Tyrozinkinázové inhibitory (TKI) se v léčbě chronické myeloidní leukémie (CML) používají od roku 2001. V současnosti je k dispozici již pět TKI pro terapii CML a mnoho dalších inhibitorů se používá i u jiných typů rakovin. Vzhledem k dosud stále poměrně krátké době od zavedení TKI do klinické praxe, probíhá i nyní v této oblasti intenzivní výzkum. Zejména během vývoje léčiva, ale i po jeho uvedení na trh, se podrobně zkoumá jeho osud v lidském těle. Za účasti biotransformačních enzymů je léčivo přeměňováno na metabolity, které mohou mít vlastní farmakologickou aktivitu. Identifikace těchto metabolitů je jedním z klíčových procesů ve výzkumu léčiv. Tato disertační práce se zabývá studiem biotransformace imatinibu u pacientů s CML. Použitím necílené analýzy krevní plazmy pacientů pomocí kapalinové chromatografie ve spojení s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) bylo identifikováno celkem 24 nových metabolitů imatinibu, mezi nimi i cysteinové a cystinové konjugáty. Jejich chemické struktury byly určeny na základě měření při vysokém rozlišení a provedení několikastupňové fragmentace. Nezbytnou součástí léčby CML je terapeutické monitorování plazmatické hladiny příslušného TKI. Předchází se tím nežádoucím reakcím či remisi onemocnění při vysokých či nízkých hladinách. Z pohledu rutinní laboratoře je tlak na časovou a ekonomickou nenáročnost analýzy. V rámci studia byla proto vyvinuta a validována nová vysokopropustná analytická metoda založená na použití online extrakce na pevné fázi ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (SPE MS/MS) pro stanovení tří TKI v krevní plazmě pacientů. Metoda vyniká zejména svoji rychlostí (< 30 sekund / vzorek), při splnění všech validačních parametrů. Novou metodu lze použít pro TDM při péči o onkologické pacienty.Tyrosine kinase inhibitors (TKI) have been used in chronic myeloid leukemia (CML) therapy since 2001. Today there are already five TKI available for the CML treatment and many other inhibitors are used for therapy of different kinds of cancer. With respect to still short time from the introduction of TKI into clinical practice, intensive research in this area is still going on. The fate of drug in the human body is studied extensively not only during the drug development but also after the drug is allowed on the market. Biotransformation enzymes transform the drug to metabolites that can posses their own pharmacological activity. The identification of these metabolites is one of the key aspects of the drug development process. This thesis focuses on the study of imatinib biotransformation in CML patients. Altogether 24 new imatinib metabolites, comprising cystein and cystin conjugates, were identified by untargeted analysis of blood plasma samples from CML patients with the help of liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS). Their chemical structures were determined by high resolution measurements and multistage fragmentation experiments. Inevitable part of CML therapy is therapeutic drug monitoring (TDM) of plasma levels of particular TKI. The occurence of adverse effects or the disease remission along with high or low plasma levels can be preceded. From the point of view of the routine laboratory there is a stress on the time and economic efficiency of the analysis. Therefore new high throughput analytical method based on online solid phase extraction coupled to tandem mass spectrometry (SPE MS/MS) for determination of three TKI in plasma samples of CML patients was developed during the studies. Complying with all validation requirements, the new method is especially advantageous because of its speed (< 30 sec / sample). The new method can be used for the TDM within the scope of care for oncology patients.