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Type: TESE DIGITAL
Title: Explorando novas aplicações para a técnica de espectrometria de massas com ionização/dessorção por laser - LDI-MS
Title Alternative: Exploring new applications for laser desorption/ionization mass spectrometry - LDI-MS
Author: Santos, Vanessa Gonçalves dos, 1983-
Advisor: Eberlin, Marcos Nogueira, 1959-
Abstract: Resumo: Esse trabalho aplicou a espectrometria de massas (MS) com ionização/dessorção por laser (LDI), na análise de compostos alvo presentes em matrizes complexas explorando novas aplicações práticas para a técnica. Foram empregadas duas abordagens, a análise por fingerprinting que caracteriza as amostras por meio de seu perfil característico e análise por imageamento (MSI). A presença de fulerenos como constituintes de materiais carbonáceos ou sua formação como artefatos da análise por LDI-MS foi reinvestigada e revisada. Os resultados mostraram que, usando amostras de asfaltenos com diferentes composições ou padrões de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA), anéis fulerenos Cn são formados com frequência como artefatos predominantes sob a radiação do laser. Quando os presentes resultados são avaliados a luz da vasta literatura em LDI-MS de materiais carbonáceos, a formação de artefatos de fulerenos parece ser particularmente frequente, sendo mais comum em amostras com alta concentração de HPAs e variando de acordo com o tipo e a intensidade do laser utilizado. O segundo trabalho utilizou a técnica de LDI assistida por matriz (MALDI) na análise de embrião único bovino cuja criopreservação pode ser influenciada por fatores como, subespécies envolvida, presença de gotas lipídicas e cultura in vitro. Porém, existe pouca informação disponível sobre lipídeos de membrana em embriões. O objetivo desse trabalho foi comparar os perfis de lipídeos de membrana e relacionar essa informação aos níveis de lipídeos citoplasmáticos presentes em blastocistos de Nellore e Simmental produzidos in vivo (ET) e in vitro (IVP). Os resultados mostraram que o perfil fosfatidilcolinas e esfingomielinas de membrana difere significantemente em nível de insaturação e composição da cadeia carbônica em blastocistos bovinos devido as subespécies e condições de cultura in vitro. O terceiro trabalho surgiu da necessidade de aperfeiçoamento da técnica de análise de embrião único buscando obter resultados mais compreensíveis de fingerprinting de lipídeos por MALDI-MS e aumentar consideravelmente a informação lipídica obtida de um único embrião. Partindo, então para uma abordagem de análise por imageamento, a habilidade da espectrometria de massas LDI nanoassistida (NALDI-MS) em promover um monitoramento seletivo com uma distribuição espacial apropriada de perfis lipídicos de tecidos tumorais após fixação do tecido na placa, foi testada. O imageamento por NALDI-MS identificou e mapeou vários potenciais biomarcadores em um modelo de melanoma murino (B16/F10) tratados com suplemento sintético contendo fosfoetanolamina (PHO-S) frente ao tecido tumoral controle (não tratado). Esse método proporcionou uma boa qualidade e seletividade química as imagens, com preservação da distribuição espacial e uma menor interferência proveniente do tecido e os resultados mostraram uma diminuição na abundancia relativa dos biomarcadores do tumor. Por fim, a técnica de imageamento por MALDI foi aplicada para determinar a distribuição espacial de peptídeos tais como microcistinas cíclicas e nudularinas liberadas por culturas de cianobactérias diretamente no ágar. Buscando um melhor entendimento da liberação desses peptídeos e outros metabólitos chave tais como aeruginosina 602 e o sideroforo anaquelin a MSI foi aplicada para mapear culturas individuais e a interação entre culturas mostrando um grande potencial em monitorar espacialmente detalhes bioquímicos de interações e mecanismos de defesa dessas cianobactérias

Abstract: This work applied laser desorption/ ionization mass spectrometry (LDI), in the analysis of target compounds present in complex matrices exploring new practical applications for the technique. Two approaches were employed: the fingerprinting analysis that characterizes the samples by means of their characteristic profile and mass spectrometry imaging (MSI). The presence of fullerenes as constituents of carbonaceous materials or their formation as artifacts of the LDI-MS analysis was reinvestigated and reviewed. The results showed that, using asphaltenes samples with different compositions as well as polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) standards, Cn fullerene rings are often formed as predominant artifacts under laser radiation. When the present results are also evaluated in the light of the vast literature on LDI-MS of carbonaceous materials, the formation of fullerene artifacts appears to be particularly frequent, being more common in samples with high concentration of PAH and varying according to the type and intensity of the laser used. The second work used matrix assisted LDI (MALDI) technique in the analysis of bovine single embryo whose cryopreservation can be influenced by factors such as subspecies involved, presence of lipid droplets and in vitro culture. However, little information is available on membrane lipids in embryos. The objective of this work was to compare the membrane lipids profiles and to relate this information to the levels of cytoplasmic lipids present in Nellore and Simmental blastocysts produced in vivo (ET) and in vitro (IVP). The results showed that the phosphatidylcholines and sphingomyelins profile differs significantly in the level of unsaturation and carbon chain composition in bovine blastocysts due to subspecies and in vitro culture conditions. The third work arose from the need to improve the single embryo analysis technique in order to obtain more comprehensible results of lipid fingerprinting by MALDI-MS and to considerably increase the lipid information obtained from a single embryo. Starting from an imaging approach, the ability of nano-assisted LDI mass spectrometry (NALDI-MS) to promote selective monitoring with an appropriate spatial distribution of lipid profiles of tumor tissues after tissue fixation on plate was tested. NALDI-MS imaging has identified and mapped several potential biomarkers in a murine melanoma model (B16 / F10) treated with synthetic supplement containing phosphoethanolamine (PHO-S) against control (untreated) tumor tissue. This method provided good quality and chemical selectivity to the images, with preservation of spatial distribution and less interference from the tissue and the results showed a decrease in the relative abundance of the tumor biomarkers. Finally, the MALDI imaging technique was applied to determine the spatial distribution of peptides such as cyclic microcystins and nodularins released by cultures of cyanobacteria directly into the agar. Aiming for a better understanding of the release of these peptides and other key metabolites such as aeruginosine 602 and siderophore anaquelin the MSI was applied to map individual cultures and the interaction between cultures showing a great potential in spatially monitoring biochemical details of interactions and defense mechanisms of these cyanobacteria
Subject: Espectrometria de massas
Espectrometria de massas por ionização e dessorção a laser assistida por matriz
Espectrometria de imageamento
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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