Structural Characterization of Cyclic Peptides using a Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometer
Postery | 2019 | ShimadzuInstrumentace
Cyklické peptidy představují perspektivní třídu biologicky aktivních látek díky své vyšší stabilitě in vivo a zlepšené buněčné propustnosti ve srovnání s lineárními peptidy. Detailní strukturní charakterizace je klíčová pro vývoj nových léčiv, avšak běžné MS/MS sekvenční metody čelí komplikovaným fragmentačním vzorcům způsobeným cyklickou povahou molekul.
Tato studie se zaměřila na vývoj a ověření analytické metody pro detailní strukturální analýzu cyklosporinu A. Pomocí LC v kombinaci s kvadrupólovým TOF hmotovým spektrometrem (LC/Q-TOF MS) autoři usilují o přiřazení všech hlavních fragmentů k předpovězeným fragmentům z molekulové struktury a ověření úplného pokrytí struktury peptidu.
Pro separaci byl využit systém UHPLC Nexera X2 s analytickou kolonou Shim-pack GISS (2,1×50 mm, 1,9 µm) pracující při 0,3 mL/min a teplotě 50 °C. Mobilní fáze sestávala z 0,1 % kyseliny formiové ve vodě a 0,1 % kyseliny formiové v acetonitrilu v gradientu 60–95 % B.
Pro detekci a fragmentaci posloužil hmotový spektrometr LCMS-9030 (Shimadzu) s elektrosprayem v pozitivním i negativním režimu. Rozlišení přesahuje 30 000 FWHM, hmotnostní přesnost je lepší než 1 ppm a rychlost akvizice až 100 Hz. MS/MS fragmentace probíhala při tlaku 270 kPa s kolizním napětím 55±15 eV.
Retenční čas cyklosporinu A byl potvrzen na 1,85 min. Přesné měření molekulových iontů [M+H]+ (m/z 1202,8486) a [M+2H]2+ (m/z 601,9279) vykázalo odchylku pod 1 ppm. Softwarové předpovědi elementalního složení pomocí ACD/MS Workbook Suite zcela odpovídaly empirickému vzorci C62H111N11O12.
Všechny významné MS/MS fragmenty byly přiřazeny k předpovězeným produktům štěpení amideových vazeb (a-, b-, c-, x-, y- a z-řady) s hmotnostní chybou do 1 mDa. Díky tomu bylo dosaženo 100% pokrytí strukturního rámce cyklosporinu A.
Další rozvoj softwarových nástrojů pro automatizované přiřazování fragmentů a integraci dat z MSn analýz rozšíří aplikovatelnost metody na složitější cyklické oligopeptidy a modifikované deriváty. V kombinaci s vysokorozlišenou chromatografií lze očekávat rozšíření do screeningových studií a on-line monitoringu syntézy.
Studie prokázala, že LC/Q-TOF MS s vysokou hmotnostní přesností a rozlišením umožňuje kompletní strukturální charakterizaci cyklosporinu A. Přesné přiřazení všech fragmentů s chybou pod 1 mDa a 100% strukturní pokrytí potvrzuje vhodnost metody pro analýzu cyklických peptidů v různých aplikacích.
1. T. Matsubara, Y. Inohana, I. Hirano; Structural Characterization of Cyclic Peptides using a Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometer; Shimadzu Application Note PO-CON1892E; 2019.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Cyklické peptidy představují perspektivní třídu biologicky aktivních látek díky své vyšší stabilitě in vivo a zlepšené buněčné propustnosti ve srovnání s lineárními peptidy. Detailní strukturní charakterizace je klíčová pro vývoj nových léčiv, avšak běžné MS/MS sekvenční metody čelí komplikovaným fragmentačním vzorcům způsobeným cyklickou povahou molekul.
Cíle a přehled studie
Tato studie se zaměřila na vývoj a ověření analytické metody pro detailní strukturální analýzu cyklosporinu A. Pomocí LC v kombinaci s kvadrupólovým TOF hmotovým spektrometrem (LC/Q-TOF MS) autoři usilují o přiřazení všech hlavních fragmentů k předpovězeným fragmentům z molekulové struktury a ověření úplného pokrytí struktury peptidu.
Použitá metodika a instrumentace
Pro separaci byl využit systém UHPLC Nexera X2 s analytickou kolonou Shim-pack GISS (2,1×50 mm, 1,9 µm) pracující při 0,3 mL/min a teplotě 50 °C. Mobilní fáze sestávala z 0,1 % kyseliny formiové ve vodě a 0,1 % kyseliny formiové v acetonitrilu v gradientu 60–95 % B.
Pro detekci a fragmentaci posloužil hmotový spektrometr LCMS-9030 (Shimadzu) s elektrosprayem v pozitivním i negativním režimu. Rozlišení přesahuje 30 000 FWHM, hmotnostní přesnost je lepší než 1 ppm a rychlost akvizice až 100 Hz. MS/MS fragmentace probíhala při tlaku 270 kPa s kolizním napětím 55±15 eV.
