηςκ ακαθοηχκ ιε ααζζηέξ μιάδεξ (ζηδκ αένζα θάζδ ηαηά ημκ ζμκζζιυ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ), ζοβηνζηζηά ιε ηδκ ηαηάζηαζδ πνςημκίςζδξ ζηδκ οβνή θάζδ. Υαναηηδνζζηζηά, έπμοκ παναηδνδεεί πνςημκζςιέκεξ αάζεζξ ζηδκ αένζα θάζδ απυ ανπζηά ααζζηά δζαθφιαηα μζ μπμίεξ εηηζιάηαζ πςξ θαιαάκμοκ πχνα ηαηά ηδκ ιεηαθμνά ηςκ ζυκηςκ απυ ηδκ οβνή πνμξ ηδκ αένζα θάζδ. διακηζηά, μζ ακαθφηεξ ιε ααζζηυηδηα αένζαξ θάζδξ ιζηνυηενδ εηείκδξ ημο δζαθφηδ δε εα ακζπκεοημφκ ηαηά ημκ ζμκζζιυ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ, εκχ εηείκμζ ιε ααζζηυηδηα αένζαξ θάζδξ ιεβαθφηενδ εηείκδξ ημο δζαθφηδ εα μδδβήζμοκ ζε ιείςζδ ημο ζήιαημξ, θυβς ιεηαθμνάξ θμνηίμο ζηδκ αένζα θάζδ. Δκ βέκεζ, μζ εκ θυβς παναηδνήζεζξ αθμνμφκ ζηζξ ακηζδνάζεζξ ζυκηςκ ιμνίςκ ζηδκ αένζα θάζδ, ηαεχξ ηαζ ζημ ζφκμθμ ηςκ ζμκηζηχκ/ ιμνζαηχκ δζαδζηαζζχκ πμο θαιαάκμοκ πχνα ζημ «ηαηχθθζ» ιεηαλφ οβνήξ ηαζ αένζαξ θάζδξ. Δπζπνυζεεηα, είκαζ ζφκδεεξ ηα ζυκηα κα εζζάβμκηαζ ζηδκ αένζα θάζδ ιε έκα πενίαθδια ιμνίςκ δζαθφηδ, δ απμιάηνοκζδ ημο μπμίμο ηαείζηαηαζ δοκαηή (i) ιε εένιακζδ ζηδκ αένζα θάζδ, (ii) ιε εζζαβςβή αενίμο ακηζζηνυθμο θμνάξ ηαζ (iii) ιε δζάζπαζδ ιέζς ζοβηνμφζεςκ (collision activated decomposition, CAD) ζηδ ζοζηεοή δζαζφκδεζδξ ημο θαζιαηυιεηνμο ιάγαξ. Ζ απμδζαθφηςζδ ιε δζάζπαζδ ιέζς ζοβηνμφζεςκ, ζοπκά, μδδβεί ζε ακηζδνάζεζξ δζαπςνζζιμφ θμνηίμο. Δζηζάγμκηαξ ζηδκ ακάθοζδ ιμνίςκ πεπηζδζηήξ ή/ ηαζ πνςηεσκζηήξ θφζδξ, μζ εκ θυβς ακαθφηεξ δφκαηαζ κα ειπενζέπμοκ πενζζζυηενα ημο εκυξ θμνηία. Ακαθοηζηά, έπεζ ανεεεί πςξ μ ανζειυξ ηςκ θμνηίςκ ζηζξ πνςημκζςιέκεξ πνςηεΐκεξ ελανηάηαζ απυ ημκ ανζειυ ηςκ δζαεέζζιςκ ζζπονά ααζζηχκ αιζκμλζηχκ ηαηαθμίπςκ (Lys, Arg, His) ηαζ απυ ηζξ ιεηαλφ ημοξ απμζηάζεζξ. Δκ βέκεζ, έκα ιμνζαηυ είδμξ ζημ ζοκμθζηυ ζμκηζηυ πθδεοζιυ 33

57 ηδξ αένζαξ θάζδξ δφκαηαζ κα ακηζπνμζςπεφεηαζ απυ έκα πθήεμξ ηαηαζηάζεςκ θμνηίμο (πενζπθέημκηαξ πεναζηένς ημ θάζια ιάγαξ). Δζδζηυηενα ζηδκ πενίπηςζδ ηςκ πεπηζδίςκ/ πνςηεσκχκ, ακζπκεφεηαζ ιζα ζεζνά ζδιάηςκ πμο ακηζζημζπμφκ ζημοξ ζζμημπζημφξ θαηέθμοξ ζυκηςκ δζαθμνεηζηήξ ηαηάζηαζδξ πνςημκίςζδξ. Καηά ηακυκα, δ εναοζιάηςζδ ηςκ πνυδνμιςκ ζυκηςκ πνμξ πανάβςβα ζυκηα ιζηνυηενδξ ηαηάζηαζδξ θμνηίμο ζδιαημδμηεί ημ ζπδιαηζζιυ ζοιπθδνςιαηζηχκ ζυκηςκ, ηα μπμία δζεοημθφκμοκ ηδκ ενιδκεία ημο απμννέμκημξ θάζιαημξ. οκμρίγμκηαξ, μ ζμκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ πθεμκεηηεί ζοβηνζηζηά ιε ηζξ έηενεξ ιεευδμοξ ζμκζζιμφ ζηδ αάζδ ηδξ δοκαηυηδηαξ ακάθοζδξ εκυξ ζδιακηζημφ εφνμοξ ακαθοηχκ (εκδεζηηζηά: εενιζηά αζηαεή ιυνζα, ιεηνίςξ πμθζηά ηαζ πμθζηά ιυνζα). Δλίζμο ζδιακηζηά, μ ζμκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ παναηηδνίγεηαζ απυ ζδζαίηενα ορδθή εοαζζεδζία ηαζ εοημθία ζηδκ πμζμηζημπμίδζδ. ζμκ αθμνά ημκ πνμζδζμνζζιυ ημο ιμνζαημφ αάνμοξ, μ ζμκζζιυξ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ ζηενείηαζ πενζμνζζιχκ. ημκ ακηίπμδα, δ απαναίηδηα παιδθή νμή ηδξ ηζκδηήξ θάζδξ, μ εκ δοκάιεζ ζπδιαηζζιυξ ζυκηςκ πνμζεήηδξ ηαζ δ απυζαεζδ ημο ζήιαημξ ζε δζαθφιαηα ιε άθαηα ηαζ ακηαβςκζζηζηή ιήηνα εεςνμφκηαζ ιεζμκεηηήιαηα ηδξ εκ θυβς ιεευδμο ζμκζζιμφ Δίδε αλαιπηώλ Ο ζπεδζαζιυξ ηαζ δ ελέθζλδ ηςκ ακαθοηχκ ιάγαξ δε εα ιπμνμφζε πανά κα ζοκδέεηαζ ζηεκά ιε ηζξ ιεευδμοξ ζμκζζιμφ. οπκά, μζ εκ δοκάιεζ εθανιμβέξ ήηακ εηείκεξ πμο μδήβδζακ ζηδκ ακάπηολδ ηδξ μνβακμθμβίαξ, ακ ηαζ πζμ ζοπκά μζ εθανιμβέξ ηαεμνίζηδηακ απυ ηζξ δοκαηυηδηεξ ηςκ ειπμνζηά δζαεέζζιςκ ζοζηδιάηςκ. Δκδεζηηζηά, ήηακ μζ ηεπκζηέξ ESI ηαζ MALDI πμο μδήβδζακ ζηδκ ακάπηολδ ακαθοηχκ ιε ζδιακηζηυ εφνμξ m/z ηαζ αεθηζςιέκδ δζαηνζηζηή ζηακυηδηα, αηνίαεζα ηαζ εοαζζεδζία, ηαεζζηχκηαξ δοκαηή ηδκ ακάθοζδ ιαηνμιμνίςκ, ηάκμκηαξ πνήζδ ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ. Μάθζζηα, επεζδή μζ εκ θυβς ιέεμδμζ ζμκζζιμφ πανέπμοκ ιμνζαηά ζυκηα, ηαηυπζκ ιζηνήξ ή άκεο εναοζιάηςζδξ, οπήνλε έκημκδ δ ακάβηδ ηδξ ακάπηολδξ ακαθοηχκ δίδοιδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ (MS/ MS), ζδζαίηενα ηαζ ακαθμνζηά ιε ημοξ ηεηναπμθζημφξ 34

58 ακαθοηέξ, ημοξ ακαθοηέξ πνυκμο πηήζδξ, ηζξ ηεηναπμθζηέξ παβίδεξ ζυκηςκ ηαζ ηέθμξ, ημοξ ακαθοηέξ ζμκηζημφ ηοηθμηνμκζημφ ζοκημκζζιμφ ιε ιεηαζπδιαηζζιυ Fourier. ηα πθαίζζα ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ εα δμεεί έιθαζδ ζημοξ ηεηναπμθζημφξ ακαθοηέξ ηαζ ζηζξ ηεηναπμθζηέξ παβίδεξ ζυκηςκ, ηαεχξ ημ ζφζηδια οβνήξ πνςιαημβναθίαξ δίδοιδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ (LC MS/ MS) πμο πνδζζιμπμζήεδηε είκαζ ιζα οανζδζηή πθαηθυνια ηεηναπμθζημφ ακαθοηή ηαζ ηεηναπμθζηήξ παβίδαξ ζυκηςκ. Σεηξαπνιηθόο αλαιπηήο Ο ηεηναπμθζηυξ ακαθοηήξ ηαλζκμιείηαζ ζημοξ ακαθοηέξ ηφπμο δέζιδξ (beam type analyzers). Ζ ανπή ημο ηεηναπμθζημφ ακζπκεοηή πενζβνάθδηε απυ ημοξ Paul ηαζ Steinwedel (1953) βζα κα αημθμοεήζεζ, εκ ζοκεπεία, δ ειπμνζηή ημοξ δζάεεζδ απυ ημοξ Shoulders, Finnigan ηαζ Story (Paul and Steinwedel, 1953; Finnigan, 1994). Οζ ηεηναπμθζημί ακζπκεοηέξ απμηεθμφκηαζ απυ ηέζζενα ηοθζκδνζηά ή ζδακζηά οπεναμθζηά δθεηηνυδζα δφμ ακηίεεηα γεφβδ δθεηηνμδίςκ, ζε ηαεέκα απυ ηα μπμία εθανιυγεηαζ έκα δοκαιζηυ ζοκεπμφξ νεφιαημξ ζε ζπήια ζηαονμφ. Σα δφμ δοκαιζηά θένμοκ ηδκ ίδζα απυθοηδ ηζιή, αθθά ακηίεεηδ πμθζηυηδηα. ηα εκ θυβς δοκαιζηά ηςκ γεοβχκ ηςκ δθεηηνμδίςκ οπενηίεεηαζ έκα δοκαιζηυ εκαθθαζζυιεκμο νεφιαημξ ιε δζαθμνά θάζδξ 180 βζα ημ ηάεε γεφβμξ (πήια 2.4). Έκα εεηζηυ ζυκ πμο εζζένπεηαζ ζημ πχνμ ιεηαλφ ηςκ δθεηηνμδίςκ εα ηαηεοεοκεεί πνμξ ημ ανκδηζηυ δθεηηνυδζμ. Δάκ ημ πνυζδιμ ημο δοκαιζημφ ιεηααθδεεί πνζκ ημ ζυκ απμθμνηζζηεί πάκς ζημ δθεηηνυδζμ, ηυηε δ ηαηεφεοκζδ ημο ζυκημξ εα ιεηααθδεεί. Σα ζυκηα πμο ηζκμφκηαζ πανάθθδθα ςξ πνμξ ηα δθεηηνυδζα ηαζ ζημ ιέζμ αοηχκ ηαζ ηαηεοεφκμκηαζ πνμξ ημκ ακζπκεοηή επζδέπμκηαζ επίδναζδ ζοκμθζημφ πεδίμο, ζφιθςκα ιε ηδκ ελίζςζδ Φ 0 = +(U+V cos σt) ηαζ -Φ 0 = - (U+V cos σt), υπμο, Φ 0, είκαζ ημ ζοκμθζηυ δοκαιζηυ πμο εθανιυγεηαζ ζηα δθεηηνυδζα, σ, είκαζ δ βςκζαηή ηαπφηδηα, U, είκαζ ημ ζοκεπέξ δοκαιζηυ ( V) ηαζ V, είκαζ ημ ιζζυ πθάημξ ηδξ ηοιαημιμνθήξ ημο εκαθθαζζυιεκμο δοκαιζημφ ( V). Ζ βςκζαηή ηαπφηδηα, ς, μνίγεηαζ ςξ 35

