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Metallomic approaches for the analysis of metallodrugs in biological systems
Elisabeth Föls
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Chemie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Chemie
Betreuer*in
Gunda Köllensperger
Mitbetreuer*in
Sarah Theiner
DOI
10.25365/thesis.69966
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-11145.70823.662815-6
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Krebserkrankungen sind eine der häufigsten Todesursachen. Dabei verändern sich Körper-zellen und wachsen unkontrolliert weiter und schädigen dadurch das umliegende Gewe-be. Bei fortschreitender Erkrankung kann sich der Krebs durch Bildung von Metastasen weiter ausbreiten. Unter dem Oberbegriff Krebs werden zahlreiche Erkrankungen subsu-miert. Die Behandlungen sind nicht trivial und es treten oft unerwünschte Nebenwirkun-gen auf, welche die Lebensqualität der Betroffenen weiter belasten.
Daher ist der Bedarf an Forschung und Entwicklung neuer Krebsmedikamente unabding-bar. Der Fokus liegt dabei auf einer gezielten Behandlung der betroffenen Region im Kör-per, wobei die Nebenwirkungen so gering wie möglich gehalten werden sollten.
Ziel dieser Studie war es, verschiedene Messungen des metallbasierten Krebsmedika-ments KP1339 auf Basis der induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) durchzuführen. Dazu wurden Größenausschluss-Chromatographie-Methoden in Kombina-tion mit ICP-MS durchgeführt, um die Proteinbindungskinetik und die Stabilität von KP1339 zu analysieren. Zur Untersuchung der Kinetik der Proteinbindung wurde KP1339 in verschiedenen biologischen Matrices (Zellmedium, Serum, Puffer, ..) inkubiert und die Proben zu verschiedenen Zeitpunkten gemessen. Auch der Einfluss verschiedener Lö-sungsmittel auf die Kinetik wurde untersucht.
Zusätzlich zu diesen Messungen wurden auch Messungen im Bereich der organischen Massenspektrometrie durchgeführt. Basierend auf den Ergebnissen der Messungen mit ICP-MS wurden gezielte Proben mit einer Orbitrap in Kombination mit Umkehrphasen-Chromatographie analysiert. Die zusätzlichen Ergebnisse zeigten erfolgreich, dass nicht nur eine Proteinbindung an Albumin stattfindet. Vielmehr konnten verschiedene Verbin-dungen, die im Laufe der Zeit entstanden sind, nachgewiesen werden.
Die Medizinische Universität Wien stellte in vivo Proben (Serum und Blutpellet) von Mäu-sen zur Verfügung, die mit KP1339 und Etomoxir + KP1339 behandelt wurden. Der Ruthe-niumgehalt konnte für beide Probentypen mit ICP-MS bestimmt werden. Für die Serum-proben wurden zusätzlich Messungen mit SEC-ICP-MS durchgeführt, wodurch die Bindung von KP1339 an Albumin untersucht werden konnte.
Abstract
(Englisch)
Cancer is one of the most common causes of death. In the process, body cells change and continue to grow uncontrollably, damaging the surrounding tissue. As the disease pro-gresses, the cancer can spread further by forming metastases. Numerous diseases are subsumed under the umbrella term cancer. The treatments are not trivial and there are often undesirable side effects, which further burden the quality of life of those affected.
Therefore, the need for research and development of new anticancer drugs is essential. The focus is on a targeted treatment of the affected region and the side effects must be as low as possible.
The aim of this study was investigation of the behaviour of the metal-based anticancer drug KP1339 in different biological systems, based on inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). Therefore, size exclusion chromatography methods in combination with ICP-MS were carried out to analyse the protein binding kinetics and the stability of KP1339. For the investigation of the kinetics of the protein binding, the metallodrug was incubated in different biological matrices (cell medium, serum, buffer, ..) and the samples were measured at different time points. The influence of different solvents on the kinetics was also examined.
In addition to ICP-MS-based methods, measurements were also carried out in the field of organic mass spectrometry. Based on the results of the measurements with ICP-MS, tar-geted samples were analysed with an orbitrap in combination with reversed-phase chro-matography. The additional results successfully showed that not only protein binding to albumin occurs. However, various other compounds, which were developed over time could be proved.
The Medical University of Vienna provided in vivo samples (serum and blood pellet) of mice treated with KP1339 and etomoxir + KP1339. The ruthenium content could be de-termined for both sample types with ICP-MS. For the serum samples, additional meas-urements were performed with SEC-ICP-MS. This allowed the binding of KP1339 to albumin to be investigated.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Cancer KP1339 stability and kinetics measurements ICP-MS ESI-MS size-exclusion chromatography reversed-phase chromatography in vivo samples
Schlagwörter
(Deutsch)
Krebs KP1339 Stabilitäts- und Kinetikmessungen ICP-MS ESI-MS Größenausschluss-Chromatographie Umkehrphasen- Chromatographie in vivo Proben
Autor*innen
Elisabeth Föls
Haupttitel (Englisch)
Metallomic approaches for the analysis of metallodrugs in biological systems
Paralleltitel (Deutsch)
Metallomics zur Analyse von metallbasierten Medikamenten in biologischen Systemen
Publikationsjahr
2021
Umfangsangabe
x, 75 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Gunda Köllensperger
Klassifikation
35 Chemie > 35.00 Chemie: Allgemeines
AC Nummer
AC16378931
Utheses ID
59690
Studienkennzahl
UA | 066 | 862 | |