Experimental design for optimizing MALDI-TOF-MS analysis of palladium complexes/PRIMENA EKSPERIMENTALNOG DIZAJNA ZA OPTIMIZACIJU MALDI-TOF-MS ANALIZE METALNIH KOMPLEKSA PALADIJUMA

This paper presents optimization of matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) time-of-flight (TOF) mass spectrometer (MS) instrumental parameters for the analysis of chloro(2,2',2"-terpyridine)palladium(II) chloride dihydrate complex applying design of experiments methodology (DoE). This complex is of interest for potential use in the cancer therapy. DoE methodology was proved to succeed in optimization of many complex analytical problems. However, it has been poorly used for MALDI-TOF-MS optimization up to now. The theoretical mathematical relationships which explain the influence of important experimental factors (laser energy, grid voltage and number of laser shots) on the selected responses (signal to noise-S/N ratio and the resolution-R of the leading peak) is established. The optimal instrumental settings providing maximal S/N and R are identified and experimentally verified. Keywords: MALDI-TOF-MS, design of experiments (DoE), optimization, metallo-drugs. IZVOD (Naucni rad) U okviru ovog rada ispitane su mogucnosti koriscenja matematicke metodologije dizajniranja eksperimenta (Design of Experiments (DoE) methodology) za optimizaciju instrumentalnih parametara kod spektroskopije masa sa laserskom desorpcijom i jonizacijom uz pomoc "matrice" (MALDI-MS), za analizu [Pd(terpy)Cl]Cl x 2[H.sub.2]O kompleksa. Navedeni metalni kompleks predstavlja potencijalni lek u antikancer terapiji, tako da povecanje efikasnosti razvoja metoda njegove analize/karakterizacije, kao i uspostavljanje uslova za analizu proizvoda njegove interakcije sa biomolekulima, predstavljaju vazan zadatak. DoE metodologija obezbeduje sistematsko ispitivanje uticaja izdvojenih instrumentalnih parametara (predstavljaju ulazne promenljive ili faktore) na kljucne karakteristike kvalitetnog spektra (tzv. "odgovor") u cilju dobijanja pouzdane identifikacije. Eksperimentalno, spektar je poznat samo na tacno odabranim vrednostima instrumentalnih parametra (u odredenom rangu), ali se ne dobijaju informacije o spektru za vrednosti izmedu pomenutih parametra. Ispitivanje uticaja vrednosti instrumentalnih parametara, izmedu onih vec ispitanih, na kvalitet spektra, eksperimentalno predstavlja izuzetno komplikovan postupak, zbog velikog broja kombinacija. DoE metodologija uspostavlja matematicke relacije izmedu odabranih faktora i "odgovora", na osnovu malog broja pazljivo isplaniranih eksperimenata (Box-Behnken design-pristup). U analitickoj hemiji, ova metodologija uspesno je primenjena z