59 ς = 2 π f, υπμο f, είκαζ δ ζοπκυηδηα ημο εκαθθαζζυιεκμο πεδίμο. Δάκ δ ζοπκυηδηα ημο εκαθθαζζυιεκμο δοκαιζημφ είκαζ ηαηάθθδθδ, ζυκηα ηαηάθθδθδξ ιάγαξ δφκαηαζ κα δζαζπίζμοκ ημκ ακαθοηή πνμξ ημκ ακζπκεοηή. οκεπχξ, οπάνπεζ ιυκμ ιζα ηζιή εκαθθαζζυιεκμο πεδίμο πμο επζηνέπεζ ιυκμ ζε έκα θυβμ m/z κα δζαζπίζεζ ημ ηεηνάπμθμ. Δλίζμο ζδιακηζηά, δ ζάνςζδ εκυξ ανζειμφ εκαθθαζζυιεκςκ πεδίςκ ηαεζζηά δοκαηή ηδ ζάνςζδ μθυηθδνμο ημο εφνμοξ ιάγαξ. ρήκα 2.4. Ο ηεηξαπνιηθόο αλαιπηήο Έκα ζυκ ζε έκα πεδίμ ηεηναπυθμο δέπεηαζ ζζπονή εζηίαζδ (δ δφκαιδ ακάδναζδξ πμο μδδβεί ημ ζυκ πίζς ζημ ηέκηνμ ηδξ ζοζηεοήξ αολάκεηαζ, ηαεχξ ημ ζυκ εηηνέπεηαζ απυ ημ ηέκηνμ). Ζ ηίκδζδ ηςκ ζυκηςκ ζε έκα πεδίμ ηεηναπυθμο δφκαηαζ κα πενζβναθεί ιαεδιαηζηά απυ ηδκ επίθοζδ ηδξ βναιιζηήξ δζαθμνζηήξ ελίζςζδξ 2 μο ααειμφ, δ μπμία ηαζ εζζήπεδ απυ ημκ θοζζηυ Mathieu ημ 1866 (ηαθακημφιεκεξ ηεηαιέκεξ ιειανάκεξ). 36

60 Υαναηηδνζζηζηά, ιε ηδκ επίθοζδ ηδξ ελίζςζδξ ημο Mathieu ηαζ οζμεεηχκηαξ ηζξ έκκμζεξ ηςκ πενζμπχκ ζηαεενυηδηαξ ηαζ αζηάεεζαξ, είκαζ δοκαηυ (i) κα πενζβναθεί δ ηνμπζά ηςκ ζυκηςκ ζε έκα ηεηνάπμθμ ηαζ (ii) κα ηαεμνζζημφκ ηα υνζα ηδξ ηνμπζάξ ζηαεενυηδηαξ. Απυθοηα πενζβναθζηά, ηα ηεηνάπμθα θένμοκ ηδκ ζδζυηδηα κα ζοβηεκηνχκμοκ ηζξ ηνμπζέξ ηςκ ζυκηςκ ζημ ηέκηνμ ημοξ. Ζ δοκαιζηή εκένβεζα εκυξ εεηζημφ ζυκημξ πμο ανίζηεηαζ ζημ ηέκηνμ ημο ηεηναπυθμο ακαιέκεηαζ κα αολάκεηαζ, υηακ αοηυ πνμζεββίγεζ ημ εεηζηυ δθεηηνυδζμ ηαζ ακηίεεηα, κα ιεζχκεηαζ, υηακ πνμζεββίγεζ ημ ανκδηζηυ δθεηηνυδζμ. Πανάθθδθα, ημ εκαθθαζζυιεκμ πεδίμ ιεηααάθθεζ ηα δοκαιζηά ηαζ ςξ εη ημφημο, ηζξ «ημζθάδεξ» ηαζ ημοξ «θυθμοξ» ζηδκ επζθάκεζα δοκαιζηήξ εκένβεζαξ. Δάκ δ ζοπκυηδηα είκαζ ηαηάθθδθδ, έκα ζυκ πμο ανπίγεζ κα ηαηένπεηαζ πνμξ ημ ανκδηζηυ δθεηηνυδζμ, παβζδεφεηαζ απυ ημ εεηζηυ δοκαιζηυ ηαζ επζζηνέθεζ ζημ ηέκηνμ ημο ηεηναπυθμο. Σα ηεηνάπμθα πθεμκεηημφκ, ζοβηνζηζηά ιε έηενμοξ ακαθοηέξ, ηαεχξ ζοκδέμκηαζ εφημθα ιε οβνμφξ πνςιαημβνάθμοξ (δ ηαπφηδηα ζάνςζδξ αολάκεηαζ ιε εοημθία ζημοξ ηεηναπμθζημφξ ακαθοηέξ). Πνυηεζηαζ βζα αθδεείξ ακαθοηέξ ιάγαξ, μζ μπμίμζ δεκ ελανηχκηαζ απυ ηδκ ηζκδηζηή εκένβεζα ηςκ ζυκηςκ, ηαηά ηδκ έλμδμ ηςκ ηεθεοηαίςκ απυ ηδκ πδβή ζμκζζιμφ. Δκημφημζξ, μζ ηεηναπμθζημί ακαθοηέξ οπυηεζκηαζ ζε δφμ πενζμνζζιμφξ: (i) μ πνυκμξ δζέθεοζδξ απυ ημκ ακαθοηή απαζηείηαζ κα είκαζ ζφκημιμξ, ζοβηνζηζηά ιε ημ πνυκμ ιεηααμθήξ απυ ηδ ιζα ιάγα ζηδκ άθθδ ηαζ (ii) ηα ζυκηα απαζηείηαζ κα παναιέκμοκ βζα ανηεηυ πνυκμ ιεηαλφ ηςκ δθεηηνμδίςκ, πνμηεζιέκμο κα πναβιαημπμζήζμοκ έκακ ζηακυ ανζειυ ηαθακηχζεςκ, ιέπνζ κα επζηεοπεεί δ ιεηααμθή ημο δοκαιζημφ. Χξ εη ημφημο, δ ηζκδηζηή εκένβεζα ζηδκ έλμδμ ηδξ πδβήξ ζμκζζιμφ ηοιαίκεηαζ ιεηαλφ ημο εκυξ ηαζ ιενζηχκ ev, επζηνέπμκηαξ ιεβάθεξ ακμπέξ ζηδκ πίεζδ. Σα ηεηνάπμθα είκαζ υνβακα παιδθήξ δζαηνζηζηήξ ζηακυηδηαξ ηαζ ζοπκά, θεζημονβμφκ ζε ηαηάζηαζδ ιμκαδζαίαξ δζαηνζηζηήξ ζηακυηδηαξ. Πανά ημ ζοιαζααζιυ εφνμοξ ιάγαξ ηαζ ιεηαθμνάξ ζυκηςκ, ςζηυζμ, δ εοαζζεδζία, δ δζαηνζηζηή ζηακυηδηα ηαζ ηέθμξ, δ ζηακυηδηα ακίπκεοζδξ ζυκηςκ ορδθήξ ηζκδηζηήξ εκένβεζαξ αεθηζχκμκηαζ ζδιακηζηά. Δζδζηυηενα ηαζ ςξ απυννμζα ηδξ δζάδμζδξ ημο ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ ηαζ ηδξ ακάβηδξ ακάθοζδξ ιαηνμιμνίςκ, μζ ηεηναπμθζημί ακζπκεοηέξ παναηηδνίγμκηαζ απυ ζδζαίηενα ορδθή εοαζζεδζία. Δκδεζηηζηυ πανάδεζβια απμηεθεί δ επζθεηηζηή παναημθμφεδζδ πμθθαπθχκ ακηζδνάζεςκ εναοζιάηςζδξ ζυκηςκ (multiple reaction monitoring, MRM). 37

