Επεξήγηση της ταυτότητας του πεπτιδίου LCMS

Μια καθαρή κορυφή HPLC δεν αποδεικνύει ακόμη ότι ένα πεπτίδιο είναι πράγματι το αναμενόμενο μόριο. Για την ταυτοποίηση ενός πεπτιδίου, δεν έχει σημασία μόνο το πόσο καθαρό φαίνεται ένα δείγμα, αλλά και αν η μετρηθείσα μάζα και, όπου ισχύει, το μοτίβο θραυσμάτων ταιριάζουν με την ακολουθία-στόχο. Αυτό ακριβώς είναι το σημείο στο οποίο η LC-MS υπερέχει έναντι ενός απλού ελέγχου με HPLC.
εικόνα 10

Ταυτοποίηση πεπτιδίου με LC-MS: Πώς η LC-MS επιβεβαιώνει ένα πεπτίδιο

Μια καθαρή κορυφή HPLC δεν αποδεικνύει ακόμη ότι ένα πεπτίδιο είναι πράγματι το αναμενόμενο μόριο. Για την ταυτοποίηση ενός πεπτιδίου, δεν έχει σημασία μόνο το πόσο καθαρό φαίνεται ένα δείγμα, αλλά και αν η μετρηθείσα μάζα και, όπου ισχύει, το μοτίβο θραυσμάτων ταιριάζουν με την ακολουθία-στόχο. Αυτό ακριβώς είναι το σημείο στο οποίο η LC-MS υπερέχει έναντι ενός απλού ελέγχου με HPLC.

Μια δοκιμή ταυτοποίησης LCMS για το « peptides » συνδυάζει τον χρωματογραφικό διαχωρισμό με τη φασματομετρία μάζας. Αυτό καθιστά δυνατό να ελεγχθεί αν το δείγμα αντιστοιχεί στην αναμενόμενη μάζα του πεπτιδίου, αν οι μετρήσεις εμπίπτουν σε εύλογα όρια ανοχής και αν ένα πιστοποιητικό ανάλυσης (COA) ή μια έκθεση δοκιμής είναι πράγματι αξιόπιστα. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας, ειδικά για μακρύτερα, τροποποιημένα ή πιο απαιτητικά από αναλυτική άποψη « peptides ».

Γιατί η καθαρότητα από μόνη της δεν αρκεί

Πολλοί χρήστες εξετάζουν πρώτα την καθαρότητα που προκύπτει από την HPLC. Αυτό είναι κατανοητό, καθώς η HPLC αποτελεί ένα καθιερωμένο και πολύ χρήσιμο στάδιο στον έλεγχο ποιότητας. Δείχνει πώς διαχωρίζονται χρωματογραφικά τα συστατικά ενός δείγματος και ποια αναλογία εμφανίζεται ως κύρια κορυφή. Αυτό είναι πολύτιμο για την αξιολόγηση των προσμείξεων. Ωστόσο, για μια αδιαμφισβήτητη ταυτοποίηση, δεν αρκεί.

Ο λόγος είναι απλός: η HPLC διαχωρίζει τις ουσίες με βάση τη χρωματογραφική τους συμπεριφορά και όχι με βάση την ακριβή μοριακή τους μάζα. Δύο διαφορετικές ενώσεις μπορεί να παρουσιάζουν παρόμοιους χρόνους κατακράτησης, να ανιχνεύονται με παρόμοιο τρόπο στο UV ή ακόμη και να συν-ελούονται εν μέρει. Επομένως, μια υψηλή κύρια κορυφή αποτελεί καλό δείκτη καθαρότητας, αλλά δεν αποτελεί ακόμη απόδειξη ότι το δείγμα είναι ακριβώς το επιθυμητό πεπτίδιο.

Τι δείχνει με αξιοπιστία η HPLC

Στην ανάλυση της πρωτεΐνης « peptides », χρησιμοποιείται συχνά η HPLC αντίστροφης φάσης. Το δείγμα διέρχεται από μια υδρόφοβη στατική φάση, ενώ η σύνθεση της κινητής φάσης μεταβάλλεται. Ανάλογα με την υδροφοβικότητα, την αλληλουχία και τα παραπροϊόντα, τα συστατικά εκλούονται σε διαφορετικούς χρόνους. Ένας ανιχνευτής UV, συνήθως στα 214 nm, καταγράφει τις κορυφές, και από αυτές υπολογίζεται η ποσοστιαία κατανομή της επιφάνειας των κορυφών.

