การวิเคราะห์โครงสร้างของเมลาโทนินและสารประกอบที่เกี่ยวข้องโดยใช้ JMS-S3000 SpiralTOF™ พร้อมตัวเลือก TOF-TOF [แอปพลิเคชัน MALDI] | หมายเหตุการใช้งาน

MStips ฉบับที่ 256

Matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI) ใช้สารประกอบที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ (LMW) ที่เรียกว่า matrices เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการแตกตัวเป็นไอออน MALDI มักใช้ร่วมกับเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลสารตามเวลาสะท้อนแสง (TOF-MS) แต่การวัดสารประกอบอินทรีย์ LMW ด้วย ม./ซ 500 ด้วยเทคนิคนี้โดยทั่วไปถือว่ายาก ประการแรก ไม่เพียงแต่สารประกอบเป้าหมายเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเมทริกซ์และส่วนประกอบที่ปนเปื้อนอื่นๆ ด้วย ถูกทำให้แตกตัวเป็นไอออนและสังเกตได้ในสเปกตรัมมวล และความละเอียดของมวลที่ไม่เพียงพอทำให้แยกพีคเหล่านี้ได้ยากเมื่อใช้ TOF-MS ชนิดรีเฟล็กตรอน ประการที่สอง ไอออนหลังการสลายตัว (PSD) ยังถูกสังเกตเป็นไอออนพื้นหลังในบริเวณที่มีมวลต่ำของแมสสเปกตรัม

JMS-S3000 SpiralTOF™ ซึ่งมีระบบออปติคอลไอออนแบบวงโคจรที่จดสิทธิบัตรโดย JEOL มีระยะบินไกล 17 ม. และสามารถให้ความละเอียดมวลสูงได้ นอกจากนี้ ภาคไฟฟ้าสถิตที่ประกอบกันเป็นระบบไอออนออปติกสามารถแยกไอออน PSD ได้ ทำให้สามารถรับสเปกตรัมมวลที่ได้รับผลกระทบจากไอออนพื้นหลังน้อยลง คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้สามารถวัดมวลได้อย่างแม่นยำแม้ในภูมิภาค LMW[1]

สารประกอบ LMW ที่มีโครงสร้างคล้ายกันกับสารประกอบเป้าหมายมักถูกวิเคราะห์โดยใช้ MS/MS และการถ่ายภาพมวลสารด้วยภาพ[2] เมื่อใช้ SpiralTOF™ กับตัวเลือก TOF-TOF ผู้ใช้สามารถเลือกเฉพาะไอออนที่มีไอโซโทปเดียวของสารตั้งต้นผ่านการเลือกมวลสูง และสังเกตช่องทางการกระจายตัวที่ให้ข้อมูลโดยใช้การแยกตัวที่เหนี่ยวนำให้เกิดพลังงานสูงและการชนกัน (HE-CID) ในหมายเหตุการใช้งานนี้ เรารายงานเกี่ยวกับการวิเคราะห์ MS/MS ของเมลาโทนิน สารเมตาโบไลต์ 5-เมทอกซีทริปตามีน และ N-อะเซทิลเซโรโทนิน ซึ่งเป็นตัวกลางสังเคราะห์ของเมลาโทนินจากเซโรโทนิน

การทดลอง

ในการวิเคราะห์นี้ เราใช้รีเอเจนต์มาตรฐานของเมลาโทนิน 5-เมทอกซีทริปตามีน และ N-อะเซทิลเซโรโทนิน (รูปที่ 1) โดยเตรียมสารละลายเมทานอล 1 มก./มล. สำหรับเมทริกซ์ เราใช้กรด 2,5-ไฮดรอกซีเบนโซอิก (DHB) ที่ละลายในเมทานอล สารละลายตัวอย่างและเมทริกซ์ถูกผสมที่ 1: v/v เราหยดสารละลายผสม 1 ไมโครลิตรลงบนแผ่นเป้าหมายและปล่อยให้แห้ง สเปกตรัมไอออนของผลิตภัณฑ์ได้มาโดยใช้โหมดไอออนบวก TOF-TOF

ผลสอบ

สเปกตรัมไอออนของผลิตภัณฑ์ของโมโนไอโซโทปไอออนของ [M+H]⁺ ของ melatonin, 5-methoxytryptamine และ N-acetylserotonin แสดงไว้ในรูปที่ 2
รูปแบบสเปกตรัมโดยรวมของพวกมันคล้ายกัน ดังนั้นเราจึงสันนิษฐานว่าพวกมันเป็นสารประกอบที่มีโครงสร้างคล้ายกัน เราสังเกตเห็นจุดสูงสุดที่เป็นลักษณะเฉพาะ ม./ซ 174 เฉพาะในเมลาโทนินและ 5-เมทอกซีทริปตามีน ยอดเขาอีกลักษณะหนึ่ง ม./ซ 43 พบเฉพาะในเมลาโทนินและ N-acetylserotonin ช่องการกระจายตัวของสารประกอบทั้งสามแสดงในรูปที่ 3 จุดสูงสุดของ ม./ซ 174 u สอดคล้องกับ C₂H₅NO และ NH₃ สูญเสียความเป็นกลางจากเมลาโทนินและ 5-เมทอกซีทริปตามีน ตามลำดับ และกลายเป็นแฟรกเมนต์ไอออนที่มีโครงสร้างเดียวกัน ใน N-acetylserotonin เราสังเกตเห็น C₂H₅ไม่มียอดการสูญเสียที่เป็นกลางที่ ม./ซ 160. จุดสูงสุดที่ ม./ซ 43 สอดคล้องกับค₂H₃O⁺ และมาจากโครงสร้างร่วมของเมลาโทนินและเอ็น-อะเซทิลเซโรโทนิน

สรุป

เป็นไปได้ที่จะวิเคราะห์โครงสร้างที่คล้ายกันของสารประกอบ LMW ต่างๆ โดยการวิเคราะห์สเปกตรัมไอออนของผลิตภัณฑ์ HE-CID ที่ได้รับโดยใช้ SpiralTOF™ กับตัวเลือก TOF-TOF เมื่อใช้เทคนิคนี้ เราวิเคราะห์ส่วนปลายของเมลาโทนินและสารประกอบที่เกี่ยวข้อง