61 Σεηξαπνιηθή παγίδα ηόλησλ Ηζημνζηά, ακ ηαζ δ ηεηναπμθζηή παβίδα ζυκηςκ πενζβνάθδηε απυ ημοξ Paul Steinwedel (Paul and Steinwedel, 1953), οθμπμζήεδηε ιυθζξ ημ 1984 (Stafford et al., 1984). Μζα παβίδα ζυκηςκ απμηεθείηαζ απυ έκα δαηηοθζμεζδέξ δθεηηνυδζμ ιε ζθαζνζηά ηάθοπηνα ζηδ αάζδ ηαζ ηδκ ημνοθή ημο, μπυηε ηαζ εα ιπμνμφζε ηάθθζζηα κα εεςνδεεί ςξ έκα ζοζηνειιέκμ ηεηνάπμθμ, χζηε κα ζπδιαηίγεζ έκακ ηθεζζηυ ανυπμ (πήια 2.5). Ζ αθθδθμεπζηάθορδ εκυξ ζοκεπμφξ ηαζ εκυξ εκαθθαζζυιεκμο δοκαιζημφ πανέπμοκ έκα είδμξ ηνζζδζάζηαημο ηεηναπυθμο, ημ μπμίμ ηαζ παβζδεφεζ ηα ζυκηα ημο ζοκυθμο ηςκ ιαγχκ ζε ιζα ηνζζδζάζηαηδ ηνμπζά ζπήιαημξ 8. οκεπχξ, δ παβίδα ζυκηςκ θεζημονβεί ςξ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ οπυ ηδκ εθανιμβή ηαηάθθδθδξ ζοπκυηδηαξ ζοκημκζζιμφ βζα ηδκ εηδίςλδ ζυκηςκ ζοβηεηνζιέκδξ ιάγαξ. Πανυιμζα ιε ημοξ ηεηναπμθζημφξ ακαθοηέξ, έκα άενμζζια ζοκεπμφξ ηαζ εκαθθαζζυιεκμο δοκαιζημφ (Φ 0 ) εθανιυγεηαζ ζηα ηάθοπηνα ηαζ ζημκ ακηίπμδα, έκα Φ 0 ζημ δαηηοθζμεζδέξ δθεηηνυδζμ. Σμ εθανιμγυιεκμ πεδίμ είκαζ ηνζζδζάζηαημ. οβηνζηζηά ιε ηα ηεηνάπμθα, υπμο απμηθεζζηζηά ζυκηα ηαεμνζζιέκδξ ιάγαξ επζηνέπεηαζ κα δζέθεμοκ ηαζ κα ηαηαθήλμοκ ζημκ ακζπκεοηή, ζηδκ ηεηναπμθζηή παβίδα ζυκηςκ «παβζδεφμκηαζ» ηαοηυπνμκα ζυκηα δζαθμνεηζηήξ ιάγαξ βζα κα εηδζςπεμφκ, εκ ηέθεζ, αάζεζ ηδξ ιάγαξ ημοξ. Κζ εδχ, είκαζ μζ ελζζχζεζξ ημο Mathieu εηείκεξ πμο ηαεζζημφκ δοκαηυ ημκ εκημπζζιυ ηςκ πενζμπχκ, υπμο (i) ζυκηα δεδμιέκδξ ιάγαξ έπμοκ ζηαεενή ηνμπζά ηαζ (ii) μζ ηνμπζέξ δεκ οπενααίκμοκ ηζξ δζαζηάζεζξ ηδξ παβίδαξ. Καηά ηδκ ακάθοζδ ιε εθανιμβή ιζαξ ηεηναπμθζηήξ παβίδαξ ζυκηςκ, θαημί εζζυδμο πενζμνίγμοκ ημκ ανζειυ ηςκ απμννευκηςκ ζυκηςκ (έπμοκ παναπεεί, ηαηυπζκ ζμκζζιμφ ημο ακαθφηδ) πμο εα εζζέθεμοκ, εκ ηέθεζ, ζηδκ παβίδα. Αλζμζδιείςηα, μ ιεβάθμξ ανζειυξ εζζενπυιεκςκ ζυκηςκ πενζμνίγεζ ηδ δζαηνζηζηή ζηακυηδηα ηδξ ακάθοζδξ ηαζ ακηίεεηα, μ ιζηνυξ ανζειυξ εζζενπυιεκςκ ζυκηςκ πθήηηεζ ηδκ εοαζζεδζία ηδξ ακάθοζδξ. Χξ εη ημφημο ηαζ εκδεζηηζηά, ζηδκ πενίπηςζδ ηδξ ακάθοζδξ εεηζηχκ ζυκηςκ, εθανιυγεηαζ ανπζηά έκα ανκδηζηυ δοκαιζηυ βζα δεδμιέκμ πνυκμ ηαζ μ ανζειυξ ηςκ εζζενπυιεκςκ ζυκηςκ ζηδκ παβίδα ιεηνάηαζ, ηαεχξ αοηά εηδζχημκηαζ πνμξ ημκ ακζπκεοηή. Βάζεζ ηδξ θδθεείζαξ ηζιήξ, οπμθμβίγεηαζ μ πνυκμξ εζζυδμο πμο απαζηείηαζ, χζηε κα εζζαπεεί μ επζθεβιέκμξ ανζειυξ ζυκηςκ. Μεηά ημ πέναξ ηδξ εζζυδμο ηςκ ζυκηςκ ζηδκ παβίδα, 38

62 απαζηείηαζ δ ακάθοζδ αοηχκ. Αξ ζδιεζςεεί πςξ έκα ζφκμθμ ζυκηςκ δζαθμνεηζηήξ ιάγαξ ανίζηεηαζ ηαοηυπνμκα ζημ εζςηενζηυ ηδξ παβίδαξ. Ζ ακάθοζδ θαιαάκεζ πχνα ιε ηδκ εθανιμβή εκυξ ανπζημφ εκαθθαζζυιεκμο δοκαιζημφ ζηαεενήξ ζοπκυηδηαξ, αθθά ιεηαααθθυιεκμο εφνμοξ ζημ δαηηοθζμεζδέξ δθεηηνυδζμ. Πνυζεεηα εκαθθαζζυιεκα δοκαιζηά επζθεβιέκςκ ζοπκμηήηςκ ηαζ εονχκ εθανιυγμκηαζ ζηα ηάθοπηνα. Ζ ακάθοζδ μθμηθδνχκεηαζ (i) ιε εηδίςλδ ηςκ ζυκηςκ ζημ υνζμ ζηαεενυηδηαξ ηαζ (ii) ιε εηδίςλδ ζοκημκζζιμφ. ρήκα 2.5. Ζ ηεηξαπνιηθή παγίδα ηόλησλ ρεκαηηθή απεηθφληζε ηεο ηεηξαπνιηθήο παγίδαο ηφλησλ σο κνλαδηαία νληφηεηα θαη ζπγθξηηηθά κε ηνλ ηεηξαπνιηθφ αλαιπηή (ζχγθξηζε κεγέζνπο). 39

63 Οζ πενζμνζζιμί ηςκ ανπζηχκ ηεηναπμθζηχκ παβίδςκ ζυκηςκ αθμνμφζακ (i) ζημ ιζηνυ εφνμξ ιάγαξ, (ii) ζηδ δζαζφκδεζδ ιυκμ ιε αένζα πνςιαημβναθία, (iii) ζημκ ζμκζζιυ ιέζς EI/ CI ηαζ (iv) ζηδκ επαβυιεκδ απυ ζφβηνμοζδ εναοζιάηςζδ (collision induced dissociation). Οζ πνμακαθενεέκηεξ πενζμνζζιμί έπαρακ κα οθίζηακηαζ ιε ημκ ενπμιυ ηςκ παβίδςκ ζυκηςκ ιε ελςηενζηή πδβή ζμκζζιμφ, βεβμκυξ πμο επέηνερε πανάθθδθα (i) ηδ δζαζφκδεζδ ιε έηενεξ ηεπκζηέξ δζαπςνζζιμφ ηαζ πδβέξ ζμκζζιμφ, (ii) ηδ δζεφνοκζδ ημο εφνμοξ ιάγαξ ηαζ (iii) ηδκ εθανιμβή ηδξ δίδοιδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ (επζπνυζεεηα, ηζ εηείκδ πμθθαπθήξ ηάλδξ, MS n>2 ). Ζ εοαζζεδζία ηαζ δ δζαηνζηζηή ζηακυηδηα ηδξ ηεηναπμθζηήξ παβίδαξ ζυκηςκ δφκαηαζ κα αεθηζςεεί ιε ημ ζοκδοαζιυ ηδξ εηδίςλδξ ζοκημκζζιμφ ηαζ ηδξ ιείςζδξ ημο νοειμφ ζάνςζδξ ηδξ πενζμπήξ αζηάεεζαξ επζθεβιέκδξ ιάγαξ. Ζ πνμζεήηδ αανέςκ αενίςκ (ανβυ, ηνοπηυ, λέκμ), εκ ηέθεζ, αεθηζχκεζ ηδκ ζηακυηδηα ζμκηζηήξ παβίδεοζδξ ηαζ ηδκ εηηυπζζδ ηδξ εζςηενζηήξ εκένβεζαξ ηαηά ηδκ επαβυιεκδ απυ ζφβηνμοζδ εναοζιάηςζδ Αληρλεπηήο Ζ δέζιδ ηςκ ζυκηςκ, αθμφ δζαζπίζεζ ημκ ακαθοηή, ακζπκεφεηαζ ηαζ ιεηαηνέπεηαζ ζε ζήια ζημκ ακζπκεοηή (detector). Οζ ακζπκεοηέξ, εκ βέκεζ, ηαλζκμιμφκηαζ (i) ζε εηείκμοξ πμο επζηνέπμοκ ηδκ άιεζδ ιέηνδζδ ηςκ θμνηίςκ πμο θεάκμοκ ζημκ ακζπκεοηή (θςημβναθζηέξ πθάηεξ, θανακηασηά ηεθζά) ηαζ (ii) ζε εηείκμοξ πμο αολάκμοκ ηδκ έκηαζδ ημο ζήιαημξ πμο θεάκεζ ζημκ ακζπκεοηή (δθεηηνμκζαημί πμθθαπθαζζαζηέξ, θςημ πμθθαπθαζζαζηέξ, ακζπκεοηέξ ζοζημζπίαξ). Ζ πθαηθυνια πμο πνδζζιμπμζήεδηε ζηα πθαίζζα ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ (Applied Biosystems/ MDS Sciex 4000 QTrap TM LC MS/ MS system) θένεζ δθεηηνμκζαηυ πμθθαπθαζζαζηή ςξ ακζπκεοηή Applied Biosystems/ MDS Sciex 4000 QTrap TM LC MS/ MS Πνυηεζηαζ βζα έκα οανζδζηυ ζφζηδια οβνήξ πνςιαημβναθίαξ δίδοιδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ (LC MS/ MS) πμο ζοκδοάγεζ ηζξ δοκαηυηδηεξ εκυξ ηνζπθμφ ηεηναπμθζημφ ακαθοηή ηαζ ιζαξ ηεηναπμθζηήξ παβίδαξ ζυκηςκ ζε ιζα ιμκαδζαία πθαηθυνια, ιε ηδκ εθανιμβή ηδξ ηαζκμηυιμο ηεπκμθμβίαξ ηδξ βναιιζηήξ ζμκηζηήξ παβίδαξ (πήια 2.6). Σμ 40