Αυτό είναι πρακτικό για να εκτιμηθεί αν ένα δείγμα περιέχει πολλά δευτερεύοντα συστατικά ή εμφανίζεται ως μία μόνο κυρίαρχη κορυφή. Είναι χρήσιμο για τον έλεγχο των παρτίδων, καθώς οι ορατές αποκλίσεις γίνονται γρήγορα αντιληπτές. Όποιος αξιολογεί την καθαρότητα χρειάζεται σχεδόν πάντα την HPLC ως μέρος της ανάλυσης.

Τι δεν μπορεί να απαντήσει με βεβαιότητα η HPLC

Ωστόσο, η HPLC δεν μπορεί να προσδιορίσει άμεσα ποια είναι η ακριβής μοριακή μάζα που αντιστοιχεί σε μια κορυφή. Ούτε επιβεβαιώνει την αλληλουχία ενός πεπτιδίου. Ένα προϊόν διαγραφής, ένα αμινοξύ που έχει ενσωματωθεί κατά λάθος, μια παράπλευρη αντίδραση από τη σύνθεση ή ένα δομικά παρόμοιο παραπροϊόν μπορεί να εμφανίζεται πολύ παρόμοια χρωματογραφικά. Το ίδιο ισχύει και σε περιπτώσεις όπου δύο ενώσεις παρουσιάζουν παρόμοια απόκριση στο σήμα UV.

  • Η HPLC δεν επιβεβαιώνει την ακριβή μοριακή μάζα.
  • Η HPLC δεν διακρίνει με αξιοπιστία μεταξύ ενός καθαρού κύριου προϊόντος και των ενώσεων που συν-εκλούονται.
  • Η HPLC δεν αποδεικνύει την αμινοξική αλληλουχία.
  • Η HPLC από μόνη της δεν αρκεί για να θεωρηθεί ότι ένα πεπτίδιο έχει ταυτοποιηθεί με απόλυτη βεβαιότητα.

Αυτός είναι ακριβώς ο λόγος για τον οποίο η LC-MS χρησιμοποιείται για την ταυτοποίηση πεπτιδίων. Μόλις ο χρωματογραφικός διαχωρισμός συνδυαστεί με τη φασματομετρία μάζας, ένα σήμα καθαρότητας μετατρέπεται σε πραγματική δοκιμή ταυτοποίησης μέσω της μεθόδου HPLC/MS.

Πώς η LC-MS επιβεβαιώνει την ταυτότητα ενός πεπτιδίου

Η LC-MS συνδυάζει δύο πλεονεκτήματα σε μία μόνο ροή εργασίας: Πρώτον, η υγρή χρωματογραφία διαχωρίζει το δείγμα στα συστατικά του. Στη συνέχεια, η φασματομετρία μάζας μετρά τα ιόντα αυτών των διαχωρισμένων συστατικών. Το αποτέλεσμα δεν είναι μόνο μια κορυφή σε συγκεκριμένο χρόνο κατακράτησης, αλλά και ένα χαρακτηριστικό μάζας που μπορεί να συγκριθεί με τη θεωρητική μάζα του πεπτιδίου.

Χρωματογραφικός διαχωρισμός πριν από τη φασματομετρία μάζας

Το τμήμα LC συνεχίζει να επιτελεί ένα σημαντικό ρόλο. Μειώνει τις επιδράσεις της μήτρας, διαχωρίζει τα δευτερεύοντα συστατικά από το κύριο προϊόν και συμβάλλει στη διασφάλιση ότι το φάσμα μάζας καταγράφεται ειδικά για τη σχετική κορυφή. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό στην ανάλυση των « peptides », καθώς τα άλατα, τα υπολείμματα από την προετοιμασία του δείγματος ή τα δομικά παρόμοια παραπροϊόντα μπορούν να περιπλέξουν τη μέτρηση.

Οι συνθήκες της LC πρέπει να είναι κατάλληλες για MS. Ενώ στις μεθόδους UV χρησιμοποιούνται συχνά σχετικά μεγάλες ποσότητες TFA, η LC-MS χρησιμοποιεί συνήθως χαμηλότερες συγκεντρώσεις ή πρόσθετα πιο συμβατά με το MS, ώστε να μην καταστέλλεται ο ιονισμός. Επομένως, η απόκτηση αξιόπιστων δεδομένων ταυτοποίησης δεν ξεκινά μόνο στο φασματόμετρο μάζας, αλλά ήδη από μια καθαρή μέθοδο LC.

