Strategies for structure elucidation using Ultrafast Mass Spectrometry (UFMS): Using nMS2 as an alternative to MS3

Význam tématu

Strukturální objasnění chemických látek je klíčové v lékové syntéze, metabolických studiích a kvalitativní kontrole. Ultrafast Mass Spectrometry (UFMS) umožňuje získat bohaté tandemové hmotnostní spektra reálném čase, zachovat chromatografickou rozlišitelnost a zvýšit citlivost oproti tradičním postupům MS3.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo demonstrovat metodu nMS2 jako praktickou alternativu k MS3 pro rychlou a citlivou strukturální analýzu. Autoři prezentují aplikaci na vybraných farmaceutických modelech (ciprofloxacin, metoclopramid, oseltamivir, modafinil) pomocí ultrarychlého QqQ spektrometru Shimadzu.

Použitá metodika a instrumentace

Analýzy proběhly na soustavě Nexera LC-30 spojené s ultrarychlým LCMS-8040 (Shimadzu). Mobilní fáze voda/methanol s 1 % kyseliny mravenčí při průtoku 0,5 mL/min. Q3-skanování v rozsahu m/z 50–350 se skenovací rychlostí 15 000 µ/sek. V rámci jedné chromatografické špičky (<5 s) bylo vyvoláno devět souběžných datových kanálů pod 200 ms včetně polarity switching (15 ms). Fragmentace metodou CID při napětích 10–150 V. Metodu spouštějí MRM události se 2 ms na prekurzor.

Hlavní výsledky a diskuse

• nMS2 generuje v reálném čase pole produktových iontových spekter při různých kolizních energiích zachovávajících integrované špičky UHPLC.
• Porovnání s konvenčním MS3 ukázalo zvýšenou citlivost díky fragmentaci ze stejného hojného prekurzoru a redukovaný ztrátový efekt.
• Kombinace pozitivní a negativní ionizace rozšiřuje mechanistické informace o struktuře.
• Spektrální pole poskytuje neutral loss, fúze aromatických kruhů i halogenované fragmenty.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlou detekci a identifikaci farmak a jejich metabolitů přímo během UHPLC analýzy. Poskytuje vysokou reprodukovatelnost, minimalizuje čas analýzy a rozšiřuje možnost on-line strukturální charakterizace pro QA/QC a výzkumné laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s metabolomickými a proteomickými workflow.
• Automatizovaná interpretace spekter pomocí umělé inteligence.
• Rozšíření metodiky na environmentální a potravinářskou analýzu.
• Další zvyšování rychlosti a rozlišení spojení s mikro-LC.

Závěr

nMS2 realizovaný pomocí UFMS představuje praktickou a citlivou alternativu k MS3. Díky ultrarychlému sběru polí MS2 spekter v různých kolizních energiích a režimech polarity nabízí bohatá data pro strukturální objasnění v reálném čase.

Reference

1. Wynne P., Grieves N., Van N., Hewetson J., Fraser B. Strategies for structure elucidation using Ultrafast Mass Spectrometry (UFMS): Using nMS2 as an alternative to MS3. Shimadzu Australasia; ASMS 2013, ThP-116.