La technique d’ionisation par désorption laser assistée par matrice (MALDI) est l’une des plus fréquemment utilisées lors des analyses de spectrométrie de masse. Découverte il y a 28 ans, elle est encore activement développée. Malgré son vaste domaine d’utilisation et de nombreux travaux menés à ce sujet, les mécanismes de formation des ions restent toutefois vivement discutés. La grande majorité de ces études, visant notamment à rationaliser les principes qui régissent la formation des ions, sont réalisés sur des peptides en mode ion positif. Le travail de cette thèse vise à combler cette lacune et s’attache à explorer le mode ion négatif par l’étude de l’ionisation de polyoxométallates hybrides, qui sont des oxydes métalliques assemblés et greffés de fonctions organiques. Les polyoxométallates portent plusieurs charges négatives en solution et, à la suite de l’ionisation MALDI, ont été détectés sous forme d’ions mono-chargés, donc comme des adduits avec divers cations. En se basant sur les deux principaux modèles décrivant les mécanismes de formation des ions, nous avons proposé un modèle pour l’ionisation de nos composés fondé sur nos observations expérimentales. Le grand nombre de cations utilisés a permis d’établir une classification relative de l’affinité cationique en phase gazeuse pour nos composés, à travers des expériences MALDI. Enfin, l’étonnante capacité des polyoxométallates testés à s’ioniser dans douze matrices très diverses, alliée à la possibilité d’observer des fragmentations en source de manière variable, a permis d’effectuer une classification fine de sept matrices en fonction des taux de fragmentation mesurés. / The matrix assisted laser desorption ionization technique (MALDI) is one of the most used for mass spectrometry analyses. Discovered over 28 years ago, MALDI is still actively developed. However, in spite of its wide utilization and several researches works describing the ion formation mechanisms, it does not exist an unequivocal and clear description of the whole process yet. The majority of those studies destined to rationalize ion formation were carried out in positive ion mode using peptides. Our work is aimed at bridging the gap, performing the MALDI technique in negative ion mode and testing the ionization of hybrid polyoxometalates, i.e. structured metallic oxides functionalized by organic moieties.Based on the two main ion formation mechanisms models, we suggested a model for the ionization of our compounds based on our experimental observations. In fact, polyoxometalic species present in solution several negative charges and have been detected in MALDI as singly charged species under cationic adducts. The numerous cations tested proved the possibility to use MALDI to build a relative gaseous cationic affinity classification. The astonishing capacity of polyoxometalates to be ionized through a wide variety of matrixes allowed to finely classify seven matrices, according to their different ability to induce in source fragmentation.

La dilution isotopique, SID pour « Stable Isotope Dilution », est une méthode largement utilisée pour la quantification de peptides et protéines en spectrométrie de masse, généralement associée aux techniques d’ionisation ambiante. Les travaux de cette thèse sont donc consacrés à l’application de la méthodologie de la dilution isotopique (SID) en spectrométrie de masse par désorption/ionisation laser assistée par une matrice (MALDI) pour la mesure d’interaction récepteur/ligand en pharmacologie. En effet, un nombre important de pathologies mettent en jeu des récepteurs membranaires tels que les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) en interaction avec différents ligands, souvent peptidiques. En particulier, le récepteur V1A est impliqué dans l’activité vasoconstrictrice de l’hormone peptidique AVP (Arginine VasoPressine) et la contraction de cellules musculaires ainsi que dans certains comportements sociaux. Ce récepteur a été choisi comme modèle d’étude nécessitant le marquage par voie chimique du ligand Homo-HO-LVA (pour « Hydroxy Linear Vasopressin Antagonist »), sélectionné pour sa forte affinité envers le récepteur V1A afin d’introduire l’entité permettant le dosage en SID/MALDI. Cette méthodologie est mise en œuvre via la génération d’une liaison covalente de la matrice HCCA (4-hydroxy-α-cyanocinnamic acid), couramment utilisée pour l’analyse peptidique