Ιονισμός μέσω ESI και μέτρηση του m/z

Στο φασματόμετρο μάζας, τα πεπτίδια ( peptides ) μετατρέπονται συνήθως σε φορτισμένα ιόντα μέσω ιονισμού με ηλεκτροψεκασμό (electrospray ionization, ESI). Αυτός ο τύπος ιονισμού είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για τα πεπτίδια με αλληλουχίες με διαδοχικές αμινοξέων ( peptides ), καθώς είναι σχετικά ήπιος και συχνά δημιουργεί πολλαπλές καταστάσεις φόρτισης. Αυτό δεν αποτελεί σφάλμα, αλλά είναι φυσιολογικό. Το ίδιο πεπτίδιο μπορεί να εμφανιστεί ως ιόν με φορτίο 2+, 3+, 4+ ή ακόμη και υψηλότερο.

Αυτό που μετράται δεν είναι άμεσα η μοριακή μάζα σε ντάλτον, αλλά η αναλογία μάζας προς φορτίο, m/z. Αυτή η πληροφορία αποτελεί τη βάση των ακατέργαστων δεδομένων για την επιβεβαίωση της ταυτότητας. Από τις πολλαπλές καταστάσεις φορτίου που ταιριάζουν, μπορεί στη συνέχεια να υπολογιστεί η πραγματική μοριακή μάζα του πεπτιδίου.

Σύγκριση με τη θεωρητική μάζα του πεπτιδίου

Ο πυρήνας της ταυτοποίησης πεπτιδίων με τη μέθοδο LCMS είναι η σύγκριση μεταξύ της μετρηθείσας και της αναμενόμενης μάζας. Για ένα γνωστό πεπτίδιο, η θεωρητική μάζα μπορεί να υπολογιστεί από την αλληλουχία, συνήθως ως μονοϊσοτοπική μάζα. Εάν τα παρατηρούμενα σήματα, η αποσυμπτυγμένη μάζα που προκύπτει από αυτά και το ισοτοπικό πρότυπο ταιριάζουν με τις προσδοκίες, αυτό αποτελεί ισχυρό δείκτη ταυτοποίησης.

Η μέτρηση αποκτά ιδιαίτερη σημασία όταν συνυπάρχουν διάφορα στοιχεία:

  • η κύρια κορυφή εμφανίζεται σε έναν καθαρό, εύλογο χρόνο κατακράτησης
  • τα παρατηρούμενα σήματα m/z αντιστοιχούν σε αισθητές καταστάσεις φορτίου του πεπτιδίου-στόχου
  • η αποσυμπτυγμένη μοριακή μάζα αντιστοιχεί στη θεωρητική μάζα
  • η διαφορά μάζας αναφέρεται με σαφήνεια σε Da ή ppm
  • τα δεδομένα αντιστοιχίζονται σε μια συγκεκριμένη παρτίδα ή δείγμα

Έτσι, η LC-MS απαντά ακριβώς στο ερώτημα που αφήνει ανοιχτό η HPLC: Μήπως το κύριο συστατικό όχι μόνο έχει διαχωριστεί καθαρά, αλλά είναι και πράγματι το αναμενόμενο πεπτίδιο;

Επεξήγηση των όρων m/z, καταστάσεων φορτίου και αποσυνέλιξης με απλά λόγια

Ένα συνηθισμένο εμπόδιο κατά την ερμηνεία των δεδομένων LC-MS είναι το γεγονός ότι το όργανο δεν παρέχει άμεσα έναν ενιαίο αριθμό για τη μοριακή μάζα. Αντ’ αυτού, εμφανίζονται διάφορες κορυφές για διαφορετικές καταστάσεις φορτίου. Αυτό είναι απολύτως φυσιολογικό για τα πρωτεΐνικά συμπλέγματα ( peptides ), καθώς μπορούν να δεσμεύσουν πολλά πρωτόνια κατά τη διαδικασία ESI.

Απλοποιημένα: m/z = (M + zH) / z. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι: Όσο υψηλότερο είναι το φορτίο z, τόσο χαμηλότερη είναι η τιμή m/z που μετράται. Επομένως, ένα μεγαλύτερο πεπτίδιο μπορεί να εμφανιστεί με υψηλότερο φορτίο σε παρόμοιο εύρος m/z με ένα μικρότερο πεπτίδιο με χαμηλότερο φορτίο. Μόνο η συνδυασμένη αξιολόγηση πολλαπλών καταστάσεων φορτίου δίνει την πραγματική μάζα.

