О характеристиках триптических пептидов, способствующих их обнаружению и идентификации методом масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией

T15N3

Борис Львович Мильман, Анастасия Владимировна Соловьева,
Наталья Владимировна Луговкина, Инна Константиновна Журкович

Определены и обсуждаются характеристики триптических пептидов, способствующие обнаружению и идентификации этих соединений и соответствующих белков методом масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией (МАЛДИ) с α-циано-4-оксикоричной кислотой в качестве матрицы. Идентифицировано 25 белков; проведено сравнение характеристик надежно идентифицированных пептидов, и тех соединений, которые потенциально могли образоваться при трипсинолизе, но не были обнаружены. Установлены два основных фактора, которые повышают шансы обнаружения исследованных пептидов. Первый из них касается основности пептидов в газовой фазе, которая достигает наиболее высоких значений у пептидов с С-концевым остатком аргинина; эта природа появления значительных аналитических сигналов хорошо известна. Второй фактор, содействующий ионизации рассматриваемых пептидов в условиях МАЛДИ с данной матрицей, представляет собой их гидрофильность. Этот результат не согласуется с выводами большинства проведенных ранее релевантных исследований и обсуждается в статье.

Назад к содержанию

Ион-реагент H3O+(H2O)n. Расчет строения, термодинамических параметров гидратации, равновесного состава и подвижности

T15N3

Алексей Васильевич Лебедев

Ион-реагент H3O+(H2O)n нашел широкое применение в спектрометрии ионной подвижности и масс-спектрометрии с химической ионизацией при атмосферном давлении. В настоящей работе получены расчетные данные по строению и свойствам иона-реагента H3O+(H2O)n (n = 0–4), которые представляют интерес для изучения закономерностей химической ионизации, прогнозирования и интерпретации спектров ионной подвижности и масс-спектров. С помощью квантово-химических методов рассчитано строение и уточнен изомерный состав ионов H3O+(H2O)n. Найдено, что ионы с n = 2, 3 и 4 имеют 2, 5 и 15 изомеров соответственно. Определены наиболее стабильные изомеры, которые отличаются разветвленной нециклической структурой с ядром H3O+. Вычислены термодинамические параметры реакций гидратации наиболее стабильных изомеров H3O+(H2O)n (n = 0–3) и равновесный состав иона-реагента в широком диапазоне температур и концентраций паров воды. Полученные результаты согласуются с существующими экспериментальными и расчетными данными. С использованием вычисленных структурных данных и данных о составе иона-реагента рассчитана его подвижность траекторным методом. Достигнута погрешность расчета, близкая к экспериментальной.

Назад к содержанию

Определение суммарного содержания насыщенных и ароматических углеводородов в нефтях и нефтепродуктах методами масс-спектрометрии и газовой хроматографии/масс-спектрометрии с электронной ионизацией

T15N2

Ефим Соломонович Бродский, Андрей Александрович Шелепчиков,
Галина Александровна Калинкевич, Елена Якубовна Мир-Кадырова

Представлена методика определения суммарного содержания насыщенных и/или ароматических соединений в нефтяных фракциях и нефтепродуктах по масс-спектрам электронной ионизации. Вклад насыщенных и ароматических углеводородов в полный ионный ток определяется путем решения системы линейных уравнений с коэффициентами, учитывающими взаимное наложение масс-спектров насыщенных и ароматических углеводородов.

Назад к содержанию

Резонансный захват электронов молекулами глюкозы и фруктозы

T15N1

Павел Валерьевич Щукин, Марс Вилевич Муфтахов

Зарегистрированные при низкой энергии электронов масс-спектры отрицательных ионов глюкозы и фруктозы свидетельствуют о глубокой фрагментации короткоживущих молекулярных ионов. Анализ метастабильных ионов в масс-спектрах показывает, что некоторые реакции распада протекают через промежуточные ионы:
[M–H2O]–• и др. Наряду с общим сходством процессов ионообразования в изомерах наблюдается существенное различие, заключающееся в интенсивном образовании ионов с m/z 71 из глюкозы.

