Дериватизация с генерацией фиксированного заряда для детектирования З хлорпропандиола-1,2 «мягкими» масс-спектрометрическими методами (2023)
Предложен новый подход к детектированию 3-хлорпропандиола-1,2 (3-МХПД) <<МЯГКИМИ>> масс-спектрометрическими методами.
В основе предложенного способа лежит химическая модификация целевого соединения дериватизирующими агентами, такими как 4-бромбутил- и 3-(бромметил) фенилбороновые кислоты, с последующей кватернизацией пиридина полученными производными.
Продуктами взаимодействия являются органические соли, катионы которых легко детектируются методами масс-спектрометрии с матричноактивированной лазерной десорбцией/ионизацией (МАЛДИ) и ионизацией электрораспылением (ИЭР).
Масс-спектры стимулированной фрагментации таких катионов содержат в основном пики ионов, соответствующие протонированным молекулам пиридина, что дает возможность использования мониторинга выбранных реакций для селективного детектирования 3-МХПД и других диолов.
Идентификаторы и классификаторы
Моно-и диацильные производные 3-хлорпропандиола-1,2 (3-МПХД) былии впервые выделены из расти тельного масла в 1983 г.
В 2004 г. было обнаружено, что свободный 3-МПХД и продукты его ацилирования жирными кислотами присутствуют в большом наборе пищевых продуктов, включая картофель фри, хлеб и соевый соус.
Список литературы
- Gardner А.М., Yurawecz М.Р., Cunningham W.C., Diachen ko G.W., Mazzola Е.Р., Brumley W.C.
Isolation and identifi cation of С16 and С18 fatty acid esters of cbloropropanediol in adulterated
Spanish cooking oils // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 1983. Vol. 31, N 6. Р. 625-630. - Svejkovska В., Novotny О., Divinova V., Reblova Z., Dolezal М., Velisek J. Esters of
3-cbloropropane-1,2-diol in foodstuffs// Czech J. Food Sci. 2011. Vol. 22, N 5. Р. 190-196. - HamJet С. G., Sadd Р.А. ChJoropropanols and their esters in cereal products // Czech J. Food
Sci. 2004. V. 22. N IO. Р. S255-S258. - Arris F.A., Thai У.Т.S., Manan W.N., Sajab M.S. А revisit to the formation and mitigation of
3-cbloropropane-1,2-diol in palmoilproduction// Foods. 2020. Vol. 9, N 12. Р. 1769. - Weillhaar R. Fatty acid esters of 3-MCPD: Overview of oc cuпence and exposure estimates // Eur. J. Lipid Sci. Technol. 2011. Vol. 113, N 3. Р. 304-308.
- JiJ., Zhu Р., Sun С., SunJ., АлL., ZhangY., SunX. Pathway of 3-MCPD-induced apoptosis in human embryoлic kidney cells // J. Toxicol. Sci. 2017. Vol. 42, N 1. Р. 43-52.
- CPG Sec. 500.500 Guidaлce Leveis for 3-MCPD(3-ch1o ro-1,2-propanedio1) iл Acid-Hydrolyzed
Proteiл and Asiaл Style Sauces Commission Regulation (EU) 2020/1322 - Gao В., Li У., Huaлg G., Yu L. Fatty acid esters of3-mono cbloropropanediol: А Review/ / Аппи.
Rev. Food Sci. Technol. 2019. Vol. 10, N 1. Р. 259-284. - Zelinkova Z., Dolezal М., Velisek J. Fatty acid esters of 3-cbloropropane-1,2-diol in ediЫe oils
// Eur. Food Res. Тechnol. 2008. Vol. 228, N 4. Р. 571-578. - Svejkovska В., Dolezal М., Velisek J. Formation апd decom position of 3-cbloropropane-1,2-diol esters in models sinш lating processed foods // Czech J. Food Sci. 2011. Vol. 24, N 4. Р. 172-179.
I1. Zelinkova Z., Novotny О., Schurek J., Velisek J., Hajslova J., Dolezal М. Оссшгепсе of 3-MCPD
fatty acid esters in hu man breast milk // Food Addit. Contam.: Part А. 2008. Yol. 25, N 6. Р.
669-676. - 2- апd 3-MCPD fatty acid esters апd glycidol fatty acid esters in ediЬleoils and fats Ьу
alkaliпe tra11sesterificatio11 and GC/ MS //AOCS Ojf. MethodCd 29Ь-13. Bull. Environ. Contam.