Θεωρητική μάζα του πεπτιδίου Χρέωση Παρατηρούμενη τιμή m/z, απλοποιημένη Σημασία
1000 Da 1+ περίπου 1001 μονοφορτισμένο ιόν
1000 Da 2+ περίπου 501 το ίδιο πεπτίδιο, με διπλό φορτίο
3000 Da 3+ περίπου 1001 μεγαλύτερο πεπτίδιο, αλλά με υψηλότερο ηλεκτρικό φορτίο
3000 Da 4+ περίπου 751 μια άλλη κατάσταση φόρτισης της ίδιας ένωσης

Η αποσυνέλιξη αναγάγει αυτές τις διαφορετικές καταστάσεις φορτίου σε μία μόνο μοριακή μάζα. Σε μια καλή αναφορά LCMS, επομένως, δεν πρέπει να είναι ορατές μόνο οι μεμονωμένες κορυφές m/z, αλλά και η συνολική μάζα του πεπτιδίου που υπολογίζεται από αυτές. Για τους χρήστες, αυτή η αποσυντεθειμένη μάζα αποτελεί συνήθως την πιο σημαντική τιμή ταυτοποίησης.

Όταν απαιτείται LC-MS/MS ή χαρτογράφηση πεπτιδίων

Ο έλεγχος της μάζας του άθικτου μορίου μέσω LC-MS παρέχει ήδη πολλές πληροφορίες για πολλά συνθετικά peptides. Ωστόσο, υπάρχουν περιπτώσεις όπου η μάζα του άθικτου μορίου από μόνη της δεν αρκεί. Σε αυτές περιλαμβάνονται πιο σύνθετες αλληλουχίες, μακρύτερα peptides, ορισμένες τροποποιήσεις ή περιπτώσεις στις οποίες δύο δομές μπορεί να έχουν την ίδια ή σχεδόν την ίδια μάζα.

Σε τέτοιες περιπτώσεις, η μέθοδος LC-MS/MS παρέχει μια πιο εμπεριστατωμένη επιβεβαίωση της ταυτότητας. Συγκεκριμένα, ένα επιλεγμένο πρόδρομο ιόν υποβάλλεται σε θραύση και μετρώνται τα προκύπτοντα θραύσματα. Από αυτά τα μοτίβα, τα οποία συχνά περιγράφονται ως b-ιόντα και y-ιόντα, μπορεί να εξαχθεί το συμπέρασμα εάν η αλληλουχία συνάδει με το αναμενόμενο πεπτίδιο.

Τι προσφέρει η LC-MS/MS

Η LC-MS επιβεβαιώνει κυρίως τη μάζα της άθικτης μορφής. Η LC-MS/MS προχωρά ένα βήμα παραπέρα και διερευνά τη δομή μέσω του κατακερματισμού. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν πρέπει να εξασφαλιστεί όχι μόνο η μάζα, αλλά και η ίδια η αλληλουχία. Για τις αναλύσεις « peptides » μεγαλύτερης διάρκειας ή για πιο απαιτητικές αναλύσεις, αυτό μπορεί να αποτελέσει τη διαφορά μεταξύ μιας καλής πιθανότητας και μιας πραγματικά αξιόπιστης δήλωσης ταυτότητας.

Η μέθοδος LC-MS/MS είναι επίσης κατάλληλη όταν αναμένεται η παρουσία παραπροϊόντων που βρίσκονται κοντά στην αλληλουχία. Μια μεμονωμένη τιμή μάζας μπορεί να ταιριάζει, αλλά μόνο το μοτίβο θραυσμάτων δείχνει αν τα δομικά στοιχεία βρίσκονται στις σωστές θέσεις. Αυτός ο τύπος επιβεβαίωσης προσεγγίζει περισσότερο έναν έλεγχο αλληλουχίας παρά μια απλή σύγκριση της μάζας του άθικτου μορίου.

Χαρτογράφηση πεπτιδίων για μεγαλύτερα ή πιο σύνθετα μόρια

Για πρωτεΐνες, αντισώματα ή πολύ σύνθετα peptides, χρησιμοποιείται συχνά η χαρτογράφηση πεπτιδίων. Το αρχικό μόριο υποβάλλεται σε ενζυματική διάσπαση σε καθορισμένα peptides, συνήθως με τρυψίνη, και τα θραύσματα αυτά αναλύονται στη συνέχεια με LC-MS ή LC-MS/MS. Στην πρωτεομική «από κάτω προς τα πάνω», αυτή αποτελεί μια τυπική προσέγγιση για τον έλεγχο της πρωτογενούς δομής, της κάλυψης της αλληλουχίας και ορισμένων τροποποιήσεων.