Назад к содержанию

Обзор. Хроматомасс-спектрометрия запрещенных в спорте физиологически активных веществ: скрининг широкого круга соединений и их метаболитов

T14N3

Э.Д. Вирюс, А.В. Иванов, Б.П. Лузянин, А.А. Кубатиев

На протяжении 35 лет хроматомасс-спектрометрия является основным методом скрининига физиологически активных веществ в антидопинговом контроле, характерной чертой которого является скрининг широкого круга соединений с выполнением большого числа аналитических процедур. Настоящая статья знакомит читателя с различными способами определения физиологически активных соединений, запрещенных в спорте, с применением метода хроматомасс-спектрометрии. В статье описываются различные аспекты системы антидопингового контроля и критерии, согласно которым вещества оказываются в списке Всемирного антидопингового агентства (ВАДА). Подробное описание фармакологических свойств некоторых классов запрещенных веществ должно способствовать целенаправленному выявлению потенциальных «кандидатов» в список ВАДА. Учитывая интенсивность пополнения списка ВАДА «новыми» классами запрещенных веществ и значительные временные и материальные затраты, связанные с выполнением непрерывно растущего числа аналитических процедур в допинговом контроле, подчеркивается необходимость в поиске новых подходов к скринингу широкого круга биорегуляторов в антидопинговом контроле.

Назад к содержанию

Состав фосфолипидов плазмы крови человека по данным масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией: новые наблюдения

T14N2

Борис Львович Мильман, Наталья Владимировна Луговкина,
Инна Константиновна Журкович

Исследована зависимость вида масс-спектров матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации (МАЛДИ) липидсодержащих экстрактов плазмы крови человека и соответствующего состава смеси липидов от условий регистрации спектров, способов подготовки анализируемых проб и их предыстории. Продемонстрировано присутствие в плазме крови не только многочисленных лизофосфатидилхолинов (ЛФХ) и фосфатидилхолинов (ФХ), но и продуктов их окисления, в том числе шести окисленных ЛФХ. Окисленные липиды содержатся в исходных образцах и образуются на воздухе при контакте с молекулярным кислородом, накапливаясь в анализируемых пробах. Наблюдается более высокая чувствительность определения менее гидрофобных ЛФХ в сравнении с более гидрофобными ФХ, что находит свои объяснения. Фактор гидрофобности/липофильности проявляется и при переходе между двумя матрицами – от 2,5-дигидроксибензойной кислоты к α-циано-4-гидроксикоричной кислоте (СНСА). Матрица СНСА, редко используемая в липидомике, может быть удобна для селективного определения ЛФХ и продуктов их окисления методом масс-спектрометрии МАЛДИ. 

Назад к содержанию

Новый подход к применению масс-спектрометрии DART в сочетании с планарной хроматографией для анализа смесей органических соединений

T14N1

Максим Викторович Овчаров, Самвел Серижаевич Барсегян,
Светлана Анатольевна Ковалева, Куликова Лариса Николаевна, Роман Сергеевич Борисов

Разработана десорбционная ячейка для регистрации масс-спектров DART с пластин для планарной хроматографии. На примере анализа фармацевтических субстанций и их смесей показано, что предложенный подход позволяет повысить чувствительность метода и добиться воспроизводимости регистрируемых масс-спектров и хроматограмм по выделенным ионам.

