NANO-ELECTROSPRAY IONIZATION OF THE NEGATIVE IONS CAUSED BY ADDING ESTERS, ALDEHYDES AND KETONES IN A MOBILE PHASE FLOW

Nastajanje negativnih iona elektroraspršenjem za cijelu klasu biomakromolekula (peptidi, proteini, DNA, RNA, ugljikohidrati) je energetski nepovoljnije od nastajanja pozitivnih iona u ionskom izvoru spektrometra masa. Jedan od razloga je vezan uz nemogućnost postizanja stabilnog elektroraspršenja u negativnom načinu rada spektrometra masa. Nastajanje i analiza negativnih iona peptida i proteina ima izraziti značaj u području proteomike, gdje bi se takvom primjenom pospješila uspješnost analize ukupnog aminokiselinskog slijeda proteina i njegovih posttranslacijskih modifikacija. Prijašnja istraživanja pokazala su pozitivan utjecaj formaldehida na formiranje negativnih iona selektivnih modulatora androgenih receptora. Smatra se da bi sličan utjecaj mogli imati i drugi aldehidi, ketoni i esteri jer podliježu sličnoj reakciji u kiselom mediju kao i formaldehid. Proučavana je ionizacija negativnih iona peptida i proteina nano-elektroraspršenjem na hibridnom spektrometru masa koji se sastoji od T-vala, kvadrupola i analizatora vremena leta u neprekinutom slijedu (T-val Q-TOF MS). Tijekom predselekcije poboljšivača ionizacije (aldehida, ketona i estera) pokazalo se da su najveći utjecaj na nastajanje negativnih iona imali 2,2-dimetilpropanal, etil-metanoat i 2-fenil-2-oksoetanal. Da bi se pospješila ionizacija, odabrani poboljšivači ionizacije negativnih iona su umiješani u tok pokretne faze pri protoku od 0,4 L min-1 uz pomoć poslijekolonskog injekcijskog sustava. Rezultati su pokazali da se umiješavanjem mikromolarnih količina navedenih spojeva u matičnicu pokretne faze postiže ionizacija negativnih iona peptida i proteina u ESI-MS-u.For a wide variety of biological compounds (peptides, proteins, DNA, RNA, carbohydrates),negative ion formation by electrospray ionization is energetically less favorable than positive ion formation in mass spectrometer ion source. One of the reasons is inability to maintain stable electrospray in negative ion mode. Formation and analysis of negative ions of peptides and proteins is of great importance in proteomics research, as they would significantly improve amino acid sequence analysis of proteins and analysis of their posttranslational modifications. Previous research showed favorable effects of formaldehyde on the negative-ion formation of selective androgen receptor modulators. It is assumed that other aldehydes, ketones and esters would have similar effect because their reaction mechanism in acidic medium is similar to the reaction mechanism of formaldehyde. Hybrid T-wave quadrupole time-of-flight mass spectrometer (T-wave Q-TOF MS) was used for the study of nano electrospray formation of negative ions of peptides and proteins. Preselection of the negative-ion enhancers (aldehydes, ketones and esters) showed that the greatest effect on negative-ion formation had 2,2-dimethylpropanal, ethyl methanoate and 2-oxo-2-phenylethanal. The selected negative-ion enhancers were added postcolumn at a flow rate of 0,4 L min-1 to a mobile phase flow to enhance ionization. Results showed that formation of negativeions of peptides and proteins in ESI-MS was achieved by addition of micromolar quantities of the mentioned negative-ion enhancers to the mobile phase flow