pour obtenir le peptide modifié (JMV4854) par acylation en position N-terminale. Le but est alors de tirer profit de l’utilisation conjointe de ce marquage et de la matrice neutre HCCE (4-hydroxy-α-cyanocinnamate de méthyle) pour la détection spécifique et sensible de composés jusqu’à des concentrations picomolaires. L’étape stratégique de quantification par dilution isotopique nécessite un étalonnage et une validation statistique avant de pouvoir passer à l’application pharmacologique. Celle-ci consiste à mesurer l’affinité du JMV4854 pour le récepteur V1A par des expériences thermodynamiques de mesure de constantes de dissociation (Kd) afin de déterminer par la suite des constantes de dissociation de molécules non marquées via des expériences de compétition. Un second modèle de récepteur, le CCKB-R (cholecystokinine B receptor), a ensuite été étudié pour valider la méthodologie de quantification. Devant le regain d’intérêt des laboratoires pharmaceutiques pour les expériences cinétiques de mesure de constantes de dissociation, il serait intéressant d’y appliquer cette méthodologie. Celle-ci présente un potentiel intéressant en tant qu’alternative aux méthodologies actuellement incontournables que sont la radioactivité et la fluorescence. Un second d’axe d’étude a été initié avec un marquage conçu pour diriger la fragmentation de peptides pour des mesures en spectrométrie de masse en tandem par ionisation Electrospray (ESI-MS/MS). Des modifications par introduction en position N-terminale des peptides d’une charge fixe ont été envisagées. Des études préliminaires (synthèse d’ions préformés par incorporation d’une entité pyridinium) ont montré un comportement prometteur en fragmentation ouvrant de nouvelles perspectives de quantification. / The SID methodology, for Stable Isotope Dilution, is a widely applied methodology for peptides and proteins analysis in mass spectrometry, usually associated with atmospheric pressure ionisation techniques. This thesis is consequently devoted to the application of SID methodology in matrix assisted laser desorption/ionisation (MALDI) mass spectrometry to quantify receptor/ligand interaction in pharmacology. Indeed, a great number of pathologies involve membrane receptors like G protein coupled receptors (GPCR) in interaction with several ligands, frequently peptides. Particularly, the V1A receptor, is related to vasoconstriction activity of the peptide hormone AVP (arginine vasopressine) and contraction of muscular cells as well as many social behaviors. This receptor was chosen as model, requiring the chemical labelling of the ligand Homo-HO-LVA (Hydroxy Linear Vasopressin Antagonist), selected for its high affinity towards the V1A receptor in order to introduce the entity on which relies the quantification in SID/MALDI. This methodology is applied through the covalent binding of HCCA (4-hydroxy-α-cyanocinnamic acid) matrix, usually encountered in peptide analysis, to obtain the modified peptide (JMV4854) through N-terminal acylation. The objective is to take advantage of the use of both HCCA tagging and HCCE (4-hydroxy-α-cinnamic methyl ester) matrix for the specific and sensitive detection of compounds down to picomolar concentrations. Importantly, quantification with SID requires a calibration protocol and a statistical validation before pharmacological assays. This consists in the measurement of JMV4854 affinity towards V1A-R through thermodynamic experiments in order to quantify the dissociation constant (Kd) and determine afterwards constants for untagged molecules by competitive binding assays. Furthermore, a second receptor model, CCKB-R (cholecystokinine B receptor), was then studied to validate the quantification methodology. Facing the renewed interest in pharmaceutic industry of kinetic experiments for dissociation constant measurement, it would be interesting to apply this new methodology to drug discovery, representing a relevant alternative to current “gold-standard” methodologies such as radioactivity and fluorescence. A second field of research has been initiated with a covalent labelling designed to enhance peptide fragmentation for electrospray-based (ESI-MS/MS) tandem mass spectrometry measurements. Preliminary studies with the synthesis of pre-formed ions like N-terminal substitution with pyridinium entities gave very promising results opening the way of other quantification strategies.

