Rapid Characterization of Alkaloids using Probe ESI Q-TOF LCMS-9050 in OAD-MS/MS
Postery | 2023 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
Strukturní charakterizace malých biologicky aktivních molekul, jako jsou alkaloidy, je zásadní pro farmaceutický vývoj, kontrolu kvality a studium přirozených produktů.
Konvenční nízkoenergetická CID-MS/MS nemusí dostatečně rozlišovat izomery nebo přesně lokalizovat vazby a heteroatomy v komplikovaných molekulách.
Implementace nových radikálově řízených fragmentačních způsobů umožňuje selektivní štěpení na místech, která jsou pro CID nedostupná.
Cílem bylo integrovat technologii Oxygen Attachment Dissociation (OAD) a přímou ionizaci Probe Electrospray Ionization (PESI) do hmotnostního spektrometru LCMS-9050 (Q-TOF), aby byla umožněna rychlá a detailní fragmentace alkaloidů a lipidů.
Studie demonstrovala synergii mezi PESI a OAD na příkladu modelových lipidů a řady dusíkatých heterocyklů, zejména alkaloidů, a porovnala výsledky s tradiční CID-MS/MS.
Synergie PESI a OAD-MS/MS na LCMS-9050 představuje účinný nástroj pro rychlou a selektivní fragmentaci alkaloidů a lipidů. Metoda poskytuje unikátní strukturální informace, komplementární k CID, a umožňuje značnou úsporu času při přípravě vzorku.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníForenzní analýza a toxikologie
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Strukturní charakterizace malých biologicky aktivních molekul, jako jsou alkaloidy, je zásadní pro farmaceutický vývoj, kontrolu kvality a studium přirozených produktů.
Konvenční nízkoenergetická CID-MS/MS nemusí dostatečně rozlišovat izomery nebo přesně lokalizovat vazby a heteroatomy v komplikovaných molekulách.
Implementace nových radikálově řízených fragmentačních způsobů umožňuje selektivní štěpení na místech, která jsou pro CID nedostupná.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo integrovat technologii Oxygen Attachment Dissociation (OAD) a přímou ionizaci Probe Electrospray Ionization (PESI) do hmotnostního spektrometru LCMS-9050 (Q-TOF), aby byla umožněna rychlá a detailní fragmentace alkaloidů a lipidů.
Studie demonstrovala synergii mezi PESI a OAD na příkladu modelových lipidů a řady dusíkatých heterocyklů, zejména alkaloidů, a porovnala výsledky s tradiční CID-MS/MS.
Použitá metodika a instrumentace
- Hmotnostní spektrometr: Shimadzu LCMS-9050 (Q-TOF) vybavený jednotkou OAD generující O• radikály z kyslíkového plynu pomocí mikrovlnného výboje.
- Ionizační technika: Probe Electrospray Ionization (PESI) s přímou aplikací roztoku na kapiláru bez nutnosti složité přípravy vzorku.
- Příprava vzorku: Rozpuštění v roztoku voda/IPA (20/80 v/v), krátká centrifugace a přímý odběr supernatantu na vzorkovou destičku PESI.
- Fragmentace: OAD-MS/MS generuje [M+H+O]• radikály vedoucí k selektivní oxidaci sousedních vazeb u heterocyklů; alternativně HAD (Hydrogen Abstraction Dissociation) pro jiné aplikace.
Hlavní výsledky a diskuse
- Alkaloidy: OAD-MS/MS zajišťuje jedinečné fragmenty u dusíkatých heterocyklů. Například u reserpinu se objevil fragment m/z 450.2127, který není pozorován v CID spektru ani při zvýšení kolizní energie.
- Lipidy: Metoda odhalila přesné polohy dvojné vazby (C=C) v modelu PC(18:1), což tradiční CID neumožňuje.
- Synergie s PESI: Přímá ionizace zmenšila dobu přípravy vzorku a eliminovala potřebu kapalné chromatografie před OAD-MS/MS v některých případech.
- Komplementarita: Kombinace OAD s CID rozšiřuje pokrytí fragmentačních informací, nezávisle na struktuře analyzované molekuly.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá charakterizace a screening alkaloidů v rostlinných extraktech nebo biologických matricích bez dlouhé chromatografické separace.
- Detailní lokalizace funkčních skupin a vazeb v heterocyklických sloučeninách pro farmaceutický vývoj a kontrolu kvality.
