Determination of Molecular Weight of Synthetic Peptides by LC/MS Using Multi-Charged Ion Analysis Software

Význam tématu

Analýza molekulové hmotnosti syntetických peptidů je klíčová pro výzkum farmakologických vlastností, čisticí procesy a kontrolu kvality ve výrobě biotechnologických a toxikologických vzorků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem publikace bylo ověřit a stanovit molekulovou hmotnost syntetického peptidu Asp-His-Pro-Asn-Pro-Arg (DHPNPR) a detekovat případné nečistoty pomocí kapalinové chromatografie spojené s hmotnostní spektrometrií (LC/MS) a dedikovaného softwaru pro analýzu víceprotonovaných iontů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření byl použit systém LCMS-2020 spojený s chromatografem Nexera-i. Podmínky analýzy:

• Kolona: Shim-pack XR-ODS (30 mm × 2,0 mm)
• Mobilní fáze A: voda + 0,1 % kyseliny mravenčí
• Mobilní fáze B: acetonitril
• Gradient: 0 % B (0 min) → 20 % B (2 min) → 0 % B (2,01–3 min)
• Průtok: 0,5 mL/min
• Objem injekce: 1 μL
• ESI v pozitivním módu, napětí sondy 4,5 kV
• Teplota DL: 250 °C, BH: 400 °C
• Toky plynů: nebulizační 1,5 L/min, sušící 15 L/min
• Rozsah skenování: m/z 50–1000
• Režim měření: profilový

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatogram celkového iontového proudu ukázal hlavní špičku DHPNPR při ~1,5 min. Mass spektra odhalila tři formy peptidu protonované jednou, dvěma i třemi protony (m/z 735,5; 368,3; 245,9). Použitím softwaru pro dekonstrukci víceprotonovaných iontů byla přesně stanovena molekulová hmotnost 734 Da.
Nečistota byla detekována při ~0,8 min a v hmotnostním spektru vykazovala ionty m/z 620,5 a 310,8, odpovídající monovalentní a divalentní formě molekuly o hmotnosti 619 Da. Rozdíl 115 Da naznačuje ztrátu N-terminálního zbytku Asp.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé a spolehlivé stanovení přesné molekulové hmotnosti syntetických peptidů a identifikaci nečistot i při malém množství vzorku. Díky vysoké senzitivnosti a selektivitě LC/MS lze zkrátit dobu vývoje a validace syntézy peptidů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření vysoce propustných nebo mikroproudových LC/MS systémů, integrace umělé inteligence pro automatickou analýzu spekter a rozšíření databází pro rychlou identifikaci peptidů a jejich modifikací. Další perspektivou je online monitorování průběhu syntézy a kontinuální QC v reálném čase.

Závěr

Použití LCMS-2020 s Nexera-i a specializovaného softwaru pro analýzu víceprotonovaných iontů prokázalo rychlou a přesnou identifikaci molekulové hmotnosti syntetického peptidu DHPNPR a jeho hlavní nečistoty. Metoda nabízí robustní nástroj pro kontrolu kvality a vývoj peptidů v průmyslu i výzkumu.

Reference

Shimadzu Corporation (2015) Application News C115: Determination of Molecular Weight of Synthetic Peptides by LC/MS Using Multi-Charged Ion Analysis Software

Kita M. (2015) Sample provided by Associate Professor Masaki Kita, Graduate School of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba