A biotecnologia é definida como qualquer aplicação tecnológica que utilize sistemas biológicos, organismos vivos, ou seus derivados, para fabricar ou modificar produtos ou processos para alguma utilização específica (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS, 1992). Os produtos biotecnológicos devem atender certas especificações exigidas pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), Food and Drug Administration (FDA), European Medicine Agency (EMEA) e Wood Health Organization (WHO). Para isso, utilizam-se técnicas rotineiras aplicadas à pesquisa e análise de biomoléculas como Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE), Western blot, Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) e espectrometria de massas (MS). A abordagem do Monitoramento de Reações Múltiplas (MRM) é considerada uma interessante alternativa aos ensaios imunoenzimáticos para caracterização e quantificação total de proteínas terapêuticas, sejam elas recombinantes ou não (KIM e DOYLE, 2010). Esta abordagem é baseada nos fundamentos da proteômica quantitativa pela utilização da cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas sequencial (LCMS/MS) cuja plataforma apresenta alta especificidade, sensibilidade e reprodutibilidade quantitativa em suas análises para detecção simultânea de várias regiões da estrutura proteica. Em vista disso, estabeleceu-se uma metodologia para quantificação do FVIII recombinante (FVIIIr) produzido pela linhagem celular humana Sk-Hep-1 ou do FVIII derivado do plasma (FVIIIdp), ambos utilizados no tratamento da Hemofilia A (HEMA). Para o estabelecimento da metodologia, toda uma estratégia de seleção e síntese química de peptídeos representativos das cadeias pesada e leve do FVIII humano foi empregada. Tais peptídeos obtidos foram utilizados como padrões das análises. Além disso, foi demonstrada a relação direta entre a quantificação total do FVIII com técnicas convencionais como ELISA, possibilitando a aplicação rotineira dessa abordagem para quantificação do FVIIIr e do FVIIIdp. / Biotechnology is defined as any technological application that uses biological systems, living organisms, or derivatives thereof, to make or modify products or processes for a specific use (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS, 1992). Biotechnological products must meet certain specifications required by Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), Food and Drug Administration (FDA), European Medicine Agency (EMEA), and Wood Health Organization (WHO). For that routine techniques applied to research and analysis of biomolecules such Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE), Western blot, Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA), and mass spectrometry (MS) are utilized as quality control techniques. The MS-based approach termed Multiple Reaction Monitoring (MRM) is considered an interesting alternative to immunoassays for the total quantification and characterization of therapeutic proteins, whether recombinant or not (KIM e DOYLE, 2010). This approach is based on the fundamentals of quantitative proteomics and uses of liquid chromatography coupled to tandem spectrometric mass (LC-MS/MS) to obtain a highly specific, sensitive and reproducible analysis for quantification of multiple regions of a given protein structure. Here, we established a methodology for total quantification of recombinant FVIII (rFVIII) produced in Sk-Hep-1 human cell line or of plasma derived FVIII (pdFVIII), both used in the treatment of Hemophilia A (HEMA). For that, we adopted a strategy of selection and chemical peptide synthesis of representative peptides of the heavy and light chains of human FVIII, which were used as standards in the analysis. The quantitative MRM method developed here indicated a direct correlation with FVIII quantitative techniques such ELISA, which allows routine application of such approach for rFVIII and pdFVIII quantification.

Orientador: Marcos Nogueira Eberlin / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-18T08:57:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_VanessaGoncalvesdos_M.pdf: 2677797 bytes, checksum: df960f3d5c05d314477c8333f88eb71a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Um estudo de mecanismo de reação, seja ele por espectrometria de massas ou por outras técnicas, deve garantir que as propostas estejam o mais próximo possível do mecanismo da reação estudada. Para isso o estudo deve reproduzir as condições experimentais para esta reação com a mínima interferência, deste modo, o uso de aditivos (sejam eles ácidos ou básicos) para protonar ou desprotonar os intermediários de reação podem perturbar o caminho reacional ou mesmo o equilíbrio da reação em estudo. Além disso, o favorecimento de uma espécie em relação as demais, de acordo com a afinidade por prótons, pode dificultar a detecção de alguns dos intermediários de interesse, prejudicando assim a interpretação do mecanismo. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo propor novas metodologias para o estudo de mecanismos de reações orgânicas por espectrometria de massas, de forma buscar soluções e contornar problemas inerentes da técnica. No presente trabalho, foi avaliado a utilização de reagentes carregados, (não ácidos e não básicos) não sendo necessário, neste caso, o uso de aditivos, uma vez que todos os intermediários irão carregam uma ¿etiqueta¿ de carga que facilita sua detecção por espectrometria de massas. Estes reagentes marcados foram utilizados no estudo do mecanismo da reação multicomponente de Hantzsch. Além disso, uma nova fonte de ionização ambiente foi desenvolvida com o propósito de facilitar estudos online de mecanismos reacionais, a qual se mostrou útil sendo útil não apenas para monitorar o andamento da reação, mas também para um estudo mais detalhado do mecanismo, permitindo a detecção de intermediários transientes presentes no meio reacional que são de extrema