Toxicol. 2021. N 31. Р. 625-630. - Erganzende Hinweise zu den DGF-Einheitsmethoden C-VI 17 (10) und C-VI 18(10) zur Bestimmung der 3-MCPD- und Olycidyl-Ester. Frankfurt, Ger.: DGF
- SeefelderW., VargaN., Studer А., WilliamsonG., ScanlanF.P., Stadler R.H. Esters of
3-cbloro-1,2-propanediol (3-MCPD) in vegetaЫe oils: sigпificance in the formation of 3-MCPD//
FoodAddit.Contam.PartA. 2008. Vol. 25, N 4. Р. 391-400. - МасМаhол S., Mazzoia Е., Begley Т.Н., Diacheлko G.W. Ana]ysis ofprocessing contamiлaлts iл
ediЬ\e oiis. Part 1. Liq uid chromatography-tandem mass spectrometry method for the direct
detection of 3-monoch\oropropanediol monoesters and glycidyl esters / / J. Agric. Food Chem. 2013. Yol. 61, N 20. Р. 4737-4747. - Jumaah F., Jt,drkiewicz R., Gromadzka J., Namiesлik J., Esseл S., Tшner С., Sandahl М. Rapid
and greeл separa tion of mоло- and diesters of moлochloropropaлediols Ьу ultrahigh
performaлce supercritical fiuid chromatography mass spectrometry usiлg леаt саrЬол dioxide as а mobile phase // J. Agric. Food Chem. 2017. Vol. 65, N 37. Р. 8220-8228. - Zaikin V.G., Borisov R.S. Options ofthe main derivatization approaches for analytical ESI and
МALDI mass spectrom etry //Crit. Rev. Anal. Chem. 2021. Vol. 52, N 6. Р. 1287-1342). - Borisov R.S., Matveeva M.D. Zaikiл V.G. Reactive matri ces for aлalytical matrix-assisted
laser desorption/ionization (МALDI) mass spectrometry //Crit. Rev. Anal. Chem. 2021. DOI:
10.1080/10408347.2021.2001309 - Матвеева М.Д., Зименс М.Е., Тополыrн А.П., Жиля ев Д.И., Воскресенская Д.Л., Сергеевна К.М., Бори сов Р.С., Заикин В.Г. 1-Пиренилбороновая кислота - реакционная матрица для анализа полифункциональных соединений методом масс-спектрометрии МАЛДИ. Новые возможности// Масс-спектрометрия. 2021. Т. 18, № 4. С. 234-242.
- Forsman Т.Т., Duefias М.Е., Lee Y.J. On-tissue boronic acid derivatization for the analysis of
vicinal diol metabolites in maize with МALDI-MS imaging // J. Mass Spectrom. 2021. Vol. 56. N 3.
http://dx.doi.org/10.1002/jms.4709 - Эспарса С.А., Половков Н.Ю., Борисов Р.С., Варламов А.В., Заикин В.Г. 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 // Масс спектрометрия. 2017. Т. 14, № 4. С. 252-258.
- Esparza С., Borisov R.S., PoJovkov N.Yu., Zaikiл V.G. Post chromatographic fixed-charge
derivatization for the aлaly sis of hydroxyl-containiлg compounds Ьу а combiлation of thin-layer
chromatography and matrix-assisted laser desorp tioл/ionization mass spectrometry // J.
Chromatogr. А. 2018. Vol. 1560. Р. 97-103. - Mikaia А. Protocol for structure determination ofuлkлowns Ьу EI mass spectrometry. 1.
Diagпostic ions for acyclic com pouпds with up to оле fuлctioлal group // J. Phys. Chem. Ref Data, 2022. Vol. 51. Р. 031501. - Жиляев Д.И., Воскресенский Л.Г., Половков Н.Ю., Борисов Р.С. Силилирование с генерацией фиксированного заряда для анализа спиртов методом масс-спектрометрии МАЛДИ и ПАЛДИ. // Масс-спектрометрия. 2018. Т. 15, № 1. С. 22-25.
Выпуск
Ароматические, летучие жирные и дикарбоновые кислоты относятся к низкомолекулярным микробным и митохондриальным метаболитам, поэтому их одновременный скрининг в биологических образцах, включая спинномозговую жидкость, является перспективным решением важной задачи - своевременной дифференциальной диагностики различных заболеваний и патологий, в частности, связанных с нарушением работы центральной нервной системы. Существует необходимость разработки чувствительной методики совместного определения данных соединений, так как чаще всего они присутствуют в биологических образцах в следовых количествах. Сыворотка крови и спинномозговая жидкость являются сложными матрицами, в состав которых входят различные соединения. Для выделения и концентрирования ароматических, дикарбоновых и летучих жирных кислот в настоящей работе применяли традиционную жидкостно-жидкостную экстракцию, модифицированную на стадии дериватизации: органический экстрагент не упаривали, а проводили дериватизацию непосредственно в объеме диэтилового эфира…
Другие статьи выпуска
Статья посвящена Масс-спектрам электронной ионизации
Несмотря на наличие данных о нарушениях метаболизма серосодержащих аминокислот у спортсменов в ходе интенсивных физических нагрузок, проблема выявления роли S-аденозилметионина и S-аденозилгомоцистеина как биомаркеров адаптационных сдвигов до сих пор не решена.
