Date of Award

11-2020

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science (MS)

Department

Chemistry

First Advisor

Dr. Iltaf Shah

Abstract

This thesis is concerned with analysing vitamin A deficiency. Vitamin A is crucial for several functions, including vision, growth, and cell differentiation. the main aim is to develop and validate an LC-MS/MS method for the determination of vitamin A in plasma matrix and use the new method for the determination of vitamin A levels in the obese Emirati population. Methods: A positive ion electrospray ionisation (ESI) LC-MS/MS method was used in the Multiple Reaction Monitoring (MRM) mode for quantification. It involved i) LC-MS/MS, ii) a guard column together with C18 Ascentis Express F5 column iii) Internal standard, 25-Hydroxyvitamin D3 (6, 19, 19-d3), and iv) identification via ESI and monitoring of three fragmentation of the parent ion. To demonstrate the practical value of this method, blood samples were collected from 452 Emirati participants (277 obese; 175 healthy). The method was validated according to FDA-US guidelines. The method has been applied on a sample of 277 Emirati obese patients, including 277 baselines, 277 follow-ups, and 175 health samples. The characteristics of the sample included: mixed-gender with 73 males in the age group of (18–82 years) and 204 females in the age group of (18–65 years). The results show that the concentrations of vitamin A for both females and males increased after supplementation (372 ng/mL to 440 ng/mL for female sample, and 438 ng/mL to 540 ng/mL for male sample). This has led to a sufficient level of vitamin A in participants. The new method allowed chromatographic separation and quantification of vitamin A. The new assay could detect 0.48 ng/mL of vitamin A in serum with the calibration curve ranging from 7.8 to 1000 ng/ml. The method validation parameters, including intra and inter-day precision, intra and inter-day accuracy, recovery, linearity, specificity, and stability, were within range. For example, the recovery percentage found were 99%, 96%, and 94% for QCH, QCM, and QCL respectively, while the percentage of change in the stability of vitamin A ranges between 0 and 3%. The applied LC-MS/MS method was intended to accurately detect Vitamin A in human plasma, and has proven to be specific, reliable, and robust. The method can detect low levels of vitamin A. This analytical method does not require time-consuming derivatisation and complex extraction techniques and could prove very useful in clinical studies.

Arabic Abstract

المقدمة: هذه الرسالة معنية بتحليل نقص فيتامين أ الذي يعد من أهم العناصر الغذائية للعديد من الوظائف، بما في ذلك الرؤية والنمو وتمايز الخلايا. الأهداف: الهدف الرئيسي هو تطوير والتحقق من صحة طريقة LC-MS/MS لتحديد فيتامين أ في مصفوفة البلازما واستخدام الطريقة الجديدة لتحديد مستويات فيتامين أ في السكان الإماراتيين البدينين. الطرق: تم استخدام طريقة LC-MS/MS – اللوني السائل مع مطياف الكتلة الترادفية - للتأين بالرش الكهربائي الأيوني الموجب في وضع مراقبة التفاعلات المتعددة (MRM) للتقدير الكمي. تضمنت 1) LC-MS/MS، 2) عمود حماية مع عمود C18 Ascentis Express F5، 3) المعيار الداخلي، 25-Hydroxyvitamin D3 (6, 19, 19-d3)، 4) تحديد عبر ESI ومراقبة ثلاثة تجزئة للأيون الأصل. لإثبات القيمة العملية لهذه الطريقة ، تم جمع عينات دم من 452 مشاركاً إماراتياً (277 سميناً، 175 صحياً). تم التحقق من صحة الطريقة وفقًا لإرشادات إدارة الغذاء والدواء الأمريكية. النتائج: تم تطبيق الطريقة على عينة من 277 إماراتي مريض يعانون من السمنة المفرطة ، بما في ذلك 277 عينة أساسية، و277 تم متابعتهم، 175عينة صحيحة. اشتملت خصائص العينة على: عدد من 73 من الذكور في الفئة العمرية (18-82 سنة) و204 إناث في الفئة العمرية (18-65). أظهرت النتائج أن تركيزات فيتامين (أ) لكل من الإناث والذكور زادت بعد المكملات (372 نانوغرام/ مل إلى 440 نانو غرام/ مل لعينة الإناث، و438 نانوغرام/ مل إلى 540 نانوغرام/ مل لعينة الذكور). وقد أدى ذلك إلى مستوى كافٍ من فيتامين أ في المشاركين. مساهمات كبيرة: سمحت الطريقة الجديدة بالفصل الكروماتوغرافي وتقدير فيتامين أ. يمكن للمقايسة الجديدة اكتشاف 0.48 نانوغرام / مل من فيتامين أ في مصل الدم مع منحنى المعايرة الذي يتراوح من 7.8 إلى 1000 نانوغرام/ مل. كانت معلمات التحقق من صحة الطريقة، بما في ذلك الدقة داخل وبين اليوم، والدقة داخل وبين اليوم، والاسترداد، والخطية، والخصوصية، والاستقرار، ضمن النطاق. على سبيل المثال ، كانت نسبة الاسترداد التي تم العثور عليها 99% و96% و94% لـQCH وQCM وQCL على التوالي، بينما تتراوح النسبة المؤوية للتغير في ثبات فيتامين A بين 0 و3%. تم ملء الفجوة: طريقة LC-MS/MS المطبقة كانت تهدف إلى الكشف الدقيق عن فيتامين أ في بلازما الإنسان، وقد ثبت أنها محددة وموثوقة وقوية. يمكن لهذه الطريقة الكشف عن المستويات المنخفضة من فيتامين أ. لا تتطلب هذه الطريقة التحليلية اشتقاق تقنيات استخلاص معقدة وتستغرق وقتًا طويلا ويمكن أن تكون مفيدة جداً في الدراسات السريرية.

Download

Included in

Chemistry Commons

COinS