Au cours des dernières anneés, la taxonomie bactérienne a subi de profonds changements mais peu de consensus existent quant à la description précise des procaryotes. La diversité des procaryotes a été estimeé à 107 espèces, et la classification actuelle contient plus de 12 900 espèces officiellement reconnues. Ceci souligne l'absence d'un répertoire des procaryotes isolés chez l'homme. Nous avons constitué ce répertoire qui contient 2 156 espèces différentes réparties en 12 phyla,Notre second travail est la caractérisation du microbiote digestif par 5 approches varieés (cytométrie de flux, coloration de gram, TEM, qPCR, pyroséquençage). Nous avons analysé 16 selles de patients en comparant le taux de procaryotes de type gram positif/négatif. La moitié des procaryotes de type gram négatif n'est pas détecté par le pyroséquençage,alors qu'ils sont décrits comme les constituants majeurs de ce microbiote d'après les 1ères études réaliseés utilisant la culture.Dans notre 3ème travail, nous avons voulu montrer que l'utilisation de la culture bactérienne n'est pas inférieure aux techniques de séquençage pour étudier la diversité du microbiote digestif. Au total, depuis 4 ans, 685 échantillons ont été analysés et plus de 500 000 colonies ont été identifieés par MALDI-TOF. Ce travail a permis d'augmenter de 77,5 % le nombre d'espèces identifieés dans le tube digestif. Les nouvelles espèces sont décrites suivant le concept « taxonogenomics » incluant des donneés phénotypiques et le séquençage du génome. / Bacterial taxonomy has undergone tremendous changes over time, with little historical consensus regarding specific descriptions of prokaryotes. The prokaryotes have been estimated about 107 species, and the current classification contained more than 12,900 species. This highlights the absence of an exhaustive and specific database listing all prokaryotes associated with humans. We found than the human prokaryotic repertoire contained 2,156 species, divided among 12 different phyla.The second aim of our work was to characterize the human gut microbiota using 5 different techniques, including morphologic and molecular approaches (flow cytometry, gram staining, electron microscopy, qPCR and pyrosequencing). We analyzed 16 stools samples of patient and we copared the rate of gram-positive and gram-negative prokaryotes obtained with each technique. We found than by pyrosequencing only a half of gram-negative prokaryotes was detected.Our third goal was to demonstrate that bacterial culture was not inferior to pyrosequencing to describe the gut diversity. Culturomics concept created during the pioneer study has revolutionized the approach of the microbiota exploration. Since 4 years, we have performed the analyze of 685 different samples and identified more than 500,000 colonies using the MALDI-TOF mass spectrometry. We have increased by 77.5% the number of species isolated in the gut. Each new species will be described following our new concept named "taxonogenomics", including phenotypic data and genome sequencing.

Le glioblastome est la forme la plus agressive des tumeurs du système nerveux central. Le traitement de référence consiste en l'exérèse chirurgicale, suivie d'une radiothérapie associée à une chimiothérapie concomitante et adjuvante par le témozolomide. Son bénéfice est démontré par une médiane de survie entre 12 et 14 mois. Le glioblastome est caractérisé par une population cellulaire hétérogène hautement infiltrante, angiogénique et résistante à la chimiothérapie. Dans le but d'optimiser l'effet des molécules thérapeutiques, un suivi de leur pharmacocinétique ainsi qu'une bonne caractérisation tumorale sont nécessaires. L'imagerie par désorption laser assistée par matrice en spectrométrie de masse (IMS MALDI) a été utilisée pour l'identification de marqueurs diagnostiques, pronostiques et prédictifs de réponse aux traitements. Elle a aussi permis de suivre la pharmacocinétique in situ des chimiothérapies.L'identification de protéines directement sur tissu par fragmentation en source a permis la mise en évidence de différents isotypes de tubuline, une des cibles majeures en thérapie anticancéreuse. Le couplage de cette stratégie d'identification à l'imagerie MALDI a permis d'identifier et de localiser dans des zones tumorales, des protéines impliquées dans la tumorigenèse. La distribution intra-tissulaire du bévacizumab et du témozolomide a été étudiée pour la première fois.Des marqueurs de réponse aux traitements ont ensuite été identifiés par comparaison des profils d'expression protéique de tumeurs avec et sans traitement. Ces résultats montrent l'intérêt de l'imagerie MALDI pour l'étude des chimiothérapies et permettent d'envisager son utilisation clinique future. / Glioblastoma is the most aggressive of the gliomas, a collection of tumors arising from glia or their precursors within the central nervous system. The current standard of care, comprised of surgical resection followed by radiation and the chemotherapeutic agent temozolomide, only provides patients with a 12-14 months survival period post-diagnosis. The glioblastoma is characterized by a heterogeneous population of cells that are highly infiltrative, angiogenic and resistant to chemotherapy. In order to optimize the therapy effect, a pharmacokinetic monitoring and a better understanding and characterization of tumor biology are needed. For this purpose, matrix assisted laser desorption/ionization imaging mass spectrometry imaging mass spectrometry (MALDI IMS) technology was applied to identify diagnostic, prognostic and predictive markers of therapy response; and to understand/follow the pharmacokinetic of chemotherapies. The top-down in-source decay strategy was used for protein identification directly on tissue. This strategy allowed tubulin protein isoforms distinction and identification, which is one of the main targets in cancer therapy. MALDI imaging coupled to ISD identified tumorigenesis proteins within tumor structures. Bevacizumab and temozolmide distribution was followed within brain tissue sections. For the first time a monoclonal antibody was deciphered on tissue. Finally, markers that predict therapy response were demonstrated by a comparison between protein expression profiles from tumors with and without chemotherapy treatment. These results highlight the interest of MALDI imaging for chemotherapy improvement and open the way for its use in the clinics.