64 ζμκηζηυ ιμκμπάηζ παναιέκεζ επί ηδξ ανπήξ ίδζμ ιε εηείκμ εκυξ ηοπζημφ ηνζπθμφ ηεηναπυθμο ιε ιζα ζεζνά ηεζζάνςκ ηεηναπμθζηχκ νάαδςκ ιε ηδκ ελαίνεζδ ηδξ θεζημονβίαξ ημο ηεθζημφ ηεηναπυθμο ςξ ζοιααηυξ ηεηναπμθζηυξ ακαθοηήξ ή βναιιζηή παβίδα ζυκηςκ αλμκζηήξ εηδίςλδξ, ακάθμβα ιε ηζξ ακαθοηζηέξ απαζηήζεζξ. Ζ εκ θυβς οανζδζηή πθαηθυνια ηαεζζηά δοκαηή ηδκ ελαζνεηζηά επζθεηηζηή ζάνςζδ (ηεηναπμθζηυξ ακαθοηήξ) ηαζ ηαοηυπνμκα, ελαζθαθίγεζ ελαζνεηζηή ακαθοηζηή εοαζζεδζία (ηεηναπμθζηή παβίδα ζυκηςκ) (LeBlanc et al., 2003). Πμθφηζια παναηηδνζζηζηά, ακαθμνζηά ιε ηζξ απαζηήζεζξ ηδξ πμζμηζηήξ ηαζ πμζμηζηήξ ακάθοζδξ, ηαεχξ ηαζ ηδξ δζαζάθδζδξ δμιήξ. ρήκα 2.6. Applied Biosystems/ MDS Sciex 4000 QTrap TM LC-MS/MS 41

65 2.5. ΣΔΥΝΗΚΔ ΑΝΑΛΤΖ ΣΖ ΦΑΜΑΣΟΜΔΣΡΗΑ ΜΑΕΑ ηα πθαίζζα ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ, μζ ακαθοηζηέξ απαζηήζεζξ μδήβδζακ ζηδκ ακάπηολδ, επζηφνςζδ ηαζ αεθηζζημπμίδζδ ηαζκμηυιςκ ιεεμδμθμβζχκ LC MS/ MS. Γεβμκυξ πμο εα ήηακ αδφκαημ κα επζηεοπεεί, δίπςξ ηδκ εθανιμβή ζπεδυκ ημο ζοκυθμο ηςκ ηεπκζηχκ ακάθοζδξ πμο πνμζέθενε ημ πνμακαθενεέκ ζφζηδια θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ. Δπζθεηηζηά ηαζ πνμξ απμθοβή ζοββναθζημφ ηέθιαημξ, μζ ζδιακηζηυηενεξ ηεπκζηέξ ζάνςζδξ πενζβνάθμκηαζ αημθμφεςξ Σερληθή πιήξνπο ζάξσζεο Ζ ηεπκζηή πθήνμοξ ζάνςζδξ (full scan) απμηεθεί ημ πνχημ αήια ηαηά ημκ παναηηδνζζιυ εκυξ ιμνίμο ημο εκδζαθένμκημξ ιε θαζιαημιεηνία ιάγαξ. Καηά ηδκ εθανιμβή ηδξ εκ θυβς ηεπκζηήξ, θαιαάκμκηαζ πθήνδ θάζιαηα ιάγαξ ιεηαλφ δφμ αηναίςκ ηζιχκ m/z ηαζ ζε ηαεμνζζιέκμ πνυκμ ακάθοζδξ. Αξ ζδιεζςεεί πςξ αολάκμκηαξ ημκ πνυκμ ζάνςζδξ, αολάκεηαζ δ εοαζζεδζία ηδξ ακάθοζδξ, ηαεχξ αολάκεηαζ μ ζοκμθζηυξ ανζειυξ ηςκ ζυκηςκ πμο ηαηαθήβμοκ ζημκ ακζπκεοηή. Δπζπνυζεεηα, δ ακαθοηζηή εοαζζεδζία εκζζπφεηαζ απυ ηδκ ιείςζδ ημο εφνμοξ ιάγαξ (ζάνςζδ). Ζ οπεναμθή, ζαθχξ, δφκαηαζ κα μδδβήζεζ ζηδ ζοθθμβή εκυξ ιδ άνηζμο θάζιαημξ ιάγαξ ιε απχθεζα ζδιακηζηήξ ακαθοηζηήξ πθδνμθμνίαξ Σερληθή επηιεθηηθήο παξαθνινύζεζεο ηόλησλ Ζ ηεπκζηή ηδξ επζθεηηζηήξ παναημθμφεδζδξ ζυκηςκ (single ion monitoring, SIM) επζηνέπεζ ηδκ ακίπκεοζδ ηαζ ημκ παναηηδνζζιυ ιμνίςκ βκςζηχκ θαζιαηζηχκ παναηηδνζζηζηχκ ιε ιέβζζηδ εοαζζεδζία. Καηά ηδκ εθανιμβή ηδξ εκ θυβς ηεπκζηήξ, μ ακαθοηήξ ιεηαααίκεζ ηάπζζηα απυ ηδ ιζα ιάγα ζηδκ άθθδ, αάζεζ ζοβηεηνζιέκςκ πνμηαεμνζζιέκςκ παναηηδνζζηζηχκ ζυκηςκ ημο ιμνίμο ημο εκδζαθένμκημξ, ελαζθαθίγμκηαξ ελαζνεηζηή εοαζζεδζία. 42

66 Σερληθή δίδπκεο θαζκαηνκεηξίαο κάδαο Ζ δίδοιδ θαζιαημιεηνία ιάγαξ (tandem mass spectrometry, MS/ MS) πενζθαιαάκεζ δφμ ή πενζζζυηενα επίπεδα θαζιαημιεηνζηήξ ακάθοζδξ (MS n ). Μεηαλφ ηςκ δζαθμνεηζηχκ επζπέδςκ θαζιαημιεηνζηήξ ακάθοζδξ, ηα ζυκηα δφκαηαζ κα οπμαθδεμφκ (i) ζε ζφβηνμοζδ ιε αδνακή ή δναζηζηά αένζα, (ii) ζφβηνμοζδ ιε επζθάκεζεξ, (iii) αθθδθεπίδναζδ ιε θςξ, δθεηηνυκζα ή έηενα ζυκηα ή/ ηαζ κα οπμζημφκ (i) επζηάποκζδ, (ii) επζανάδοκζδ, (iii) μοδεηενμπμίδζδ ηαζ (iv) απμζφκεεζδ. οκεπχξ, δ επζθμβή επζηνέπεζ «αοηυιαηα» ζπεδυκ ηδ ζοθθμβή πμθφηζιδξ ακαθοηζηήξ/ δμιζηήξ πθδνμθμνίαξ. Αημθμφεςξ, παναηίεεηαζ ζπδιαηζηά έκα εκδεζηηζηυ πανάδεζβια πεζνάιαημξ MS n (πήια 2.7). ρήκα 2.7. Δλδεηθηηθό παξάδεηγκα πεηξάκαηνο MS n 43

67 ηα πθαίζζα ηδξ εηπυκδζδξ ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ, πζμ ζοβηεηνζιέκα, πναβιαημπμζήεδηακ ηονίςξ πεζνάιαηα δίδοιδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ζημ πχνμ, ηάκμκηαξ πνήζδ ηδξ πνμακαθενεείζαξ οανζδζηήξ πθαηθυνιαξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ (ηεηναπμθζηυξ ακαθοηήξ ηαζ ηεηναπμθζηή παβίδα ζυκηςκ). Οζ πζμ ζδιακηζηέξ ηεπκζηέξ ζάνςζδξ απυ ημ ζφκμθμ εηείκςκ πμο εθανιυζηδηακ πενζβνάθμκηαζ αημθμφεςξ. Σερληθή ζάξσζεο παξάγσγνπ ηόληνο Καηά ηδκ ηεπκζηή ζάνςζδξ πανάβςβμο ζυκημξ (product ion scan), δ επζθμβή ημο πνυδνμιμο ζυκημξ βζα ημκ παναηηδνζζιυ ημο ιμνίμο ημο εκδζαθένμκημξ πναβιαημπμζείηαζ ζημκ πνχημ ακαθοηή ιάγαξ (MS1). Αημθμοεεί δ εναοζιάηςζδ ημο πνυδνμιμο ζυκημξ ζε έκα εάθαιμ ακηίδναζδξ, δ μπμία ηαζ επζηοβπάκεηαζ ιε ηδ ζφβηνμοζδ ημο πνυδνμιμο ζυκημξ (i) ιε έκα αδνακέξ αένζμ (collision activated dissociation), (ii) ιε ιζα ζηενεά επζθάκεζα ή εκαθθαηηζηά, (i) ιε δζέβενζδ ηςκ ζυκηςκ ιέζς απμννυθδζδξ θςημκίςκ ηαζ (ii) ιε πνήζδ ιζαξ δέζιδξ δθεηηνμκίςκ. Σα δζεβενιέκα ζυκηα δζαζπχκηαζ ζε θμνηζζιέκα εναφζιαηα ζυκηςκ (πανάβςβα ζυκηα) ηαζ ζε έκα ή πενζζζυηενα μοδέηενα ιυνζα. Σα πανάβςβα ζυκηα δζένπμκηαζ απυ ημκ επυιεκμ ακαθοηή ιάγαξ (MS2), μ μπμίμξ ηαζ ζανχκεζ ζηδκ πενζμπή m/z ημο εκδζαθένμκημξ, επζηοβπάκμκηαξ ηδκ ακίπκεοζδ αοηχκ ηαζ ηδ δδιζμονβία θάζιαημξ ιάγαξ πανάβςβςκ ζυκηςκ (πήια 2.7). Παναθθαβή ηδξ εκ θυβς ηεπκζηήξ απμηεθεί δ ηεπκζηή ζάνςζδξ εκζζποιέκμο πανάβςβμο ζυκημξ (enhanced product ion, EPI) δ μπμία ηάκεζ πνήζδ ηδξ ηεηναπμθζηήξ παβίδαξ ζυκηςκ. Σερληθή επηιεθηηθήο παξαθνινύζεζεο πνιιαπιώλ αληηδξάζεσλ ζξαπζκάησζεο ηόλησλ Δκ βέκεζ ηαζ ζηα πθαίζζα ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ, δ δοκαηυηδηα επζθμβήξ ηζιχκ m/z πνμζδίδεζ ελαζνεηζηή εζδζηυηδηα ηαζ εοαζζεδζία ζηζξ ακαθφζεζξ. Ακαθοηζηά, νοειίγμκηαξ ημκ πνχημ ακαθοηή MS1 αάζεζ ιζαξ πνμηαεμνζζιέκδξ ηζιήξ m/z, ημ ζήια ζημκ ακζπκεοηή αεθηζχκεηαζ ζδιακηζηά, ηαεχξ επζηοβπάκεηαζ δ ακίπκεοζδ ημο ζοκυθμο 44

