Wir setzen - neben anderen
Verfahren - im wesentlichen 3 analytische Techniken
routinemäßig ein:
Die wichtigsten Charakteristika der einzelnen Methoden sowie ihren
für uns relevanten Anwendungsbereich möchten
wir im folgenden kurz vorstellen:
Die MALDI-TOF MS
Die MALDI-TOF MS
(matrix-assisted
laser desorption & ionization time-of-flight
mass
spectrometry) ist ein modernes massenspektrometrisches Verfahren. Im
Gegensatz zur klassischen "electron impact" MS, wo die Probe durch
Beschuß mit Elektronen unter Bildung von Radikalkationen
ionisiert wird, zählt "MALDI" (wie die nahezu zeitgleich
entwickelte
"electrospray"-(ESI)-MS) zu den sogen. "Soft-Ionization"-Verfahren.
Beide Verfahren ermöglichen die Analyse von
schwerflüchtigen
und/oder hochmolekularen Biomolekülen mit einem Minimum an
Abbaureaktionen. Somit sind die Molekulargewichte der interessierenden
Verbindungen in der Regel ohne weiteres bestimmbar.
Obwohl die Methodik erst 1988 zum ersten mal erwähnt wurde,
hat
sie inzwischen einen geradezu kometenhaften Aufstieg in den
Biowissenschaften wie auch der Medizin erfahren:
Die Dünnschichtchromatographie (TLC)
Im Unterschied zur "konventionellen"
EI (electron impact) Massenspektrometrie, wo Radikalkationen erzeugt
werden, führen die"Soft-Ionization"-Verfahren und damit auch die
MALDI-TOF MS zur Bildung von "Quasimolekül-Ionen". Diese entstehen
dadurch, daß sich Kationen (Protonen oder Alkalimetall-Ionen an
das relevante Molekül anlagern. Die Ausbeute dieser
"Quasimolekül-Ionen" ist somit von den
Säure-Baseeigenschaften des Analytmoleküle abhängig. Da
diese je nach Substanzklasse in der Regel unterschiedlich sind,
resultieren für jede Molekülklasse unterschiedliche
Ionenausbeuten. Dies kann im Extremfall dazu führen, daß in
Gemischen manche Molküle nicht oder doch nur mit fast
verschwindend geringer Intensität nachweisbar sind: Die Summe der
Einzelspektren entspricht somit in aller Regel nicht dem Gesamtspektrum!
Die hochauflösende 31P-NMR-Spektroskopie
Grundsätzlich sind sowohl die
MALDI-TOF Massenspektren wie auch die Dünnschichtchromatogramme
quantitativ auswertbar, was aber in der Regel mühselig ist. Bei
den MALDI-Massenspektren ist in der Regel der Zusatz einer geeigneten
Referenzsubstanz erforderlich - so viele Lipidklassen man auswerten
möchte, so viele "Standards" werden auch benötigt. Dies
führt zum einen zur massiven Veränderung der Probe und zum
anderen ist eine (zumindest grobe) Vorkenntnis über die
Zusammensetzung der unbekannten Probe notwendig, da ja das Signal des
Standards mit einer ähnlichen Intensität wie die
interessierenden Komponenten detektiert werden soll.
Eine quantitative Auswertung der Dünnschichtchromatogramme ist in
der Regel auch problematisch, da der von uns verwendete Farbstoff
"Primulin" noch bei weitem nicht vollständig hinsichtlich seiner
Bindungscharakteristika an das Lipid definiert werden kann. Es ist nach
dem bisherigen Wissensstand davon asuzugehen, daß sowohl die
Struktur des Lipids wie auch seine Fettsäurezusammensetzung
größeren Einfluß besitzt.
Eine sehr bequeme Methode ist die hochauflösende
31P-NMR-Spektroskopie:
Hier können nahezu alle Phospholipide in einem einzigen Experiment
spektroskopisch voneinander getrennt werden und über ihre
integralen Intensitäten quantitativ ausgewertet werden. Die
erfordert jedoch die Unterdrückung der Aggregation der
Phospholipide, da große Aggregate durch breite Resonanzen
charakterisiert sind. Dies gelingt entweder durch (a) Mischungen
organischer Lösungsmittel oder (b) durch den gezielten Zusatz von
Detergentien. Unserer Meinung nach ist Methodik (b) vorzuziehen, da die
Spektren unter diesen Bedingungen weitaus besser reproduziert werden
können.
Einen völlig freien Artikel zur Thematik finden Sie
hier.