Препятствием к решению данной проблемы является значительное влияние матричного эффекта на результаты количе ственного определения данных аналитов в условиях электрораспылительной ионизации.
Для преодоления данного препятствия в настоящей работе предложено использовать суррогатную матрицу при построении градуировочной зависимости. Суррогатную матрицу в настоящем исследовании готовили посредством термостатирования объединенной плазмы добровольцев в теLJение 120 ч при температуре 37 °С.
Максимальные вариация концентраций S-аденозилметионина и S-аденозилrомоцистеина между методами добавок и внешнего стандарта с использованием суррогатной матрицы составляла 4 нr мл-1•
Комплексом масс-спектрометрических методов, включающих ионизацию электрораспылением, матрично-активированную лазерную десорбцию/ионизацию и газовую хроматографию/масс-спектрометрию (ГХ/МС) с ионизацией электронами, изучен состав продуктов и интермедиатов реакции теломеризации изопрена с метанолом, катализируемой комплексами Pd(II) с N-гетероциклическими карбеновыми лигандами.
Показана возможность масс-спектрометрического определения основного каталитически-активного катионного ин термедиата комплекса палладия в режиме реального времени, а также применимость ГХ/МС к определению состава гидрированных продуктов теломеризации. Полученные данные подтверждены с помощью спектро скопии ядерного магнитного резонанса.
Рассмотрена методика исследования состава и количества газов в графитовом защитном слое, который покрывает всю обращенную к плазме поверхность вакуумной камеры токамака Глобус-М2.
Впервые для этой цели был nрименён специально разработанный масс-рефлектрон с линейной траекторией движения ионов. Показано, что графитовые пластины, расположенные в различных зонах диверторной области токамака, содержат одни и те же газы, и их количество не отличается радикально.
На основе полученных многочисленных масс-спектров газов, выделяющихся из графитовых образцов при ступенчатом нагревании через 100 °С в диапазоне температур от комнатной до 700 °С, построены кривые десорбции ряда газов из графита. Эти кривые дают возможность оценить где находятся те или иные газовые компоненты в графите, как они влияют на процесс откачки камеры и достижение высокого вакуума в ней.
Показана необходимость дальнейших масс-спектрометрических исследований для поиска взаимной зависимости между процессом горения плазмы, её параметрами, уровнем вакуума и составом газовых компонент в объёме камеры, а также на поверхностях и в объёме конструкционных материалов токамака .
Ароматические, летучие жирные и дикарбоновые кислоты относятся к низкомолекулярным микробным и митохондриальным метаболитам, поэтому их одновременный скрининг в биологических образцах, включая спинномозговую жидкость, является перспективным решением важной задачи - своевременной дифференциальной диагностики различных заболеваний и патологий, в частности, связанных с нарушением работы центральной нервной системы.
Сушествует необходимость разработки чувствительной методики
совместного определения данных соединений, так как чаще всего они присутствуют в биологических образцах в следовых количествах. Сыворотка крови и спинномозговая жидкость являются сложными матрицами, в состав которых входят различные соединения. Для выделения и концентрирования ароматических, дикарбоновых и летучих жирных кислот в настояшей работе применяли традиционную жидкостно-жидкостную экстракцию, модифицированную на стадии дериватизации:
органический экстрагент не упаривали, а проводили дериватизацию непосредственно в объеме диэтилового эфира.
При анализе учитывали разную летучесть и полярность соединений, поэтому проводили дериватизацию при умеренном нагревании (60 °С) с применением различных силилирующих агентов. В зависимости от определяемых производных выбрали условия анализа методом газовой хроматомасс-спектрометрии, обеспечивающие повышение чувствительности к целевым соединениям и полное газохроматографическое
разделение всех аналитов за приемлемое время.
Для оценки применимости выбранных условий анализа определяли аналитические характеристики в модельных растворах и в сыворотке крови здоровых доноров. Для всех условий анализа соблюдается линейность в клинически значимом диапазоне, нижние пределы количественного определения находятся в диапазоне от О. Об до 0.9 мкмоль л-1, что позволило провести анализ образцов спинномозговой жидкости пациентов нейрохирургического профиля (п = 6).
Издательство
- Издательство
- ВСЕРОССИЙСКОЕ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОБЩЕСТВО
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 119234, г.Москва, а/я 51, ВМСО
- Юр. адрес
- 117628, город Москва, Ратная ул., д. 8 к. 3, эт / пом / ком 1 / I / 5б / оф. 3
- ФИО
- Буряк Алексей Константинович (ПРЕЗИДЕНТ)
- E-mail адрес
- mail@vmso.ru
- Контактный телефон
- +7 (916) 5969013