Για την αξιόπιστη χαρτογράφηση πεπτιδίων, η προετοιμασία του δείγματος είναι καθοριστικής σημασίας. Η αναγωγή, η αλκυλίωση και η πέψη πρέπει να επιλέγονται κατά τρόπο ώστε να παράγονται επαρκείς « peptides » (πεπτίδια-κλειδιά) χωρίς να προκαλούνται περιττά τεχνητά φαινόμενα, όπως η οξείδωση ή η αποαμίδωση. Αυτός είναι ακριβώς ο λόγος για τον οποίο οι μεθοδολογικές λεπτομέρειες στις ροές εργασίας χαρτογράφησης είναι πιο σημαντικές από ό,τι σε μια απλή ανάλυση άθικτων μασών.

Η LC-MS/MS ή η χαρτογράφηση πεπτιδίων είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για:

  • μεγαλύτερης διάρκειας ή με πολλαπλές τροποποιήσεις peptides
  • ακολουθίες πλούσιες σε δισουλφιδικά δεσμούς ή μόρια παρόμοια με πρωτεΐνες
  • συγκρίσεις μεταξύ υλικού αναφοράς και μιας άγνωστης παρτίδας
  • ζητήματα επιβεβαίωσης της αλληλουχίας και όχι απλώς της συνολικής μάζας
  • αναλύσεις στις οποίες έχουν σημασία οι τροποποιήσεις που αφορούν συγκεκριμένες θέσεις

Τι πρέπει να περιλαμβάνει μια ουσιαστική έκθεση LCMS ή COA

Η αξιοπιστία μιας δοκιμής ταυτοποίησης εξαρτάται από την ποιότητα της τεκμηρίωσής της. Όποιος αξιολογεί την ταυτοποίηση πεπτιδίων LCMS δεν πρέπει να αρκείται σε μια γενική δήλωση όπως «πληροί τις προδιαγραφές». Μια εμπεριστατωμένη έκθεση αναφέρει τι μετρήθηκε, πώς μετρήθηκε και πώς προέκυψε η ερμηνεία.

Υποχρεωτικές πληροφορίες για έλεγχο ιχνηλάσιμης ταυτότητας

  • μοναδικός κωδικός δείγματος, παρτίδας ή σειράς παραγωγής
  • ονομασία του πεπτιδίου και, ιδανικά, η αναμενόμενη αλληλουχία ή η θεωρητική μάζα
  • η μέθοδος που χρησιμοποιείται, για παράδειγμα LC-MS ή LC-MS/MS
  • προδιαγραφή του τύπου ιονισμού, συνήθως ESI
  • χρωματογράφημα με επισήμανση της σχετικής κορυφής
  • τιμές m/z που παρατηρήθηκαν και οι αντίστοιχες καταστάσεις φορτίου
  • αποσυμπτυγμένη μοριακή μάζα
  • σύγκριση με τη θεωρητική μάζα με απόκλιση σε Da ή ppm
  • ημερομηνία μέτρησης και, ιδανικά, έκδοση μεθόδου ή πρότυπο δοκιμής
  • σαφής αντιστοίχιση των δεδομένων με την υπό έλεγχο παρτίδα

Εάν υπάρχουν επίσης διαθέσιμα δεδομένα κατακερματισμού από LC-MS/MS, θα πρέπει να είναι σαφές ποια θραύσματα υποστηρίζουν την επιβεβαίωση της αλληλουχίας. Για πιο σύνθετες αναλύσεις, έχουν επίσης σημασία οι λεπτομέρειες της προετοιμασίας του δείγματος, όπως η πέψη, η αναγωγή ή η αλκυλίωση.