Matrix assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI MS) and the corresponding visualization technique MALDI MS Imaging (MSI) have emerged as important analytical tools in biochemical sciences, e.g., for drug development or to trace the metabolomic changes in cancerous tissues. Initially developed for the detection of high molecular weight compounds (HMWC; M > 1000 Da), in recent years the reliable and reproducible detection of low molecular weight compounds (LMWC; M < 1000 Da) has gained high attention, e.g., in the research fields of metabolomics and lipidomics. By using a protective matrix, the MALDI technique is capable of soft ionization of analytes to prevent their fragmentation or degradation. This matrix is responsible for the spatial separation of the analyte molecules, their protection from the strong laser shots, and their ionization. Commonly used matrices are small organic matrices (SOMs; M < 500 Da), which are utilized in HMWC analytics and recently also in LMWC analytics since they show sufficient absorption of the laser radiation, high crystallinity, and good ionization efficiency. However, their utilization can cause several drawbacks: (i) High background interferences below m/z = 1000 (not MALDI silent), which is disadvantageous specifically for LMWC analytics; (ii) low vacuum stability, which is especially problematic for standard instruments operated under high vacuum (HV); (iii) challenging homogeneous thin-layer coating, potentially causing inconsistent measurement conditions; and (iv) usually no suitability for dual polarity mode experiments, i.e., carrying out positive and negative mode measurements with the same matrix. Polymeric materials are promising candidates for MALDI silent matrices, as the large variety of possible molecular layouts potentially allows to meet all prerequisites of a MALDI matrix: (a) Sufficient ultra-violet (UV) laser radiation absorption, implemented by introducing conjugated π-electron systems in the polymer backbone or side chains; (b) high ionization efficiency, enhanced by adding acidic and/or basic functional groups to the polymer’s molecular structure, potentially also allowing dual polarity mode measurements; (c) MALDI silence, enabled by the high molar mass of the polymer chains; (d) high vacuum stability, also granted by the polymer’s molar mass; and (e) homogeneous thin-films, achieved by multiple available coating methods. Yet, despite their high potential only a handful of polymeric matrices were reported in literature and so far, investigations to develop conscious design strategies are missing. The target of this thesis is to contribute to the field of MALDI silent matrices by developing and investigating different polymers as macromolecular MALDI MS and MSI matrices for LMWC analytics. Therefore, two different strategies were explored: (i) Investigating conjugated polymers, and (ii) polymerizing SOMs. For the first strategy, five conjugated polymers were tested as MALDI matrices for the detection of various LMWCs. Among these, four were found to be excellent matrices, with sufficient ionization efficiencies and rare dual polarity mode suitability and allowed LMWC detection with low background interferences (MALDI silent). A high crystallinity of the matrix (SOM) is reported to be crucial to ensure successful measurements, yet conjugated polymer matrices (CPMs) are semi-crystalline, i.e., they contain crystalline and amorphous domains. Hence, the analytes are expected to be incorporated in the crystalline domains of the CPMs, depending on their degree of crystallization. Therefore, two amorphous CPMs were synthesized and tested, showing similar matrix performances (e.g., ionization efficiencies, dual polarity mode, MALDI silence) as a structurally related semi-crystalline CPM. This indicates that the analytes are incorporated in the amorphous parts of the CPM. The second strategy towards polymeric matrices (PMs) is the polymerization of standard SOMs. As the matrix performance of the corresponding SOMs is known, the performance of the respective polymerized SOMs (P(SOMs)) can be validated against this benchmark. At the same time, polymerization can induce the properties needed to enable efficient LMWC analytics. Therefore, two standard SOMs were modified and polymerized, resulting in P(SOMs), which were vacuum stable and MALDI silent, and showed similar optical properties, analyte scopes and ionization efficiencies in benchmark tests with their respective SOMs. For the fast and facile comparison of the matrix performances of PMs and standard matrices, the graphing software OriginPro was used to visualize, process, and evaluate the acquired mass spectra. To automatize these tasks, a script was programmed using the OriginPro-native programming languages LabTalk and OriginC: X Functions.