Назад к содержанию

Сравнение «низкомолекулярного» и устоявшегося подходов к видовой идентификации бактерий методом масс-спектрометрии МАЛДИ

T13N4

Борис Львович Мильман, Владимир Валерьевич Гостев,
Александр Валентинович Дмитриев

Проведено сравнение нового подхода к идентификации бактерий, который заключается в использовании программы, предназначенной для построения библиотек масс-спектров низкомолекулярных соединений и поисков в таких библиотеках, с устоявшимся подходом, основанным на коммерческой программе и базе данных Biotyper. Результаты получены для случайной выборки, составляющей 100 масс-спектров 25 штаммов видов S. pyogenes, S. dysgalactiae subsp. equisimilis и S. anginosus, из соответствующей базы данных, насчитывающей 728 масс-спектр 182 штаммов нескольких видов рода Streptococcus. Продемонстрировано, что оба подхода дают близкие результаты идентификации: 80–88 % правильных результатов. При аналогичных справочных масс-спектрах и одинаковых критериях идентификации результаты очень близки (24 совпадения из 25 штаммов). Это обусловлено тем, что различные оценки сходства спектров, заложенные в сравниваемые программы, приводят к коррелирующим показателям сходства, а различие в результатах идентификации определяется в первую очередь несовпадением справочных баз данных, а также разными критериями идентификации.

Назад к содержанию

Определение метилфосфоновой кислоты в образцах плазмы крови человека методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием

T13N4

Тимур Муратович Байгильдиев, Игорь Александрович Родин,
Андрей Николаевич Ставрианиди, Аркадий Владимирович Браун,
Олег Алексеевич Шпигун, Игорь Владимирович Рыбальченко

Разработан подход к определению биомаркера применения нервнопаралитических отравляющих веществ, метилфосфоновой кислоты, в плазме крови человека на базе метода высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемным масс-спектрометрическим детектированием. Предложенный способ включает дериватизацию метилфосфоновой кислоты п-бромфенацил бромидом. В работе выполнена оптимизация условий пробоподготовки образцов плазмы, искусственно загрязненных метилфосфоновой кислотой, масс-спектрометрического детектирования и программы градиентного элюирования при разделении методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методика показала хорошую воспроизводимость и селективность определения, предел обнаружения метилфосфоновой кислоты в плазме составил 3 нг мл−1.

Назад к содержанию

Исследование газофазной фрагментации биотинилированных, спейсерированных гексаэтиленгликолем олигосахаридов — молекулярных зондов методом масс-спектрометрии электрораспыления с использованием гибридного масс-спектрометра высокого разрешения

T13N3

Александр Олегович Чижов, Дмитрий Анатольевич Аргунов,
Марина Леонидовна Генинг, Елена Викторовна Сухова, Елена Александровна Хатунцева,
Александр Александрович Карелин, Божена Сергеевна Комарова,
Мария Вячеславовна Орехова, Вадим Борисович Крылов,
Дмитрий Владимирович Яшунский, Юрий Евгеньевич Цветков,
Николай Эдуардович Нифантьев

Получены и интерпретированы масс-спектры электрораспылительной ионизации высокого разрешения положительно и отрицательно заряженных ионов (первого и второго порядков) биотинилированных спейсерированных гексаэтиленгликолем молекулярных зондов, несущих биологически важные углеводные фрагменты. Масс-спектры активации соударением положительно заряженных ионов имеют различную структуру в зависимости от величины заряда исходного иона, от присоединённого иона (ионов), состава и последовательности звеньев в углеводном фрагменте. Две серии наиболее интенсивных пиков обусловлены фрагментами, возникающими в результате последовательного разрыва гликозидных связей с локализацией заряда на «восстанавливающем» конце (Y-серия, наблюдается во всех случаях)” или на “невосстанавливающем” конце (B-серия). Фрагментация гексаэтиленгликольной цепи происходит преимущественно при разрыве связи C—O у наиболее удаленного от биотинового фрагмента атома кислорода. Другие фрагментные ионы, которые были бы легче вышеупомянутого на разность (C2H4O)n, отсутствуют, или их пики значительно слабее. Подобная фрагментация была отмечена для всех несульфатированных биотинилированых гликозидов с гексаэтиленгликольным спейсером, что дает основание считать этот тип фрагментации характеристическим для подобных молекулярных зондов. В масс-спектрах отрицательно заряженных ионов нейтральных и сульфатированных молекулярных зондов наблюдали аналогичные разрывы наряду с распадом биотинового фрагмента с элиминированием H2S и H2CS.

Назад к содержанию