Πώς να αναγνωρίσετε μια ισχυρή ή αδύναμη έκθεση

Εμπεριστατωμένη έκθεση Ατελής αναφορά
Η παρτίδα ή η σειρά φέρει σαφή ονομασία δεν υπάρχει σαφής ανάθεση παρτίδας
Αναφέρεται ρητά η μέθοδος LC-MS ή LC-MS/MS απλώς μια γενική αναφορά χωρίς λεπτομέρειες σχετικά με τη μέθοδο
Εμφανίζονται οι τιμές m/z και η αποσυμπτυγμένη μάζα μόνο μια τιμή καθαρότητας χωρίς δεδομένα μάζας
συγκρίνονται η θεωρητική και η μετρημένη μάζα δεν υπάρχει σαφής σύγκριση μεταξύ στόχων και πραγματικών αποτελεσμάτων
η διαφορά μάζας αναγράφεται με σαφήνεια σε Da ή ppm δεν έχει καθοριστεί καμία τιμή ανοχής ή σφάλματος
αντιστοιχία χρωματογραφήματος και φάσματος απλώς μια παρουσίαση σε πίνακα χωρίς σύνδεση με τα ακατέργαστα δεδομένα

Ένα πιστοποιητικό ανάλυσης (COA) που βασίζεται αποκλειστικά σε HPLC δεν είναι αυτομάτως άχρηστο. Μπορεί να είναι χρήσιμο για την αξιολόγηση της καθαρότητας. Ωστόσο, για μια πραγματική βεβαίωση ταυτότητας, παραμένει ελλιπές όσο δεν υπάρχουν δεδομένα μάζας ή άλλα άμεσα δομικά στοιχεία.

Ποια μέθοδος ταιριάζει σε ποιον στόχο;

Η κατάλληλη μέθοδος εξαρτάται από το ερώτημα που θέλετε να απαντήσετε. Δεν απαιτείται το ίδιο αναλυτικό βάθος για κάθε δοκιμή. Αυτό που έχει σημασία είναι αν ο στόχος είναι η καθαρότητα, η άθικτη μάζα ή η επιβεβαίωση της αλληλουχίας.

Ερώτηση Κατάλληλη μέθοδος Γιατί αυτή η μέθοδος είναι κατάλληλη
Πόσο καθαρό είναι το δείγμα από χρωματογραφική άποψη; HPLC κατάλληλο για την εκτίμηση της καθαρότητας και την ανάδειξη μικρών κορυφών
Το κύριο συστατικό, από άποψη μάζας, είναι το αναμενόμενο πεπτίδιο; LC-MS παρέχει δεδομένα m/z, καταστάσεις φορτίου και τη μοριακή μάζα μετά την αποσύνθεση
Θα πρέπει η ακολουθία να προστατευθεί επιπλέον; LC-MS/MS Τα ιόντα θραυσμάτων παρέχουν πληροφορίες που σχετίζονται με τη δομή και την αλληλουχία
Πρόκειται για ένα μεγαλύτερο, πιο σύνθετο ή τροποποιημένο μόριο; LC-MS/MS ή χαρτογράφηση πεπτιδίων μεγαλύτερο αναλυτικό βάθος για σύνθετα ζητήματα ταυτότητας
Πρέπει μια παρτίδα να συγκριθεί με ένα υλικό αναφοράς; LC-MS, η οποία, ανάλογα με τον κίνδυνο, συμπληρώνεται από LC-MS/MS συνδυάζει τη μαζική πιστοποίηση με την ιχνηλάσιμη τεκμηρίωση των παρτίδων

Συνηθισμένες πηγές σφάλματος κατά την αξιολόγηση της ταυτότητας των πεπτιδίων

Ακόμη και ένα καλό σύστημα LC-MS παρέχει αξιόπιστα δεδομένα ταυτοποίησης μόνο όταν το δείγμα, η μέθοδος και η ερμηνεία είναι σωστά. Ορισμένες πηγές σφάλματος εμφανίζονται ιδιαίτερα συχνά στην πράξη:

  • Τα άλατα και τα προσθετικά μπορούν να διευρύνουν το φάσμα ή να δημιουργήσουν επιπλέον σήματα.
  • Η υπερβολική ποσότητα TFA συχνά βελτιώνει τη χρωματογραφία, αλλά μπορεί να επιδεινώσει σημαντικά τον ιονισμό ESI.
  • Οι ενώσεις που συν-εκλούονται δυσχεραίνουν την ακριβή ταυτοποίηση της κορυφής και του σήματος μάζας.
  • Η λανθασμένη απόδοση φορτίου οδηγεί σε εσφαλμένη αποσύνθεση και, κατά συνέπεια, σε λανθασμένη μοριακή μάζα.
  • Η οξείδωση, η αποαμίδωση ή άλλες διεργασίες αποικοδόμησης μεταβάλλουν τη μετρούμενη μάζα και μπορούν να εμφανιστούν ως παραπροϊόντα.
  • Τα υπολείμματα από προηγούμενες ενέσεις μπορεί να προκαλέσουν φαινομενικά ξένα σήματα.
  • Οι πανομοιότυπες ή σχεδόν πανομοιότυπες άθικτες μάζες δεν σημαίνουν πάντα πανομοιότυπη δομή, γι’ αυτό και απαιτείται η χρήση της μεθόδου LC-MS/MS στις αμφιλεγόμενες περιπτώσεις.