- Potenciál nasazení v laboratorní rutině pro QA/QC, metabolomiku a studium přírodních produktů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření na další třídy přírodních sloučenin, včetně polyfenolů a peptidů, s optimalizací radikálových zdrojů.
- Kombinace s iontovou mobilitou pro lepší separaci izomerů a komplexních směsí.
- Vývoj kvantitativních protokolů založených na specifických OAD fragmentech pro metabolomické analýzy.
- Integrace do vysokopropustných screeningových platforem a ambientní analýzy.
Závěr
Synergie PESI a OAD-MS/MS na LCMS-9050 představuje účinný nástroj pro rychlou a selektivní fragmentaci alkaloidů a lipidů. Metoda poskytuje unikátní strukturální informace, komplementární k CID, a umožňuje značnou úsporu času při přípravě vzorku.
Reference
- Takahashi H., Nakagawa K., Okamoto M., Miyazaki Y., Arao Y., Iida T. Rapid Characterization of Alkaloids using Probe ESI Q-TOF LCMS-9050 in OAD-MS/MS. Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan, 2022.
- Takahashi H. et al. Charge-neutral radical-induced dissociation techniques: OAD/HAD in structural analysis of biomolecules. Analytical Chemistry, 2018, 90(12), 7230–7238.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Rapid Characterization of Alkaloids using Probe ESI Q-TOF LCMS-9050 in OAD-MS/MS
2023|Shimadzu|Postery
WP 227 Rapid Characterization of Alkaloids using Probe ESI Q-TOF LCMS-9050 in OAD-MS/MS Hidenori Takahashi, Kaoru Nakagawa, Mami Okamoto, Yuta Miyazaki, Yohei Arao, Tetsuo Iida Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan 1. Introduction to OAD-MS/MS 2. Introduction to a direct ionization of…
Klíčová slova
oad, oadfragmentation, fragmentationradical, radicalfragment, fragmentdissociation, dissociationpesi, pesispecific, specificneutral, neutralbased, basedion, ionheterocycles, heterocyclesabstraction, abstractionprobe, probeplate, platephoton
Characterization of Unsaturated Fatty Acids in Negative OAD-MS/MS using LCMS-9050
2023|Shimadzu|Postery
TP 257 Characterization of Unsaturated Fatty Acids in Negative OAD-MS/MS using LCMS-9050 Hidenori Takahashi, Mami Okamoto, Yuta Miyazaki, Yohei Arao, Natsuyo Asano Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan 1. Introduction to OAD-MS/MS 2. Lipid MS/MS: CID vs. OAD vs. HAD Comparison ◆…
Klíčová slova
oad, oadfragmentation, fragmentationradical, radicaldissociation, dissociationcleavages, cleavagesneutral, neutralbased, basednegative, negativecid, cidabstraction, abstractioncondition, conditionphoton, photontechniques, techniquestank, tankattachment
Characterization of Unsaturated Fatty Acids in Negative OAD-MS/MS using LCMS-9050
2023|Shimadzu|Postery
TP 257 Characterization of Unsaturated Fatty Acids in Negative OAD-MS/MS using LCMS-9050 Hidenori Takahashi, Mami Okamoto, Yuta Miyazaki, Yohei Arao, Natsuyo Asano Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan 1. Introduction to OAD-MS/MS 2. Lipid MS/MS: CID vs. OAD vs. HAD Comparison ◆…
Klíčová slova
oad, oadfragmentation, fragmentationradical, radicaldissociation, dissociationcleavages, cleavagesneutral, neutralbased, basedcid, cidabstraction, abstractioncondition, conditionphoton, photonnegative, negativetechniques, techniquestank, tankattachment
Multidirectional Analysis of Plant Alkaloids Using MS Imaging (MSI) and Oxygen Attachment Dissociation (OAD
2025|Shimadzu|Postery
WP 254 Multidirectional Analysis of Plant Alkaloids Using MS Imaging (MSI) and Oxygen Attachment Dissociation (OAD) Kaoru Nakagawa, Hidenori Takahashi, Satoshi Kasamatsu, Kengo Takeshita, Manami Kobayashi, Noriyuki Ojima Shimadzu Corporation, Analytical & Measuring Instruments Division, Japan. OAD Specific fragment ion…
Klíčová slova
oad, oadcid, cidsolanine, solanineradical, radicalalkaloids, alkaloidschaconine, chaconineplant, plantdissociation, dissociationradicals, radicalspotato, potatosprout, sproutinduced, inducedneutral, neutralmsi, msioxygen