Die klassische Identifizierung von obligat anaeroben Bakterien ist mit einem hohen Labor- und Zeitaufwand verbunden. Um festzustellen, ob die Identifizierung mittels Matrix-unterstützter Laser-Desorption/Ionisation und Massenspektrometrie mit Flugzeitanalysator (Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry; MALDI-TOF MS) ein Verfahren ist, um obligate Anaerobier eindeutig zu identifizieren, wurde mit der vorliegenden Arbeit die Identifizierung von unterschiedlichen Spezies der B. fragilis Gruppe mittels MALDI-TOF MS untersucht. Hierfür wurden 105 obligate Anaerobier der B. fragilis Gruppe aus der Stammsammlung des Institutes für Medizinische Mikrobiologie und Infektionsepidemiologie der Universität Leipzig untersucht. Es fanden sich für die untersuchten Erreger Spektren mit sehr guter Auflösung. Eine Identifizierung und Differenzierung war eindeutig möglich. Unter Verwendung dieser Daten wurde eine Referenzdatenbank erstellt. Die erhaltenen Ergebnisse wurden mittels einer verblindeten Studie überprüft, wobei 52 von 53 (98,1%) der untersuchten Stämme eindeutig identifiziert werden konnten. Dies schließt ebenfalls die Identifizierung und Differenzierung von 15 Metronidazol-sensiblen/ Enterotoxin-negativen, 8 Metronidazol-resistenten/ Enterotoxin-negativen und 8 Metronidazol-sensiblen/ Enterotoxin-positiven B. fragilis Stämmen ein. Die Identifizierung mittels MALDI-TOF MS ist somit eine zuverlässige Methode zur Identifizierung von obligaten Anaerobiern der B. fragilis Gruppe. Weiterhin finden sich Hinweise, dass ein Nachweis von Resistenz-, Virulenz- und Pathogenitätsfaktoren mittels MALDI-TOF MS bei diesen Erregern möglich ist.

Die klassische Identifizierung von obligat anaeroben Bakterien ist mit einem hohen Labor- und Zeitaufwand verbunden. Um festzustellen, ob die Identifizierung mittels Matrix-unterstützter Laser-Desorption/Ionisation und Massenspektrometrie mit Flugzeitanalysator (Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry; MALDI-TOF MS) ein Verfahren ist, um obligate Anaerobier eindeutig zu identifizieren, wurde mit der vorliegenden Arbeit die Identifizierung von unterschiedlichen Spezies der B. fragilis Gruppe mittels MALDI-TOF MS untersucht. Hierfür wurden 105 obligate Anaerobier der B. fragilis Gruppe aus der Stammsammlung des Institutes für Medizinische Mikrobiologie und Infektionsepidemiologie der Universität Leipzig untersucht. Es fanden sich für die untersuchten Erreger Spektren mit sehr guter Auflösung. Eine Identifizierung und Differenzierung war eindeutig möglich. Unter Verwendung dieser Daten wurde eine Referenzdatenbank erstellt. Die erhaltenen Ergebnisse wurden mittels einer verblindeten Studie überprüft, wobei 52 von 53 (98,1%) der untersuchten Stämme eindeutig identifiziert werden konnten. Dies schließt ebenfalls die Identifizierung und Differenzierung von 15 Metronidazol-sensiblen/ Enterotoxin-negativen, 8 Metronidazol-resistenten/ Enterotoxin-negativen und 8 Metronidazol-sensiblen/ Enterotoxin-positiven B. fragilis Stämmen ein. Die Identifizierung mittels MALDI-TOF MS ist somit eine zuverlässige Methode zur Identifizierung von obligaten Anaerobiern der B. fragilis Gruppe. Weiterhin finden sich Hinweise, dass ein Nachweis von Resistenz-, Virulenz- und Pathogenitätsfaktoren mittels MALDI-TOF MS bei diesen Erregern möglich ist.