Hlavní výsledky a diskuse
Retenční čas cyklosporinu A byl potvrzen na 1,85 min. Přesné měření molekulových iontů [M+H]+ (m/z 1202,8486) a [M+2H]2+ (m/z 601,9279) vykázalo odchylku pod 1 ppm. Softwarové předpovědi elementalního složení pomocí ACD/MS Workbook Suite zcela odpovídaly empirickému vzorci C62H111N11O12.
Všechny významné MS/MS fragmenty byly přiřazeny k předpovězeným produktům štěpení amideových vazeb (a-, b-, c-, x-, y- a z-řady) s hmotnostní chybou do 1 mDa. Díky tomu bylo dosaženo 100% pokrytí strukturního rámce cyklosporinu A.
Přínosy a praktické využití metody
- Metoda umožňuje jednoznačnou strukturní charakterizaci cyklických peptidů s vysokou přesností.
- Vysoké rozlišení a přesnost hmotových spekter zkracují čas analýzy a snižují nejistoty při identifikaci.
- Aplikace vhodná pro výzkum nových terapeutických cyklických peptidů, kontrolu kvality a farmaceutický vývoj.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj softwarových nástrojů pro automatizované přiřazování fragmentů a integraci dat z MSn analýz rozšíří aplikovatelnost metody na složitější cyklické oligopeptidy a modifikované deriváty. V kombinaci s vysokorozlišenou chromatografií lze očekávat rozšíření do screeningových studií a on-line monitoringu syntézy.
Závěr
Studie prokázala, že LC/Q-TOF MS s vysokou hmotnostní přesností a rozlišením umožňuje kompletní strukturální charakterizaci cyklosporinu A. Přesné přiřazení všech fragmentů s chybou pod 1 mDa a 100% strukturní pokrytí potvrzuje vhodnost metody pro analýzu cyklických peptidů v různých aplikacích.
Reference
1. T. Matsubara, Y. Inohana, I. Hirano; Structural Characterization of Cyclic Peptides using a Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometer; Shimadzu Application Note PO-CON1892E; 2019.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Shimadzu Quadrupole Time-of-Flight Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-9030
2020|Shimadzu|Brožury a specifikace
C146-E365C Quadrupole Time-of-Flight Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-9030 Effortless Performance The LCMS-9030 quadrupole time-of-flight (Q-TOF) mass spectrometer integrates the world’ s fastest and most sensitive quadrupole technology with TOF architecture. A product of Shimadzu's engineering DNA, speed and effortless performance…
Klíčová slova
mma, mmaspectrum, spectrumetizolam, etizolamquadrupole, quadrupolemass, massflight, flightflighttube, flighttubeprobe, probemikros, mikroschromatograph, chromatographmicroflow, microflowshimadzu, shimadzuspectrometer, spectrometerspectra, spectraufgrating
Shimadzu Quadrupole Time-of-Flight Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-9030
2020|Shimadzu|Brožury a specifikace
C146-E365B Quadrupole Time-of-Flight Liquid Chromatograph Mass Spectrometer LCMS-9030 Effortless Performance The LCMS-9030 quadrupole time-of-flight (Q-TOF) mass spectrometer integrates the world’ s fastest and most sensitive quadrupole technology with TOF architecture. A product of Shimadzu's engineering DNA, speed and effortless performance…
Klíčová slova
mma, mmaspectrum, spectrumflight, flightetizolam, etizolamquadrupole, quadrupolemass, massflighttube, flighttubeprobe, probemikros, mikroschromatograph, chromatographshimadzu, shimadzuspectrometer, spectrometerspectra, spectraufgrating, ufgratingvalinomycin
Characterizing Antibody-Drug Conjugates and Assigning Drug Conjugation Sites
2017|Agilent Technologies|Aplikace
Characterizing Antibody-Drug Conjugates and Assigning Drug Conjugation Sites Using the Agilent 1290 Infinity II 2D-LC Solution Combined with the Agilent 6530 Quadrupole Time-of-Flight LC/MS System Application Note Biopharmaceuticals Authors Abstract Koen Sandra, Gerd Vanhoenacker, Antibody-drug conjugates (ADCs) are a promising…
Klíčová slova
conjugated, conjugatedantibody, antibodyrplc, rplcmmae, mmaeconjugation, conjugationbrentuximab, brentuximabdrug, drugpeptides, peptidesherceptin, herceptinadcetris, adcetrisscdk, scdkintrachain, intrachainkadcyla, kadcylainterchain, interchaindimension
Natural Product Analysis Utilizing an Ion Trap – Time-of-Flight Mass Spectrometer (IT-TOF)
|Shimadzu|Postery
C146-E092 Natural Product Analysis Utilizing an Ion Trap – Time-of-Flight Mass Spectrometer (IT-TOF) Joy M. Ginter1 ; Holly M. Shackman1 ; Joseph P. Fox1 ; Masayuki Nishimura1 ; Masahiko Taniguchi2 ; Yoshihide Usami2 ; Kuo-Hsiung Lee2 1 Shimadzu Scientific Instruments,…
Klíčová slova
glc, glcginsenoside, ginsenosidetic, ticginseng, ginsengmass, massfragmentation, fragmentationmsn, msnmonoisotopic, monoisotopicamerican, americanaccuracy, accuracyion, ionhoh, hohittof, ittofprotopanaxadiol, protopanaxadiolprotopanaxatriol