68 ηςκ ζυκηςκ ημο εκδζαθένμκημξ. Μάθζζηα, πνμηεζιέκμο κα εθαπζζημπμζδεεί δ πανειπυδζζδ ελαζηίαξ ζζμαανχκ ζυκηςκ ηαζ δ ζζμημπζηή ζοκεζζθμνά ηςκ εθαθνφηενςκ ακαθοηχκ είκαζ δοκαηυκ κα επζθεβεί, ηαηυπζκ εναοιάηςζδξ, έκα πανάβςβμ ζυκ (MS2), παναηηδνζζηζηυ βζα ημκ ακαθφηδ οπυ ιεθέηδ. ηακ παναημθμοεείηαζ ιζα ιμκαδζαία ακηίδναζδ εναοζιάηςζδξ ζυκηςκ (πνυδνμιμ ζυκ πνμξ ζπδιαηζζιυ πανάβςβμο ζυκημξ), δ ιέεμδμξ μκμιάγεηαζ επζθεηηζηή παναημθμφεδζδ ακηίδναζδξ εναοζιάηςζδξ ζυκημξ (single reaction monitoring, SRM). Ζ εκ θυβς ηεπκζηή ζάνςζδξ πανέπεζ ορδθή εζδζηυηδηα ηαζ εοαζζεδζία ζηδκ ακάθοζδ, ηαεχξ απμηυπηεηαζ ζδιακηζηά μ πδιζηυξ ευνοαμξ (θυβμξ ζήιαημξ πνμξ ευνοαμ). Πανυιμζα, υηακ επζθέβμκηαζ δφμ ή πενζζζυηενα παναηηδνζζηζηά εναφζιαηα (MS2), βίκεηαζ θυβμξ βζα ηδκ επζθεηηζηή παναημθμφεδζδ πμθθαπθχκ ακηζδνάζεςκ εναοζιάηςζδξ ζυκηςκ (multiple reaction monitoring, MRM). Δθανιυγμκηαξ ηδκ επζθεηηζηή παναημθμφεδζδ πμθθαπθχκ ακηζδνάζεςκ εναοζιάηςζδξ ζυκηςκ, δ απμννέμοζα εζδζηυηδηα ηαζ εοαζζεδζία αολάκμκηαζ δναιαηζηά, ηαεχξ δ ακηίδναζδ εναοζιάηςζδξ αθμνά ζε δφμ ή πενζζζυηενα παναηηδνζζηζηά ζυκηα ημο ιμνίμο ημο εκδζαθένμκημξ. Δπζπνυζεεηα, ζηα πθαίζζα ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ πναβιαημπμζήεδηακ πεζνάιαηα δίδοιδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ζημ πνυκμ, ηάκμκηαξ πνήζδ ηδξ ηεηναπμθζηήξ παβίδαξ ζυκηςκ. Καηά ηδ δζάνηεζα ηςκ εκ θυβς πεζναιάηςκ, ηα ζυκηα ημο εκδζαθένμκημξ επζθέβμκηαζ (ιε εηδίςλδ ζοκημκζζιμφ ηςκ θμζπχκ ζυκηςκ ή επζθμβή ημο πνυδνμιμο ζυκημξ ζημ υνζμ ζηαεενυηδηαξ), απμεδηεφμκηαζ ηαζ δζαζπχκηαζ ζημκ ακαθοηή πνμξ ημ ζπδιαηζζιυ ηαζ ηδκ ακάθοζδ ζοβηεηνζιέκςκ πανάβςβςκ ζυκηςκ (ιε εηδίςλδ ζημ υνζμ ζηαεενυηδηαξ ή εηδίςλδ ζοκημκζζιμφ) ζημκ ίδζμ ακαθοηή. οκεπχξ, είκαζ δοκαηή δ πναβιαημπμίδζδ πεζναιάηςκ MS n,n>2, ηα μπμία ηαζ είκαζ ηαίνζαξ ζδιαζίαξ ακαθμνζηά ιε ηδ δζαζάθδζδ δμιήξ. οιπεναζιαηζηά ηαζ οπυ ημ πνίζια ηςκ ακαθοηζηχκ απαζηήζεςκ ηδξ εκ θυβς ενεοκδηζηήξ πνμζέββζζδξ (πμζμηζηυξ ηαζ πμζμηζηυξ πνμζδζμνζζιυξ πεπηζδίςκ ηαζ ζηενμεζδχκ, ιεηααμθζζιυξ, ιεθέηεξ θανιαημηζκδηζηήξ), ακαπηφπεδηακ, επζηονχεδηακ, αεθηζζημπμζήεδηακ ηαζ εθανιυζηδηακ ιέεμδμζ ακάθοζδξ ιε δίδοιδ θαζιαημιεηνία ιάγαξ. 45

69 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 ΤΓΡΖ ΥΡΧΜΑΣΟΓΡΑΦΗΑ ΦΑΜΑΣΟΜΔΣΡΗΑ ΜΑΕΑ Ο υνμξ πνςιαημβναθία πενζβνάθεζ ημ ζφκμθμ ηςκ ηεπκζηχκ δζαπςνζζιμφ, δ αάζδ ηςκ μπμίςκ αθμνά ζηδκ ηαηακμιή ημο ακαθφηδ ιεηαλφ ηζκδηήξ ηαζ ζηαηζηήξ θάζδξ. Ηζημνζηά, δ μκμιαζία ηαζ ακαηάθορδ ηδξ εκ θυβς ακαθοηζηήξ ιεευδμο απμδίδεηαζ ζημ Ρχζμ αμηακμθυβμ M. Tsvet, μ μπμίμξ ημ 1905 δδιμζίεοζε ημ δζαπςνζζµυ θοηζηχκ πνςζηζηχκ, µε ηζκδηή θάζδ πεηνεθασηυ αζεένα ηαζ πμθζηή ζηενεή θάζδ, εκηυξ ηαηαηυνοθδξ οάθζκδξ ζηήθδξ, μνίγμκηαξ πανάθθδθα ηδ πνςιαημβναθία ςξ ελήξ: «δ πνςιαημβναθία είκαζ µία ιέεμδμξ, ζηδκ μπμία ηα ζοζηαηζηά εκυξ µίβµαημξ δζαπςνίγμκηαζ ζε µία ζηήθδ πνμζνυθδζδξ, πμο είκαζ µένμξ εκυξ ζοζηήµαημξ νμήξ» (Tswett M. S., 1905). Απυ ηυηε (ανπέξ ημο πνμδβμφιεκμ αζχκα) ηαζ έςξ ηζξ ιένεξ ιαξ, μζ ακαθοηζηέξ απαζηήζεζξ μδήβδζακ ζηδκ ακάπηολδ ηαζκμηυιςκ πνδζηζηχκ ηεπκζηχκ δζαπςνζζιμφ αεθηζςιέκδξ (ορδθήξ) απυδμζδξ. Δκ βέκεζ, δ πνήζδ ηδξ θαζιαημιεηνίαξ ιάγαξ ςξ ηεπκζηή ακίπκεοζδξ ζηα πθαίζζα πνςιαημβναθζημφ δζαπςνζζιμφ απμηεθεί ζδιακηζηυ ακαθοηζηυ ενβαθείμ, ηαεχξ πανέπεζ ελαζνεηζηά εζδζηέξ πθδνμθμνίεξ, ζοβηνζηζηά ιε ηδ πνήζδ ακζπκεοηχκ πμο πανάβμοκ γχκεξ απμννυθδζδξ ηαζ ακαθμνζηά ιε ηδ πδιζηή ζφζηαζδ ημο ακαθφηδ. Δπζπνυζεεηα, ημ θαζιαηυιεηνμ ιάγαξ (i) παναηηδνίγεηαζ απυ ορδθή εοαζζεδζία ηαζ (ii) απμηεθεί έκακ ακζπκεοηή εοαίζεδημ ζηδκ νμή ιάγαξ (πμζμηζηή ακάθοζδ). Ζ ακάβηδ δζαζφκδεζδξ ηδξ οβνήξ πνςιαημβναθίαξ ιε ηδ θαζιαημιεηνία ιάγαξ έβζκε αζζεδηή, υπζ ηυζμ απυ ημ εφνμξ ηςκ ζοζηαηζηχκ πμο δφκαηαζ per se κα ακαθοεμφκ ιε οβνή πνςιαημβναθία, αθθά ακηίεεηα, απυ ημ πθήεμξ ηςκ ζοζηαηζηχκ, πενζθαιαακμιέκςκ ηςκ εενιμεοαίζεδηςκ ηαζ ιδ πηδηζηχκ μοζζχκ, πμο δεκ ιπμνμφζακ κα ακαθοεμφκ ιε αένζα πνςιαημβναθία. Οζ πνχηεξ πναηηζηέξ εθανιμβέξ ηδξ ζφγεολδξ ηδξ οβνήξ πνςιαημβναθίαξ ιε ηδ θαζιαημιεηνία ιάγαξ (liquid chromatography mass spectrometry, LC MS) ζοκακηχκηαζ ηδ δεηαεηία ημο Οζ ηεπκζηέξ δοζημθίεξ πμο 46

70 αθμνμφκ ζηδκ εζζαβςβή οβνχκ ζε έκα ζφζηδια ορδθμφ ηεκμφ ήηακ μζ ηφνζμζ θυβμζ ηδξ εκ θυβς ηαεοζηένδζδξ, ηαεχξ ηαζ ηςκ πνμζεββίζεςκ εηηυξ βναιιήξ πμο πνμδβήεδηακ ηδξ δζαζφκδεζδξ LC MS. Σμ ζφκμθμ ηςκ πμζηίθςκ ζοζηεοχκ δζαζφκδεζδξ LC MS απμδίδεηαζ ζπδιαηζηά ζημ πήια 3.1. ηα πθαίζζα ηδξ εκ θυβς δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ πνδζζιμπμζήεδηε ζοζηεοή δζαζφκδεζδξ ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ (ηαζ ζοβηεηνζιέκα, ζμκημρεηαζιμφ: παναθθαβή ημο ζμκζζιμφ απυ δθεηηνζηυ πεδίμ ιε ρεηαζιυ, υπμο έκα εηκεθςηζηυ αένζμ εζζάβεηαζ ακηίεεηα πνμξ ηδξ νμή ημο εηθμφζιαημξ ηαζ οπμαμδεά ηδκ απμδζαθφηςζδ ηαζ ημκ ρεηαζιυ). ρήκα 3.1. Οη ζπζθεπέο δηαζύλδεζεο ζηελ LC MS ηελ LC MS, ην έθινπζκα ηεο ζηήιεο δχλαηαη: (i) λα εγρπζεί κέζσ πνηθίισλ ζπζθεπψλ πνπ βαζίδνληαη ζηελ επηιεθηηθή απνκάθξπλζε ηνπ δηαιχηε ή ζην δηακνηξαζκφ ηνπ εθινχζκαηνο. Δλ ζπλερεία, ην θιάζκα ηνπ δείγκαηνο εηζέξρεηαη ζηελ πεγή ηνληζκνχ ηνπ θαζκαηφκεηξνπ θαη ηνλίδεηαη ππφ θελφ θαη (ii) λα ηνληζηεί αξρηθά κέζσ πνηθίισλ κεζφδσλ ηνληζκνχ ππφ αηκνζθαηξηθή πίεζε θαη ελ ζπλερεία λα εηζαρζνχλ ηα ηφληα ζην θαζκαηφκεηξν (ελδεηθηηθά: ηνληζκφο απφ ειεθηξηθφ πεδίν κε ςεθαζκφ, ηνληνςεθαζκφο). 47

