Дериватизация с генерацией заряда для анализа тиолов методами масс-спектрометрии с «мягкой» ионизацией

T16N1

Антон Вячеславович Козлов, Роман Сергеевич Борисов, Владимир Георгиевич Заикин

Предложен новый метод дериватизации с генерацией заряда тиолов различного строения посредством реакции с галогеналканами и дибромидами. Показано, что наиболее эффективными алкилирующими агентами являются 1,4-дибромбутан и 1,2-ксилилендибромид, при реакции с которыми образуется высокостабильный пятичленный цикл с положительно заряженным атомом серы. Получаемые таким образом катионы легко детектируются методами масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением и матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией. Дальнейшее их исследование методом тандемной масс-спектрометрии с использованием диссоциации, индуцируемой соударением (ДИС), позволило установить типичные и специфические направления ДИС для циклических катионов, образующихся из тиолов разного строения. Установленные закономерности могут быть использованы для идентификации и количественного определения аналитов такого типа методом мониторинга выбранных реакций.

Назад к содержанию

Времяпролетная масс-спектрометрия МАЛДИ с квадрупольной ионной ловушкой: гидратация ионов гидроксилсодержащих соединений

T16N1

Дмитрий Сергеевич Косяков, Олег Юрьевич Хорошев,
Елена Александровна Аникеенко, Николай Валерьевич Ульяновский

На примере ряда природных гидроксилсодержащих соединений различных классов впервые показана возможность образования артефактов в масс-спектрах МАЛДИ, связанных с гидратацией ионов, в случае применения гибридного масс-анализатора с квадрупольной ионной ловушкой. Установлено, что при использовании тандемной масс-спектрометрии в образовании аддуктов с водой принимают участие как ионы-предшественники, так и ионы-продукты. Основным источником воды для ион-молекулярных взаимодействий в ионной ловушке являются буферный и соударительный газы. Отмечена роль катионов металлов в образовании аддуктов аналитов с водой. Для большинства исследованных гидроксилсодержащих соединений гидратация наиболее активно протекает при катионировании ионами лития, при этом пик иона [M+H2O+Li]+ является доминирующим в масс-спектре.

Назад к содержанию

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

Новые реакционноспособные матрицы для анализа спиртов методом масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией

T15N2

Мария Сергеевна Слюндина, Роман Сергеевич Борисов,
Владимир Георгиевич Заикин

Изучена возможность использования ряда ароматических и гетероароматических карбоновых кислот и их галогенангидридов в качестве реакционноспособных матричных соединений для анализа спиртов различного строения методом масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией (МАЛДИ). Показано, что взаимодействие спиртов с хлорангидридами никотиновой и хинолин-6-карбоновой кислот позволяет получать производные, обладающие высокой эффективностью десорбции/ионизации в условиях МАЛДИ, а образующиеся в результате гидролиза ангидридов свободные кислоты выступают в качестве матричных соединений. Предложенный подход опробован на ряде алифатических, алициклических и ароматических спиртов.

Назад к содержанию

Пост-хроматографическая дериватизация спиртов и фенолов для их идентификации в смесях с использованием сочетания планарной хроматографии и масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией

T14N4

Сесар Аугусто Эспарса, Николай Юрьевич Половков,
Роман Сергеевич Борисов, Алексей Васильевич Варламов,
Владимир Георгиевич Заикин

Впервые предложен простой и удобный подход для пост-хроматографической дериватизации при анализе смесей спиртов и фенолов комбинацией тонкослойной хроматографии и масс-спектрометрии с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией (МАЛДИ).  Химическую модификацию аналитов проводили обработкой зон элюирования на тонкослойной хроматограмме 3-бромпропионилхлоридом в присутствии избытка основания (пиридина или триэтиламина). Образующиеся производные включали остаток с фиксированным ковалентно-связанным зарядом (аммонийный фрагмент), который обеспечивал эффективную десорбцию дериватизированных аналитов из слоя сорбента при МАЛДИ. Показано, что использование такого подхода позволяет регистрировать масс-спектры с высоким отношением сигнал/шум и уверенно детектировать спирты и фенолы различного строения. Воспроизводимость таких масс-спектров МАЛДИ достаточно высокая, что обеспечивает возможность построения масс-хроматограмм для m/z характеристичных ионов и, следовательно, их визуализации и обработки на количественном уровне.

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

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

«Низкомолекулярный» подход к идентификации микроорганизмов методом масс-спектрометрии МАЛДИ

T13N3

Борис Львович Мильман, Юрий Юрьевич Ильясов,
Наталья Владимировна Луговкина, Анна Александровна Головина,
Александр Валентинович Дмитриев

Предложен новый подход к идентификации микроорганизмов (бактерий), который заключается в преобразовании их масс-спектров МАЛДИ с уменьшением масштаба шкалы масс на порядок величины и использовании стандартной программы, предназначенной для построения библиотек масс-спектров низкомолекулярных соединений и поисков в таких библиотеках. Создана библиотека из 728 преобразованных (демасштабированных) масс-спектров 182 штаммов нескольких видов рода Streptococcus. Библиотека использована для оценки правильности идентификации микроорганизмов путем кросс-сравнения масс-спектров (внутренняя валидация метода). Правильность идентификации трех видов Streptococcus составляет 84 %, что соответствует среднему уровню правильности видовой идентификации, достигнутой при использовании масс-спектрометрии МАЛДИ и описанной в литературе. Предложенный подход к бактериальной идентификации рассматривается как основа перспективного метода выбора при решении обсуждаемых идентификационных проблем.

Назад к содержанию

Использование микробного алкалоида продигиозина как эффективной матрицы для анализа низкомолекулярных растительных антиоксидантов методом масс-спектрометрии МАЛДИ

T12N3

Александр Борисович Дужак, Тодд Дэвид Уильямс,
Зоя Ивановна Панфилова, Юрий Павлович Центалович,
Татьяна Григорьевна Дужак

Микробный алкалоид продигиозин предлагается в качестве новой эффективной матрицы для анализа низкомолекулярных растительных антиоксидантов методом масс-спектрометрии МАЛДИ в режиме регистрации отрицательных ионов. Показано, что физико-химические характеристики продигиозина, такие как способность активировать ионизацию/десорбцию аналита, высокий коэффициент поглощения на рабочих длинах волн лазеров, хорошая растворимость в растворителях, применяемых для аналитов, равномерность кристаллизации, стабильность при работе в масс-спектрометре, отсутствие в масс-спектре загрязняющих пиков фрагментарных и кластерных ионов, соответствуют рекомендациям для эффективных матриц. Продигиозин в качестве матрицы позволяет регистрировать с высоким разрешением различные растительные антиоксиданты в сложных смесях. Полученные масс-спектры агликонов флавоноидов характеризовались высоким качеством (отношение сигнал/шум более 103) и воспроизводимостью. Применение продигиозина для анализа комплексного препарата растительных антиоксидантов позволило одновременно зарегистрировать и интерпретировать более двух десятков ионов, соответствующих различным антиоксидантам с молекулярной массой 100−500 Да.

Назад к содержанию

 

 

Влияние органических добавок на увеличение интенсивности сигналов протонированных пептидов в масс-спектрах матрично-активированной лазерной десорбции/ионизации

ВЕРНУТЬСЯ К ОГЛАВЛЕНИЮ

T4N1

Влияние органических добавок на увеличение
интенсивности сигналов протонированных пептидов
в масс-спектрах матрично-активированной лазерной
десорбции/ионизации

В.А. Горшков, К.А. Артеменко, Т.Ю. Самгина, А.Т. Лебедев Читать полностью