Όποιος ζητά μια δοκιμή ταυτοποίησης LCMS θα πρέπει, επομένως, να διευκρινίσει εκ των προτέρων πόσο λεπτομερής πρέπει να είναι η ανάλυση. Για ορισμένα δείγματα, αρκεί η επιβεβαίωση της άθικτης μάζας. Για άλλα, δεν είναι δυνατή καμία αξιόπιστη διαπίστωση χωρίς κατακερματισμό ή χαρτογράφηση.

Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την LCMS και την ταυτοποίηση πεπτιδίων

Μπορεί η HPLC από μόνη της να επιβεβαιώσει την ταυτότητα ενός πεπτιδίου;

Όχι. Η HPLC από μόνη της επιβεβαιώνει κυρίως τη χρωματογραφική καθαρότητα και τη συμπεριφορά έκλουσης ενός δείγματος. Αυτό είναι σημαντικό, αλλά δεν αποτελεί άμεση απόδειξη της ακριβούς μοριακής μάζας ή αλληλουχίας. Για μια πραγματική βεβαίωση ταυτότητας, απαιτείται τουλάχιστον φασματομετρία μάζας, συνήθως LC-MS.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ LC-MS και LC-MS/MS;

Η LC-MS μετρά τη μάζα της άθικτης μορφής μιας ένωσης μέσω των σημάτων m/z της και της μοριακής μάζας που υπολογίζεται από αυτά. Η LC-MS/MS προβαίνει επιπλέον σε κατακερματισμό ενός επιλεγμένου ιόντος και εξετάζει τα προκύπτοντα θραύσματα. Αυτό παρέχει στην LC-MS/MS περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη δομή και την αλληλουχία σε σύγκριση με έναν απλό έλεγχο της μάζας της άθικτης μορφής.

Ποια ακρίβεια μάζας πρέπει να αναγράφεται σε μια αναφορά LCMS;

Αυτό εξαρτάται από το όργανο και το ερώτημα. Με τη φασματομετρία μάζας υψηλής ανάλυσης, τα εύρη με τιμές μονοψήφιες σε ppm είναι συχνά ρεαλιστικά και πολύ κατατοπιστικά. Με απλούστερα συστήματα, μπορούν να γίνουν αποδεκτές μεγαλύτερες ανοχές. Λιγότερο σημαντική από έναν αυστηρό αριθμό είναι μια διαφανής σύγκριση μεταξύ του επιδιωκόμενου και του πραγματικού αποτελέσματος, με σαφώς καθορισμένη απόκλιση.

Γιατί εμφανίζονται πολλαπλές καταστάσεις φόρτισης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας « peptides »;

Peptides διαθέτουν αρκετές θέσεις πρωτονίωσης και συχνά προσλαμβάνουν περισσότερα από ένα πρωτόνια κατά τον ιονισμό με ηλεκτροψεκασμό. Ως εκ τούτου, δεν εμφανίζονται ως μία μεμονωμένη κορυφή, αλλά ως κατανομή σε διάφορες καταστάσεις φορτίου. Αυτή η πολλαπλή φόρτιση είναι φυσιολογική και, για μεγαλύτερα peptides, συχνά καθιστά δυνατή εξ αρχής μια καθαρή μέτρηση στην κατάλληλη περιοχή m/z.

Ποια μέθοδος είναι καλύτερη για την ανίχνευση πρωτεϊνικών συμπλοκών ( peptides): η ESI-MS ή η MALDI-TOF;

Για τους συνήθεις ελέγχους ταυτότητας σε συνδυασμό με LC, η μέθοδος ESI-MS αποτελεί συνήθως την προφανή επιλογή, καθώς μπορεί να συνδυαστεί άμεσα με την υγρή χρωματογραφία και παράγει πολλαπλές καταστάσεις φορτίου. Η μέθοδος MALDI-TOF είναι επίσης χρήσιμη, αλλά ακολουθεί διαφορετική αρχή μέτρησης και, στον τρέχοντα έλεγχο ποιότητας με βάση την LC, χρησιμοποιείται λιγότερο συχνά ως τυπική εναλλακτική λύση της LC-MS.