71 Πνμηεζιέκμο κα ελαζθαθζζηεί δ ιέβζζηδ εοαζζεδζία ζε ιζα ακάθοζδ LC MS απαζηείηαζ κα αεθηζζημπμζδεμφκ μζ πανάιεηνμζ πμο αθμνμφκ ζημ δζαπςνζζιυ ιε οβνή πνςιαημβναθία ηαζ ηαοηυπνμκα, ζηδκ ακίπκεοζδ ιε θαζιαημιεηνία ιάγαξ (Mock et al., 2002; Zhu et al., 2003; Tamvakopoulos, 2007; Siskos et al., 2009). Δκδεζηηζηά παναδείβιαηα απμηεθμφκ δ επζθμβή ημο δζαθφηδ, μ νοειυξ νμήξ ηαζ ημ ph (Πίκαηαξ 3.1). Δκ βέκεζ, μζ ζοκεήηεξ δζαπςνζζιμφ πνέπεζ κα εοκμμφκ ηδκ θαζιαημιεηνζηή ακάθοζδ. ε αοηά ηα πθαίζζα, πνμηζιάηαζ δ οβνή πνςιαημβναθία ορδθήξ επίδμζδξ (high performance liquid chromatography, HPLC), ηαεχξ επζηνέπεζ απμδμηζημφξ δζαπςνζζιμφξ ηαζ ιεηνήζεζξ ζε ζφκημιμ πνυκμ, οπυ ορδθή πίεζδ. Έκα ζφκμθμ πνςιαημβναθζηχκ ηφπςκ ειθακίγεηαζ κα είκαζ απμδεηηά ζοιααηυ: πνςιαημβναθία ακάζηνμθδξ θάζδξ, πνςιαημβναθία γεφβμοξ ζυκηςκ, πνςιαημβναθία απμηθεζζιμφ ιεβέεμοξ ηαζ ηέθμξ, πνςιαημβναθία ζοββέκεζαξ. Πίλαθαο 3.1. πκβαηνί δηαιύηεο/ πξόζζεηα θηλεηώλ θάζεσλ γηα αλάιπζε ESI MS Παξάκεηξνο ph Ροειζζηζηά δζαθφιαηα, ακηζδναζηήνζα γεφβμοξ ζυκηςκ Ακηζδναζηήνζα ηαηζμκζζιμφ Γζαθφηεξ βζα API MS Αληηδξαζηήξην μλζηυ μλφ, θμνιζηυ μλφ, ηνζθεμνμλζηυ μλφ (+ ESI) 0,1 1 % οδνμλείδζμ ημο αιιςκίμο(- ESI) μλζηυ αιιχκζμ, θμνιζηυ αιιχκζμ, επηαθεμνμαμοηονζηή ηνζαζεοθαιίκδ μλζηυ ηάθζμ ή κάηνζμ (20 50 mm) ιεεακυθδ, αζεακυθδ, πνμπακυθδ*, ζζμπνμπακυθδ*, αμοηακυθδ*, αηεημκζηνίθζμ, κενυ, μλζηυ μλφ**, θμνιζηυ μλφ**, αηεηυκδ**, πθςνμθυνιζμ** * πνζνζηφ ρξήζεο 5 20 % ** ρξήζε, θπξίσο, ζε ζπλζήθεο αξλεηηθνχ ηνληζκνχ ηδκ πανμφζα δζδαηημνζηή δζαηνζαή πνδζζιμπμζήεδηε δ πνςιαημβναθία ακάζηνμθδξ θάζδξ, ηαεχξ πνυηεζηαζ βζα ημκ ηφπμ πμο πνδζζιμπμζείηαζ ηαηά ηφνζμ θυβμ 48

72 ζηδ ζφβπνμκδ ακάθοζδ βζα ημ δζαπςνζζιυ αζμθμβζηχκ ιμνίςκ ηαζ αζμδναζηζηχκ πεπηζδίςκ. Ο ιδπακζζιυξ ζοβηνάηδζδξ ζηδκ πνςιαημβναθία ακάζηνμθδξ θάζδξ ααζίγεηαζ ζηδκ ηαηακμιή ημο ακαθφηδ ιεηαλφ ηζκδηήξ ηαζ ζηαηζηήξ θάζδξ. Δίκαζ αθδεέξ πςξ οπάνπμοκ πμθοάνζειμζ δζαθφηεξ ηαζ πμζηίθεξ ζηαηζηέξ θάζεζξ (C18, C8, C4, C2, CN), μ ζοκδοαζιυξ ηςκ μπμίςκ επζηνέπεζ ημκ εηθεηηζηυ ηαζ απμδμηζηυ δζαπςνζζιυ ζε έκα ζδιακηζηυ εφνμξ εθανιμβχκ. Αξ ζδιεζςεεί πςξ ηα ιεβαθφηενα ιυνζα πμο δζαεέημοκ ηυζμ οδνυθμαεξ, υζμ ηαζ οδνυθζθεξ μιάδεξ ζοβηναημφκηαζ ζηδκ πνςιαημβναθία ακάζηνμθδξ θάζδξ, θυβς ηαηακμιήξ πμο μθείθεηαζ ζημ οδνυθμαμ ηιήια ημο ακαθφηδ. Σέθμξ, έπεζ παναηδνδεεί πςξ δ αφλδζδ ημο ιεβέεμοξ ηδξ ακεναηζηήξ αθοζίδαξ πμο αθμνά ζηδ ζηαηζηή θάζδ (ζςιαηίδζα πανυιμζμο βεςιεηνζημφ ζπήιαημξ) αολάκεζ ηδ ζοβηνάηδζδ. οιπεναζιαηζηά ηαζ δεδμιέκςκ ηςκ ακαθοηζηχκ απαζηήζεςκ ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ, δ εθανιμβή ηδξ οβνήξ πνςιαημβναθίαξ ακάζηνμθδξ θάζδξ ζε ζφγεολδ ιε ηδ δίδοιδ θαζιαημιεηνία ιάγαξ οπήνλε πνμαπαίηδζδ. 49

73 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 ΦΑΡΜΑΚΟΚΗΝΖΣΗΚΖ 4.1. ΒΑΗΚΔ ΔΝΝΟΗΔ Δηοιμθμβζηά, έζης, δ θανιαημηζκδηζηή είκαζ ζαθήξ αθμνά ζημ «ηαλίδζ» ημο θανιάημο, ηαηυπζκ πμνήβδζήξ ημο, ζημ έιαζμ ζχια. Πενζβναθζηά, δ θανιαημηζκδηηή πνμζδζμνίγεζ ηαηά ηνυπμ πμζμηζηυ ηζξ δοκαιζηέξ αολμιεζχζεζξ ηδξ ζοβηέκηνςζδξ ημο θανιάημο ζημοξ ζζημφξ οπυ ιεθέηδ, απυ πμνήβδζδξ έςξ ηδκ απέηηνζζή ημο, ζε ζπέζδ ιε ημ πνυκμ. Οζ θανιαημηζκδηζηέξ θάζεζξ δίδμκηαζ εφζημπα απυ ημκ υνμ LADMER (Liberation, Absorption, Distribution, Metabolism, Elimination, Response) ηαζ παναεέημκηαζ ζπδιαηζηά αημθμφεςξ (πήια 4.1). ρήκα 4.1. Σν ζύζηεκα LADMER 50

74 Πενζβνάθμκηαξ ημ ζφζηδια LADMER, ζηδκ απανπή ηςκ θανιαημηζκδηζηχκ θάζεςκ ζοκακηάηαζ εηείκδ ηδξ απμννυθδζδξ: δ πμνεία εκυξ θανιάημο απυ ημ ζδιείμ πμνήβδζδξ ζηδ ζοζηειζηή ηοηθμθμνία ηαζ εκ ζοκεπεία, ζηα ζδιεία δνάζδξ, ιέζς ιζαξ ζεζνάξ αζμθμβζηχκ ιειανακχκ πμο θεζημονβμφκ ζακ ακαημιζημί θναβιμί. Ζ απμννυθδζδ εκυξ θανιάημο πναβιαημπμζείηαζ (i) ιε παεδηζηή δζάποζδ, (ii) εκενβυ ιεηαθμνά, (iii) δζεοημθοκυιεκδ δζάποζδ ηαζ (iv) πζκμηφηςζδ (θαβμηφηςζδ). Απαναίηδηδ πνμτπυεεζδ βζα ηδκ απμννυθδζδ εκυξ θανιάημο απυ ημ ζδιείμ πμνήβδζήξ ημο είκαζ δ απεθεοεένςζδ ηδξ δναζηζηήξ μοζίαξ απυ ηδ θανιαημηεπκζηή ηδξ ιμνθή ηαζ δ δζαθοημπμίδζή ηδξ ζημ βαζηνζηυ οβνυ ή ακηίζημζπα, ημ ζδιείμ έβποζδξ. Ζ απεθεοεένςζδ ηαζ δ δζαθοημπμίδζδ ηδξ δναζηζηήξ θανιαηεοηζηήξ μοζίαξ είκαζ άιεζα ζοκδεδειέκδ ιε ηζξ πμζηίθεξ θανιαημηεπκζηέξ ιμνθέξ ηαζ ηδκ μδυ πμνήβδζήξ ημοξ. Με ηδκ είζμδμ ημο θανιάημο ζηδ ζοζηειζηή ηοηθμθμνία ημο αίιαημξ (πανυιμζα: πθάζια/ μνυξ αίιαημξ) λεηζκά δ ηαηακμιή ημο ζημ έιαζμ ζχια (ζζημί), απμζημπχκηαξ ζηδ «ζοκάκηδζδ» ιε ημκ οπμδμπέα ζηυπμ ηαζ ηδκ εηδήθςζδ ηδξ θανιαημθμβζηήξ δνάζδξ. Αξ ζδιεζςεεί πςξ μ ηονζυηενμξ πανάβμκηαξ πμο επδνεάγεζ ηδκ ηαηακμιή εκυξ θανιάημο ζημοξ ζζημφξ ημο έιαζμο ζχιαημξ είκαζ ημ θαζκυιεκμ ηδξ ζφκδεζήξ ημο ιε ηζξ πνςηεΐκεξ ημο αίιαημξ (ή πθάζιαημξ). Αηυθμοεδ θανιαημηζκδηζηή θάζδ είκαζ εηείκδ ηδξ αζμιεηαηνμπήξ (ιεηααμθζζιυξ), δ μπμία εα ακαθοεεί ζε επυιεκμ εδάθζμ, θυβς ηδξ ζδζαίηενδξ ζδιαζίαξ πμο ηδξ απμδίδεηαζ ηαηά ηδκ εηπυκδζδ ηδξ πανμφζαξ δζδαηημνζηήξ δζαηνζαήξ. Ζ απέηηνζζδ εκυξ θανιάημο απμηεθεί ηδκ ηεθζηή θάζδ ηδξ δζαδζηαζίαξ απμαμθήξ ημο απυ ημ έιαζμ ζχια. Ζ πθεζμρδθία ηςκ θάνιαηςκ απεηηνίκεηαζ απυ ημοξ κεθνμφξ. Χζηυζμ, έηενεξ μδμφξ απέηηνζζδξ απμηεθμφκ δ πμθή, ηα ηυπνακα ηζ μ εηπκευιεκμξ αέναξ. Δπζπνυζεεηα, εθάπζζηεξ πμζυηδηεξ θανιάημο δφκαηαζ κα ακζπκεοημφκ ζημκ ζίεθμ, ημκ ζδνχηα, ημ βάθα ηαζ ημ ζπένια. Ακ απθμπμζδιέκα οπμηεεεί πςξ ημ έιαζμ ζχια απμηεθεί έκα εκζαίμ δζαιένζζια (ιμκμδζαιενζζιαηζηυ ιμκηέθμ), ηυηε μζ ιεηααμθέξ ζηδ ζοβηέκηνςζδ ημο θανιάημο ζημ αίια (πανυιμζα: πθάζια/ μνυ αίιαημξ) ζε ζπέζδ ιε ημ πνυκμ ακηακαηθμφκ ημ ζφκμθμ ηςκ ιεηααμθχκ ημο θανιάημο ζημ ζχια (ζφκμθμ ηςκ ζζηχκ). Δφθμβα, ημ ιμκμδζαιενζζιαηζηυ ιμκηέθμ απμηεθεί ιζα ζδζαίηενα απθμπμζδιέκδ εεχνδζδ, ςζηυζμ πμθφηζιδ βζα ηδκ εζζαβςβή ηαζ ηαηακυδζδ ηςκ ααζζηχκ εκκμζχκ ηδξ θανιαημηζκδηζηήξ. 51

75 Πζμ ζοβηεηνζιέκα, υηακ έκα θάνιαημ πμνδβείηαζ ιε μπμζμδήπμηε εηημαββεζαηυ ηνυπμ, ηυηε ζφκημια ειθακίγεηαζ ζημ αίια (πανυιμζα: πθάζια/ μνυξ αίιαημξ), υπμο δ ζοβηέκηνςζή ημο αολάκεζ ζηαδζαηά ιέπνζ κα θηάζεζ ηδ ιέβζζηδ δοκαηή ζοβηέκηνςζδ (C max ). Με ηδκ είζμδμ ημο θανιάημο ζηδ ζοζηειζηή ηοηθμθμνία λεηζκά ηαοηυπνμκα δ θάζδ ηδξ ηαηακμιήξ, αζμιεηαηνμπήξ ηαζ απμιάηνοκζήξ ημο. Ανπζηά, αξ ζδιεζςεεί πςξ μ νοειυξ απμννυθδζδξ ηαζ ηαηακμιήξ είκαζ ιεβαθφηενμξ απυ εηείκμκ ηδξ απμιάηνοκζδξ. Ακηίζημζπα, δ ιέβζζηδ ζοβηέκηνςζδ ημο θανιάημο ζημ αίια (πανυιμζα: πθάζια/ μνυξ αίιαημξ) επζηοβπάκεηαζ, υηακ μ νοειυξ απμννυθδζδξ είκαζ ίζμξ ιε ημ νοειυ απμιάηνοκζδξ. Δκ ηέθεζ, μ νοειυξ απμιάηνοκζδξ οπενααίκεζ εηείκμκ ηδξ απμννυθδζδξ, ηαεχξ δ δζαεέζζιδ πμζυηδηα θανιάημο ζημ ζδιείμ πμνήβδζδξ ιεζχκεηαζ ηαζ ςξ εη ημφημο, ιεζχκεηαζ δ ζοβηέκηνςζδ ημο θανιάημο ζημ αίια (πανυιμζα: πθάζια/ μνυξ αίιαημξ). Σμ ζφκμθμ ηςκ παναπάκς ιεηααμθχκ ζηδ ζοβηέκηνςζδ εκυξ θανιάημο ζημ αίια (πανυιμζα: πθάζια/ μνυξ αίιαημξ) ζε ζπέζδ ιε ημ πνυκμ απμδίδμκηαζ ζημ αηυθμοεμ δζάβναιια (πήια 4.2.). Ζ παναηήνδζδ ημο εκ θυβς δζαβνάιιαημξ δεκ ιπμνεί πανά κα επζζδιάκεζ ηα ηάηςεζ: ημ ακμδζηυ ζηέθμξ ηδξ ηαιπφθδξ ακηακαηθά ημ νοειυ απμννυθδζδξ ηαζ ηαηακμιήξ ημο θανιάημο ζημοξ ζζημφξ. ζμ πζμ ηαηαηυνοθμ είκαζ ημ ζηέθμξ αοηυ, ηυζμ πζμ βνήβμνδ είκαζ δ απμννυθδζδ ημο θανιάημο ηαζ ηυζμ πζμ ανβή δ ηαηακμιή ημο δ ημνοθή ηδξ ηαιπφθδξ απεζημκίγεζ ηδ ιέβζζηδ ζοβηέκηνςζδ ημο θανιάημο ζημ αίια (πανυιμζα: πθάζια/ μνυξ αίιαημξ), C max, πμο επζηοβπάκεηαζ ιεηά απυ ηδ πμνήβδζδ εθάπαλ δυζδξ ζε ζοβηεηνζιέκμ πνυκμ (t max ) ημ πηςηζηυ ζηέθμξ ηδξ ηαιπφθδξ ακηακαηθά ημ νοειυ αζμιεηαηνμπήξ ηαζ απέηηνζζδξ ημο θανιάημο απυ ημ έιαζμ ζχια. ζμ πζμ ηαηαηυνοθμ είκαζ ημ ζηέθμξ αοηυ, ηυζμ πζμ βνήβμνα απμιαηνφκεηαζ ημ θάνιαημ 52

76 ρήκα 4.2. Δθηναγγεηαθόο ηξόπνο ρνξήγεζεο θαξκάθνπ Βαζηθέο έλλνηεο Α, θάζε απνξξφθεζεο θαη θαηαλνκήο. Β, κέγηζηε ζπγθέληξσζε θαξκάθνπ ζην αίκα (παξφκνηα: πιάζκα/ νξφο αίκαηνο). Γ, θάζε απνκάθξπλζεο. Γ, ρξφλνο επίηεπμεο κέγηζηεο ζπγθέληξσζεο. Δ, θαηψηαηε απνηειεζκαηηθή ζπγθέληξσζε. Ε, πηζαλή ηνμηθή ζπγθέληξσζε. Ζ, κέγηζηε αλεθηή ζπγθέληξσζε. Θ, απνηειεζκαηηθή δψλε. Η, ζεξαπεπηηθή δψλε. Κ, θαηψηαηε αληρλεχζηκε ζπγθέληξσζε. Λ, δηάξθεηα θαξκαθνινγηθήο δξάζεο. δ θανιαημθμβζηή δνάζδ θαιαάκεζ πχνα, υηακ δ ζοβηέκηνςζδ ημο θανιάημο οπεναεί ηδκ ηαηχηαηδ απμηεθεζιαηζηή ζοβηέκηνςζδ ηαζ δζαηδνείηαζ, υζμ δ ζοβηέκηνςζή ημο παναιέκεζ πάκς απυ ημ εκ θυβς υνζμ. Ζ έκηαζδ ηδξ θανιαημθμβζηήξ δνάζδξ είκαζ ζοκήεςξ ακάθμβδ ημο φρμοξ ηδξ ζοβηέκηνςζδξ ημο θανιάημο ζημ αίια (πανυιμζα: πθάζια/ μνυξ αίιαημξ), δ μπμία αολακυιεκδ δφκαηαζ κα θηάζεζ ηδ θεβυιεκδ ιέβζζηδ ακεηηή ζοβηέκηνςζδ, πένακ απυ ηδκ μπμία είκαζ δοκαηυκ κα ειθακζζημφκ ημλζηά θαζκυιεκα 53

