脱着エレクトロスプレーイオン化による液体クロマトグラフィマス分析によるタンパク質分析のためのシグナルと電荷の増強

私たちは最近、脱着電気散布イオン化（DESI）の使用を、質量分析（MS）と高性能液体クロマトグラフィー（HPLC）を結合するための新しい界面として報告しました（Chem。Commun。2011、47、4171）。このようなインターフェースの利点の1つは、分離された分析物のポストカラム誘導体化を、誘導体化試薬がスプレー溶媒にドープされる「反応性」デジアプローチを介してイオン化と統合できることです。反応性DESIインターフェイスにより、プロンプトMS検出を備えたクロマトグラフィーカラムの端からの分析物脱着/イオン化が可能になります。20ミリ秒の短い時間遅延が実証されました。この研究では、スーパーチャージング試薬、M-ニトロベンジルアルコール（M-NBA）またはスルホランを含むDESIスプレー溶媒を使用したHPLC分離後の「スーパーチャージ」タンパク質によってこの用途を拡張しました。LCカラムから溶出したタンパク質（インスリン、ユビキチン、リゾチーム、およびα-ラクタルブミン）は、タンパク質電荷状態分布（CSD）で大幅に増加した（CSD）と過剰に充電できます。タンパク質。興味深いことに、スーパーチャージは反応性デジと組み合わせて、トリフルオロ酢酸（TFA）に対する耐性を高めます。これは、プレミアムペプチド/タンパク質クロマトグラフィー分離の移動相で優れた添加剤であることが知られていますが、従来のエレクトロスプレーイオン化（ESI）の重度のシグナル抑制効果があります。ESIのバリアント形態であるエレクトロソニックスプレーイオン化（ESSI）と比較して、TFAを含む移動相を使用したLC/DESI-MSを使用したタンパク質分析の感度は、リゾチームとα-ラクタルブミンで最大70倍改善できます。Desi Spray溶媒中のM-NBA。おそらく、液滴のTFA解離を減らすことにより、スーパーチャージ剤はトリフルオロ酢酸アニオン濃度を低下させ、イオンのペアリングを分析物カチオン部位に抑制します。したがって、イオンのペアリングの減少は、TFA信号抑制効果を減少させます。過充電能力とTFA信号抑制の削減は、LC/DESI-MSがタンパク質分析のための貴重な方法であることを示唆しています。

We recently reported the use of desorption electrospray ionization (DESI) as a novel interface to couple high-performance liquid chromatography (HPLC) with mass spectrometry (MS) (Chem. Commun. 2011, 47, 4171). One of the benefits of such an interface is that post-column derivatization of separated analytes can be integrated with ionization via a "reactive" DESI approach in which a derivatizing reagent is doped into the spray solvent. The reactive DESI interface allows analyte desorption/ionization from the end of the chromatographic column with prompt MS detection; a short time delay of ~20 ms was demonstrated. In this study, we extended this application by "supercharging" proteins following HPLC separation using a DESI spray solvent containing supercharging reagents, m-nitrobenzyl alcohol (m-NBA) or sulfolane. Proteins (insulin, ubiquitin, lysozyme and α-lactalbumin) eluted out of the LC column can be supercharged with the protein charge state distributions (CSDs) significantly increased (to higher charge), which would be advantageous for subsequent top-down MS analysis of proteins. Interestingly, supercharging combined with reactive DESI enhances tolerance towards trifluoroacetic acid (TFA), which is known to be a superior additive in the mobile phase for premium peptide/protein chromatographic separation but has severe signal suppression effects for conventional electrospray ionization (ESI). In comparison to electrosonic spray ionization (ESSI), a variant form of ESI, the sensitivity of protein analysis using LC/DESI-MS with the mobile phase containing TFA can be improved by up to 70-fold for lysozyme and α-lactalbumin by including m-NBA in the DESI spray solvent. Presumably, by reducing TFA dissociation in the droplet, supercharging agents lower trifluoroacetate anion concentrations and concomitantly reduce ion pairing to analyte cationic sites. The reduced ion pairing therefore decreases the TFA signal suppression effect. The supercharging capability and the reduction of TFA signal suppression suggest that LC/DESI-MS is a valuable method for protein analysis.