Zastosowanie chromatografii cieczowej sprzężonej z różnymi trybami detekcji do oznaczania wybranych małocząsteczkowych związków siarki

Abstract

Na przestrzeni ostatnich dekad obserwuje się wzrost znaczenia tzw. chorób cywilizacyjnych, w tym chorób nowotworowych, układu krążenia oraz neurodegeneracyjnych. Ich rozwój wiązany jest m.in. z zaburzeniami metabolizmu małocząsteczkowych związków siarki, które mogą nasilać stres oksydacyjny i zaburzać równowagę redoks organizmu. Z tego względu oznaczanie tioli oraz ich pochodnych w matrycach biologicznych, takich jak osocze i mocz, ma istotne znaczenie w monitorowaniu stanu zdrowia. Coraz większą uwagę poświęca się również analizie żywności, w tym owoców będących źródłem substancji bioaktywnych o właściwościach antyoksydacyjnych. Prawidłowo zbilansowana dieta może bowiem wspierać profilaktykę chorób cywilizacyjnych oraz ograniczać tempo ich rozwoju. Analiza związków tiolowych wymaga stosowania czułych i wiarygodnych narzędzi analitycznych ze względu na ich niskie stężenia, wysoką reaktywność oraz podatność na przemiany oksydacyjno-redukcyjne. Jedną z podstawowych technik stosowanych w tym celu jest wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC), która w połączeniu z detekcją UV lub spektrometrią mas (HPLC-MS/MS) umożliwia selektywne i czułe oznaczanie analitów w złożonych matrycach. Odpowiedni dobór warunków przygotowania próbek oraz parametrów detekcji ma przy tym zasadnicze znaczenie dla jakości uzyskiwanych wyników. Celem niniejszej pracy doktorskiej było opracowanie metod analitycznych opartych na HPLC-UV oraz HPLC-MS/MS, przeznaczonych do oznaczania wybranych biologicznie istotnych związków siarki w płynach ustrojowych oraz tzw. superowocach. Szczególną uwagę poświęcono optymalizacji przygotowania próbek, dążąc do uproszczenia procedur, poprawy precyzji i dokładności oznaczeń, skrócenia czasu analiz oraz ograniczenia ich uciążliwości środowiskowej. Uwzględniono także właściwości fizykochemiczne analitów oraz specyfikę badanych matryc i technik pomiarowych. W rezultacie opracowano cztery metody umożliwiające oznaczanie małocząsteczkowych tioli i ich pochodnych w moczu, osoczu oraz owocach jagodowych uprawianych w Polsce.

Over recent decades, attention has been paid to lifestyle diseases, including cancer, cardiovascular disorders, and neurodegenerative diseases. Their development has been associated with disturbances in the metabolism of low-molecular-weight sulfur compounds, which may intensify oxidative stress and disrupt redox homeostasis. Therefore, determination of thiols and their derivatives in biological matrices such as plasma and urine is important for health monitoring. Growing interest is focused on food analysis, especially fruits as sources of bioactive compounds with antioxidant properties. A balanced diet may support the prevention of lifestyle diseases and help slow their progression. Analysis of thiol compounds requires sensitive and reliable analytical tools because of their low concentrations, high reactivity, and susceptibility to oxidation-reduction transformations. High-performance liquid chromatography (HPLC) is one of the principal techniques used for this purpose. Combined with UV detection or mass spectrometry (HPLC-MS/MS), it enables selective and sensitive determination of analytes in complex matrices. Appropriate selection of sample preparation conditions and detection parameters is essential for obtaining reliable results. The aim of this doctoral dissertation was to develop analytical methods based on HPLC-UV and HPLC-MS/MS for determining selected biologically relevant sulfur compounds in body fluids and so-called superfruits. Particular attention was devoted to optimizing sample preparation to simplify procedures, improve precision and accuracy, reduce analysis time, and limit environmental impact. The physicochemical properties of analytes and the characteristics of matrices and measurement techniques were also considered. Consequently, four methods were developed for determining low-molecular-weight thiols and their derivatives in urine, plasma, and berry fruits cultivated in Poland