77 δ μθζηή πμζυηδηα ημο θανιάημο πμο απμννμθήεδηε ζηδ ζοζηειζηή ηοηθμθμνία εηθνάγεηαζ ηαζ οπμθμβίγεηαζ απυ ηδκ πενζμπή οπυ ηδκ ηαιπφθδ (area under curve, AUC). Ο πνμζδζμνζζιυξ ηδξ εκ θυβς πενζμπήξ απμηεθεί θανιαημηζκδηζηή πανάιεηνμ ιε ηενάζηζα πναηηζηή/ ηθζκζηή ζδιαζία, δεδμιέκμο υηζ εηθνάγεζ ημ ααειυ αζμδζαεεζζιυηδηαξ εκυξ θανιάημο Βηνδηαζεζηκόηεηα ηυπμξ ηάεε θανιαημθμβζηήξ αβςβήξ είκαζ δ επίηεολδ επανημφξ ζοβηέκηνςζδξ δναζηζηήξ μοζίαξ ζημ ζδιείμ δνάζδξ ηαζ δ δζαηήνδζή ηδξ βζα έκα ζοβηεηνζιέκμ πνμκζηυ δζάζηδια. Ο υνμξ αζμδζαεεζζιυηδηα εηθνάγεζ ηδ ζπεηζηή πμζυηδηα ημο πμνδβμφιεκμο θανιάημο πμο θηάκεζ ζηδ ζοζηειζηή ηοηθμθμνία, ηαεχξ ηαζ ημ νοειυ ηδξ εκ θυβς δζαδζηαζίαξ. Τπυ αοηυ ημ πνίζια, μ πνμζδζμνζζιυξ ηδξ πενζμπήξ οπυ ηδκ ηαιπφθδ οπμδεζηκφεζ ημ ααειυ αζμδζαεεζζιυηδηαξ εκυξ θανιάημο. Ζ αζμδζαεεζζιυηδηα ανίζηεζ ζδιακηζηή εθανιμβή ζηδκ ένεοκα ηαζ ηδκ ακάπηολδ ηαζκμηυιςκ δναζηζηχκ ιμνίςκ ηαζ ηαοηυπνμκα, ζηδ ζφβηνζζδ ήδδ οπανπυκηςκ θανιαηεοηζηχκ ζηεοαζιάηςκ. Πνάβιαηζ, υιμζα θανιαηεοηζηά πνμσυκηα (πενζέπμοκ πμζμηζηά ηδκ ίδζα δναζηζηή ή δναζηζηέξ μοζίεξ) πμο πανάβμκηαζ απυ δζαθμνεηζημφξ παναζηεοαζηέξ, δφκαηαζ κα ειθακίγμοκ δζαθμνεηζηυ ααειυ αζμδζαεεζζιυηδηαξ (ιεθέηεξ αζμσζμδοκαιίαξ). Δκ ηαηαηθείδζ, δ βκχζδ ηδξ θανιαημηζκδηζηήξ ζηα πθαίζζα ηδξ ένεοκαξ ηαζ ακάπηολδξ ηαζκμηυιςκ θανιαηεοηζηχκ ιμνίςκ επζηνέπεζ ηδκ εκ ης αάεεζ αλζμθυβδζδ αοηχκ, πνμάβμκηαξ ηδκ απμηεθεζιαηζηυηδηα ηδξ θανιαημθμβζηήξ δνάζδξ, επζθέβμκηαξ ηδκ ζδακζηή μδυ πμνήβδζδξ ηαζ ιεζχκμκηαξ ηδκ ημλζηυηδηα. Ζ ειπεζνία ηδξ θανιαηεοηζηήξ αζμιδπακίαξ, ιάθζζηα, ιανηονά πςξ εθπζδμθυνα ιυνζα δοκαηά εκαθθαηηζηχκ εεναπεοηζηχκ πνμζεββίζεςκ ιπμνμφκ κα «ακζπκεοεμφκ» ιέζς αοζηδνχκ θανιαημηζκδηζηχκ ηνζηδνίςκ. διείςζδ ζδζαίηενα αθδεήξ, υηακ δ ένεοκα ηαζ ακάπηολδ αθμνά ζε αζμδναζηζηά πεπηίδζα (δεδμιέκμο ημο «ελ μνζζιμφ» θηςπμφ θανιαημηζκδηζημφ ημοξ πνμθίθ). 54

78 4.2. ΜΔΣΑΒΟΛΗΜΟ Ο ιεηααμθζζιυξ αθμνά ζηδ αζμπδιζηή ηνμπμπμίδζδ (αζμιεηαηνμπή) ή/ ηαζ ηδκ απμζημδυιδζδ εκυξ θανιάημο ιέζς ηδξ δνάζδξ εζδζηχκ εκγοιζηχκ ζοζηδιάηςκ. ε ηάεε πενίπηςζδ, δ εκ θυβς θανιαημηζκδηζηή θάζδ απμζημπεί ζηδκ αδνακμπμίδζδ ηαζ απμιάηνοκζδ ημο θανιάημο απυ ημ έιαζμ ζχια (ιε ηδ δδιζμονβία πζμ οδνυθζθςκ ηαζ ζοκεπχξ, πζμ άιεζα απεηηνζκυιεκςκ πμθζηχκ ιμνίςκ), ακ ηαζ θμνέξ, πνμζδίδεηαζ θανιαημθμβζηή δνάζδ (ιεηαηνμπή πνμ θάνιαημο πνμξ θάνιαημ) ή δδιζμονβείηαζ έκα ιεηααμθζηυ πνμσυκ ιε θανιαημθμβζηή δνάζδ ιεβαθφηενδ εηείκδξ ημο ιδηνζημφ θανιάημο. Δκδεζηηζηά, μζ πνμαιπζηζθθίκεξ εηαηζθθίκδ (hetacillin), πζααιπζηζθθίκδ (pivampicillin) ηαζ ηαθαιπζηζθθίκδ (talampicillin) οδνμθφμκηαζ πνμξ αιπζηζθθίκδ ηαζ δ πνμκημγίθδ (prontosil) αζμιεηαηνέπεηαζ ζε ζμοθθακζθαιίδδ (sulfanilamide). Πζμ ακαθοηζηά, έκα θάνιαημ οθίζηαηαζ ηδ δνάζδ ηςκ εκγφιςκ ηδξ θάζδξ Η (θεζημονβζηυηδηα) ηαζ ΗΗ (ζφγεολδ). Οζ ακηζδνάζεζξ ιεηααμθζζιμφ ηδξ θάζδξ Η πενζθαιαάκμοκ ακηζδνάζεζξ μλείδςζδξ, ακαβςβήξ, οδνυθοζδξ, ηοηθμπμίδζδξ ηαζ απμηοηθμπμίδζδξ, ηαηά ηζξ μπμίεξ εζζάβμκηαζ ή απμηαθφπημκηαζ πμθζηέξ θεζημονβζηέξ μιάδεξ, μδδβχκηαξ ζε πζμ πμθζηά ιυνζα. Πμθθά ιεηααμθζηά πνμσυκηα ηδξ θάζδξ Η δεκ απμιαηνφκμκηαζ ηαπέςξ απυ ημ έιαζμ ζχια, μπυηε ηαζ οθίζηακηαζ ηδ δνάζδ ηςκ εκγφιςκ ηδξ θάζδξ ΗΗ (πήια 4.3). ηδ θάζδ ΗΗ, έκα εκδμβεκέξ οπυζηνςια ζογεφβκοηαζ ιε έηενδ κεμεζζαπεείζα θεζημονβζηή μιάδα πνμξ ζπδιαηζζιυ εκυξ έκημκα πμθζημφ ζογεφβιαημξ. Οζ ακηζδνάζεζξ ιεηααμθζζιμφ ηδξ θάζδξ ΗΗ αθμνμφκ ζε ακηζδνάζεζξ ζφγεολδξ ιε βθοημονμκζηυ μλφ, ζμοθθμκζηά άθαηα, βθμοηαεεζυκδ ή αιζκμλέα (Rostami Hodjegan and Tucker, 2007). Σα οπεφεοκα έκγοια βζα ημκ ιεηααμθζζιυ ηςκ λεκμαζμηζηχκ (ιυνζα λέκα πνμξ ηδ αζμπδιεία εκυξ έιαζμο ζχιαημξ), μζ ηονζυηενεξ ακηζδνάζεζξ, ηαεχξ ηαζ δ οπμηοηηανζηή εέζδ ζηδκ μπμία θαιαάκμοκ πχνα παναηίεεκηαζ αημθμφεςξ (Πίκαηαξ 4.1 ηαζ πήια 4.4). 55

79 ρήκα 4.3. Οη θάζεηο Η θαη ΗΗ θαηά ηνλ κεηαβνιηζκό ησλ μελνβηνηηθώλ Όπσο αλαθέξζεθε, ε θάζε Η πεξηιακβάλεη νμεηδσηηθέο, αλαγσγηθέο θαη πδξνιπηηθέο αληηδξάζεηο, νη νπνίεο νδεγνχλ ζηε δεκηνπξγία ή ηελ απνθάιπςε κηαο ραξαθηεξηζηηθήο ρεκηθήο νκάδαο ζην κφξην ηνπ θαξκάθνπ (ιαβή). ηε ζπλέρεηα, ε ιαβή ελψλεηαη (ζηε θάζε ΗΗ) κε ελδνγελή πδξφθηια κφξηα γηα ηε δεκηνπξγία ηνπ ηειηθνχ κεηαβνιίηε, ν νπνίνο θαη απεθθξίλεηαη. Ζ θάζε ΗΗ πεξηιακβάλεη ζπλζεηηθέο ή ζπδεπθηηθέο αληηδξάζεηο, νη νπνίεο νδεγνχλ ζηελ πξνζζήθε θάπνηνπ πδαηνδηαιπηνχ κνξίνπ ζην ζεκείν ηεο ιαβήο πνπ απειεπζεξψζεθε θαηά ηελ θάζε Η. Έηζη, δεκηνπξγείηαη έλαο ηειηθφο κεηαβνιίηεο, ν νπνίνο είλαη θαηά θαλφλα πεξηζζφηεξν πνιηθφο απφ ην κεηξηθφ θάξκαθν. Πξνζαξκνζκέλν απφ Merck Pharmacokinetics/ Biopharmaceutics course,

80 Πίλαθαο 4.1. Σα ππεύζπλα έλδπκα γηα ηνλ κεηαβνιηζκό ησλ μελνβηνηηθώλ Έλδπκα Αληίδξαζε Φάζε Η Κοημπνχιαηα Ρ450 Μμκμμλοβεκάζεξ πμο πενζέπμοκ θθααίκδ Τδνμθάζεξ ηςκ επμλεζδίςκ C- ηαζ O- μλείδςζδ, απαθηοθίςζδ Ν-, S- ηαζ Ρ- μλείδςζδ Τδνυθοζδ ηςκ επμλεζδίςκ Φάζε ΗΗ μοθθμηνακζθενάζεξ UDP-ηνακζθενάζεξ ημο βθοημονμκζημφ μλέμξ Σνακζθενάζεξ ηδξ βθμοηαεεζυκδξ Ν-αηεηοθμ-ηνακζθενάζεξ Μεεοθμ-ηνακζθενάζεξ Πνμζεήηδ εεζζημφ άθαημξ Πνμζεήηδ βθοημονμκζημφ μλέμξ Πνμζεήηδ βθμοηαεεζυκδξ Πνμζεήηδ αηεηοθμιάδαξ Πνμζεήηδ ιεεοθμιάδαξ Έηεξα έλδπκα Αθημμθζηέξ αθοδνμβμκάζεξ Αθδετδζηέξ αθοδνμβμκάζεξ Ακαβςβή αθημμθχκ Ακαβςβή αθδετδχκ Πξνζαξκνζκέλνο απφ Merck Pharmacokinetics/ Biopharmaceutics course,

81 ρήκα 4.4. Οη θπξηόηεξεο αληηδξάζεηο ζηνλ κεηαβνιηζκό ησλ μελνβηνηηθώλ θαη ε ππνθπηηαξηθή ζέζε ζηελ νπνία ιακβάλνπλ ρώξα Πξνζαξκνζκέλν απφ Merck Pharmacokinetics/ Biopharmaceutics course,