Структурный анализ мелатонина и родственных соединений с использованием JMS-S3000 SpiralTOF™ с опцией TOF-TOF [Приложение MALDI]

MSTips №256

Лазерная десорбционная ионизация с использованием матрицы (MALDI) использует низкомолекулярные (LMW) соединения, называемые матрицами, для повышения эффективности ионизации. MALDI часто используется в сочетании с времяпролетным масс-спектрометром отраженного света (TOF-MS), но измерение органических соединений LMW с помощью м / г 500 с этой техникой обычно считается трудным. Во-первых, не только целевое соединение, но и матрица, и другие загрязняющие компоненты ионизируются и наблюдаются в масс-спектре, а недостаточное разрешение по массе затрудняет разделение этих пиков при использовании TOF-MS рефлекторного типа. Во-вторых, ионы после распада источника (PSD) также наблюдаются как фоновые ионы в маломассивных областях масс-спектров.

JMS-S3000 SpiralTOF™, который имеет запатентованную JEOL спирально-орбитальную ионно-оптическую систему, имеет дальность полета 17 м и может достигать разрешения с высокой массой. Кроме того, электростатические сектора, составляющие ионно-оптическую систему, могут исключать ионы PSD, что позволяет получить масс-спектр, на который меньше влияют фоновые ионы. Эти функции обеспечивают точное измерение массы даже в низком диапазоне масс [1].

Соединения LMW, сходные по структуре с целевым соединением, часто также анализируют с помощью МС/МС и масс-спектрометрии [2]. Когда SpiralTOF™ используется с опцией TOF-TOF, пользователь может выбирать только моноизотопные ионы ионов-предшественников с помощью селективности по массе и наблюдать информативные каналы фрагментации с помощью диссоциации, индуцированной столкновением высокой энергии (HE-CID). В этом примечании по применению мы сообщаем об анализе МС/МС мелатонина, его метаболита 5-метокситриптамина и N-ацетилсеротонина, который является синтетическим промежуточным продуктом мелатонина из серотонина.

Эксперимент

В этом анализе мы использовали стандартные реагенты мелатонина, 5-метокситриптамина и N-ацетилсеротонина (рис. 1), приготовив каждый раствор в метаноле с концентрацией 1 мг/мл. В качестве матрицы использовали 2,5-гидроксибензойную кислоту (ДГБ), растворенную в метаноле. Растворы образца и матрицы смешивали в соотношении 1: об./об. Мы капнули 1 мкл смешанного раствора на планшет-мишень и дали ему высохнуть на воздухе. Спектры ионов продукта были получены с использованием режима положительных ионов TOF-TOF.

Итоги

Спектры ионов-продуктов моноизотопных ионов [M+H]⁺ мелатонина, 5-метокситриптамина и N-ацетилсеротонина показаны на рисунке 2.
Их общие спектральные картины были похожи, поэтому мы предположили, что они представляют собой соединения с похожей структурой. Мы наблюдали характерный пик м / г 174 только у мелатонина и 5-метокситриптамина; другой характерный пик, м / г 43, наблюдался только у мелатонина и N-ацетилсеротонина. Каналы фрагментации трех соединений показаны на рис. 3. Пики м / г 174 u соответствовал C₂H₅NO и NH₃ нейтральные потери мелатонина и 5-метокситриптамина соответственно и стали фрагментными ионами той же структуры. В N-ацетилсеротонине мы наблюдали C₂H₅НЕТ пика потери нейтрали при м / г 160. Пики на м / г 43 соответствуют С₂H₃O⁺ и были получены из общей структуры мелатонина и N-ацетилсеротонина.

Заключение

Можно анализировать схожие структуры различных низкомолекулярных соединений путем анализа спектров ионов продукта HE-CID, полученных с использованием SpiralTOF™ с опцией TOF-TOF. Используя эту технику, мы проанализировали концевую часть мелатонина и родственных соединений.