-:INHALTSVERZEICHNIS I BIBLIOGRAPHISCHE BESCHREIBUNG II REFERAT III ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS IV 1 EINLEITUNG 5 1.1 Rheumatoide Arthritis 5 1.2 Stellenwert von Biomarkern bei Rheumatoider Arthritis 5 1.3 Massenspektrometrie 6 1.3.1 Einführung in die Massenspektrometrie 6 1.3.2 MALDI MS Imaging 7 1.3.2.1 Vorteile von MALDI MS Imaging 8 1.3.2.2 Nachteile von MALDI MS Imaging 8 1.3.3 Massenspektrometrie in der Arthritisforschung 9 1.4 Histopathologie bei Rheumatoider Arthritis 9 1.5 Potentielle Biomarker bei Rheumatoider Arthritis 10 1.6 Fragestellung 11 2 PUBLIKATIONSMANUSKRIPT 12 3 ZUSAMMENFASSUNG 17 4 LITERATURVERZEICHNIS 20 5 ANHANG 27 5.1 Selbständigkeitserklärung 27 5.2 Lebenslauf 28 5.3 Danksagungen 30

Eleven tested anions were able to form adducts with neutral oligosaccharides at low cone voltage in negative ion mode electrospray mass spectrometry. Among them, fluoride and acetate have the abilities to significantly enhance the absolute abundance of [M-H]- for neutral oliogosaccharides. The chloride adduct has the best stability among all the adduct species investigated. For the above three anions, CID of adduct species may be used for structural determination of neutral oligosaccharides. In the presence of F- and Ac-, simultaneous detection of acidic oligosaccharides and neutral oligosaccharides was achieved. The ratio of Cl- : non-Cl-containing product ions obtained in CID spectra of chloride adducts of disaccharides was used to differentiate anomeric configurations of disaccharides. Density functional theory (DFT) was employed to evaluate the optimized structures of chloride adducts of disaccharides. The formation and decomposition of chloride adducts with oligosaccharides of different acidities were investigated in MALDI mass spectrometry.

The anti-cancer agent 4, 4-dihydroxybenzophenone-2, 4- dinitrophenylhydrazone (A007) forms complexes with pdelocalized lymphangitic dyes that allow its penetration through the skin effectively delivering it to a meta-stable type cancerous site. Previous in vitro studies, combined with gas phase mass spectrometry studies, have shown that a stronger binding affinity equates to a greater efficacy of the drug. For the determination of drug:dye complex binding strength coefficients in solution, two methods have been developed by affinity capillary electrophoresis (ACE), and cation exchange liquid chromatography (CELC). The methods demonstrated that A007 non-covalent binding strength was greatest for methylene green, followed by methylene blue, and lastly toluidine blue. Bond dissociation energies and apparent reaction enthalpies for the fragmentation pathways of lithiated acylglycerols were experimentally determined by collision activation in a triple quadrupole mass spectrometer. A developed novel derived effective path length approach for predicting bond dissociation energies (BDE) for electrostatic complex's alkali metal adducts (Li+), and halide adducts (Cl-) of acylglycerols was applied to the major fragmentation product ions of a lithiated mono-acylglycerol, a 1, 2-diacylglycerol, and a 1, 3-diacylglycerol, to predict the covalent bond dissociation energies involved in fragmentation pathways. The model's calculated apparent reaction enthalpies are used in conjunction with the energy-resolved mass spectrometry method of breakdown graphs to give a more complete quantitative aspect to the interpretation of the fragmentation processes. The dry eye condition affects millions of individuals world wide. The symptoms can be a result of simple irritation to the eye or a serious disease state. A dry eye model was developed using rabbits in order to study the compositional makeup of the tear components in hopes of identifying an underlying cause, or expressed effect of the dry eye condition. The major non-polar lipids of the tear were identified by mass spectrometry as mono and diacylglycerols, with a smaller extent of triacylglycerols. The major polar phosphorylated lipids were identified in the tear extract revealing that sphingomyelin based species were being expressed in the dry eye condition. The major proteins were determined to be the lower molecular weight lipid binding proteins where two specific species were found to increase in expression for the dry eye condition.