importância para a elucidação do mecanismo da reação. Por fim, a nova fonte foi empregada no estudo online da reação multicomponente de Hantzsch de forma a avaliar cineticamente o mecanismo anteriormente estudado por ESI-MS(/MS) / Abstract: A study of reaction mechanisms, either by mass spectrometry or by another technique, should ensure that proposals are similar the possible mechanism of the reaction studied. For this study should accurately reproduce the experimental conditions for this reaction with minimal interference. Thereby, using additives (acids or basics) to protonated or deprotonated the intermediates in solution can disturb the reaction path or even the equilibrium of the reaction studied. Moreover, the encouragement of a species in relation to others, according to the affinity for protons, may hinder the detection of some of the intermediate of interest, thus hampering interpretation of the mechanism. This dissertation aims to propose new methodologies for studying the mechanisms of organic reactions by mass spectrometry, in order to seek solutions and to get over problems inherent in the technique. Thus, a new ionization source was developed aiming to became possible online mechanisms studies, this new source could be useful not only to monitor the progress of the reaction but also for a more detailed study of the mechanism, allowing the transient intermediates detection on solution, which are important to mechanism elucidation. Moreover, this source was applied in the analysis of commercial samples like drugs, alcoholics drinks and crude oil, in order to show its efficacy either to pure samples and complex matrices. Our work proposes also the use of charged tags in order to perform analysis without additives (acids or basics), since all intermediates are charged, making it easy its detection by mass spectrometry. These charged tags are going to be used in the investigation concerning the multicomponent Hantzch reaction / Mestrado / Quimica Organica / Mestre em Química

A biotecnologia é definida como qualquer aplicação tecnológica que utilize sistemas biológicos, organismos vivos, ou seus derivados, para fabricar ou modificar produtos ou processos para alguma utilização específica (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS, 1992). Os produtos biotecnológicos devem atender certas especificações exigidas pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), Food and Drug Administration (FDA), European Medicine Agency (EMEA) e Wood Health Organization (WHO). Para isso, utilizam-se técnicas rotineiras aplicadas à pesquisa e análise de biomoléculas como Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE), Western blot, Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA) e espectrometria de massas (MS). A abordagem do Monitoramento de Reações Múltiplas (MRM) é considerada uma interessante alternativa aos ensaios imunoenzimáticos para caracterização e quantificação total de proteínas terapêuticas, sejam elas recombinantes ou não (KIM e DOYLE, 2010). Esta abordagem é baseada nos fundamentos da proteômica quantitativa pela utilização da cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas sequencial (LCMS/MS) cuja plataforma apresenta alta especificidade, sensibilidade e reprodutibilidade quantitativa em suas análises para detecção simultânea de várias regiões da estrutura proteica. Em vista disso, estabeleceu-se uma metodologia para quantificação do FVIII recombinante (FVIIIr) produzido pela linhagem celular humana Sk-Hep-1 ou do FVIII derivado do plasma (FVIIIdp), ambos utilizados no tratamento da Hemofilia A (HEMA). Para o estabelecimento da metodologia, toda uma estratégia de seleção e síntese química de peptídeos representativos das cadeias pesada e leve do FVIII humano foi empregada. Tais peptídeos obtidos foram utilizados como padrões das análises. Além disso, foi demonstrada a relação direta entre a quantificação total do FVIII com técnicas convencionais como ELISA, possibilitando a aplicação rotineira dessa abordagem para quantificação do FVIIIr e do FVIIIdp. / Biotechnology is defined as any technological application that uses biological systems, living organisms, or derivatives thereof, to make or modify products or processes for a specific use (ORGANIZAÇÃO DAS NAÇÕES UNIDAS, 1992). Biotechnological products must meet certain specifications required by Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), Food and Drug Administration (FDA), European Medicine Agency (EMEA), and Wood Health Organization (WHO). For that routine techniques applied to research and analysis of biomolecules such Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE), Western blot, Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA), and mass spectrometry (MS) are utilized as quality control techniques. The MS-based approach termed Multiple Reaction Monitoring (MRM) is considered an interesting alternative to immunoassays for the total quantification and characterization of therapeutic proteins, whether recombinant or not (KIM e DOYLE, 2010). This approach is based on the fundamentals of quantitative proteomics and uses of liquid chromatography coupled to tandem spectrometric mass (LC-MS/MS) to obtain a highly specific, sensitive and reproducible analysis for quantification of multiple regions of a given protein structure. Here, we established a methodology for total quantification of recombinant FVIII (rFVIII) produced in Sk-Hep-1 human cell line or of plasma derived FVIII (pdFVIII), both used in the treatment of Hemophilia A (HEMA). For that, we adopted a strategy of selection and chemical peptide synthesis of representative peptides of the heavy and light chains of human FVIII, which were used as standards in the analysis. The quantitative MRM method developed here indicated a direct correlation with FVIII quantitative techniques such ELISA, which allows routine application of such approach for rFVIII and pdFVIII quantification.