Πότε αρκεί ένας έλεγχος ακέραιας μάζας και πότε απαιτείται MS/MS;

Ο έλεγχος της άθικτης μάζας είναι συχνά επαρκής όταν πρόκειται για ένα καλά χαρακτηρισμένο, όχι ιδιαίτερα σύνθετο πεπτίδιο και το βασικό ερώτημα είναι αν η μετρηθείσα μάζα αντιστοιχεί στην εν λόγω ένωση. Η MS/MS είναι χρήσιμη όταν απαιτείται μεγαλύτερη βεβαιότητα ως προς την αλληλουχία, όταν οι τροποποιήσεις είναι σημαντικές ή όταν οι δομικά παρόμοιες ενώσεις δεν διαχωρίζονται αναλυτικά με επαρκή βεβαιότητα.

Γιατί ένα πιστοποιητικό ανάλυσης (COA) που βασίζεται αποκλειστικά σε HPLC αποτελεί πρόβλημα όσον αφορά την ταυτοποίηση;

Επειδή ένα πιστοποιητικό ανάλυσης (COA) που βασίζεται αποκλειστικά σε HPLC απαντά μόνο εν μέρει στο ζήτημα της ποιότητας. Μπορεί να δείξει ότι ένα δείγμα φαίνεται χρωματογραφικά καθαρό, αλλά όχι ότι η κύρια κορυφή είναι πράγματι το επιθυμητό πεπτίδιο. Χωρίς δεδομένα μάζας, λείπει η άμεση σύνδεση μεταξύ της κορυφής και της μοριακής μάζας. Είναι επαρκές για την καθαρότητα, αλλά ελλιπές για την ταυτοποίηση.

Τι σημαίνει «ιχνηλασιμότητα παρτίδας» σε μια δοκιμή πεπτιδίων;

Η ιχνηλασιμότητα της παρτίδας σημαίνει ότι τα δεδομένα των μετρήσεων αντιστοιχίζονται με σαφήνεια σε ένα συγκεκριμένο δείγμα ή παρτίδα. Συνεπώς, μια αξιόπιστη αναφορά πρέπει να αναφέρει τον κωδικό παρτίδας, την ημερομηνία της δοκιμής και, ιδανικά, τη μέθοδο που χρησιμοποιήθηκε. Χωρίς αυτήν την αντιστοίχιση, ακόμη και ένα τεχνικά καλό φάσμα έχει σημαντικά μικρότερη αξία στην πράξη.

Μπορεί η LC-MS να διακρίνει πάντα τα ισομερή ή τις πολύ παρόμοιες αλληλουχίες;

Όχι πάντα. Η LC-MS είναι αποτελεσματική στην επιβεβαίωση της μάζας του άθικτου μορίου, αλλά οι ίδιες ή σχεδόν ίδιες μάζες μπορεί, σε οριακές περιπτώσεις, να αντιστοιχούν σε διαφορετικές δομές. Εάν τέτοιες διαφορές είναι αναλυτικά σημαντικές, συνήθως απαιτείται η χρήση της LC-MS/MS, σε συνδυασμό με καλό χρωματογραφικό διαχωρισμό ή, σε περίπλοκες περιπτώσεις, με στοχευμένη χαρτογράφηση πεπτιδίων.

Επομένως, για την αξιολόγηση της ταυτότητας ενός πεπτιδίου με τη μέθοδο LC-MS ισχύει μια σαφής αρχή: η καθαρότητα και η ταυτότητα δεν είναι το ίδιο πράγμα. Όποιος επιθυμεί πραγματικά να γνωρίζει αν ένα πεπτίδιο αντιστοιχεί στην αναμενόμενη δομή, θα πρέπει να αναζητά δεδομένα LC-MS, σαφείς διαφορές μάζας και σαφή τεκμηρίωση της παρτίδας. Ακριβώς αυτή η διαφάνεια στις ανεξάρτητες δοκιμές του πιστοποιητικού ανάλυσης (COA) μετατρέπει έναν απλό αριθμό στο COA σε μια αξιόπιστη αναλυτική δήλωση.

Ενημερωτικό δελτίο

Κοινωνική κοινή χρήση