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Aplicación 

Análisis de oligosacáridos por medio de MALDI-MS con matrices líquidas

Para superar las múltiples e importantes limitaciones asociadas al análisis de oligosacáridos por medio de la espectrometría de masas MALDI[1], se busca la aplicación de una nueva matriz líquida (Fig.1).

Principales limitaciones

Las principales limitaciones en el análisis de oligosacáridos por medio de MALDI-MS con matrices líquidas son:

Problema 1: Baja reproducibilidad de la medición debida a inhomogeneidad de la mezcla muestra/matriz sólida
Problema 2: Disociación de los grupos sulfato y/o los ácidos siálicos.
Problema 3: Baja sensibilidad.

Fig.1Fig.1: Síntesis de una matriz líquida (G3CA)

Resultados

1. Obtención de una superficie homogénea de la mezcla muestra/matriz
Fig.2
Fig.2: (A) Fotografías de la mezcla analito/matriz. (B) Distribución de la intensidad de iones utilizando matrices líquidas (G2CHCA y G3CA) y una matriz sólida (DHB) para neocarratraosa-41, 3-di-O-sulfato (2Na+) con un espectrómetro de masas Shimadzu Biotech MALDI-QIT-TOF.

2. Supresión de la disociación de los grupos sulfato y los ácidos siálicos Fig.3Fig.3: Espectro de masa de iones negativos de la neocarrahexosa-41, 3, 5-tri-O-sulfato (3Na+). 100 fmol/copa, usando (A) DHB y (B) G3CA, obtenido con un espectrómetro de masas Shimadzu Biotech MALDI-QIT-TOF.

Fig.4Fig.4: Espectro de masa de iones negativos del disialoglicano (100 fmol/copa) usando (A) DHB y (B) G3CA, obtenido con un espectrómetro de masas Shimadzu Biotech MALDI-QIT-TOF.

3. Generación de un análisis de alta sensitividad
La matriz líquida G3CA permite realizar análisis de oligosacáridos de alta sensibilidad. Puesto que la mezcla de la muestra con la matriz líquida posee una tensión de superficie moderada, la misma forma una pequeña gota líquida cuando es depositada en el objetivo de acero inoxidable pulido a espejo, lo que permite realizar un análisis de alta sensibilidad.

Fig.5Fig.5: Espectro de masa-masa (MS2) de iones negativos de la neocarradodecaosa-41, 3, 5, 7, 9, 11-hexa-sulfato (6Na+) (1 fmol/copa) ([M-Na] -, m/z 2443.4) usando G3CA, obtenido con un espectrómetro de masas Shimadzu Biotech MALDI-QIT-TOF.

4. Otros: ionización preferencial de glicopéptidos
La matriz líquida G3CA facilita el análisis de glicopéptidos presentes en mezclas de péptidos y glicopéptidos.

fig6a
Fig.6

Fig.6: Espectro de masa de iones positivos y negativos de digeridos de la RNasa B (1 fmol/copa) usando (A y C) la DHB y (B y D) G3CA, obtenido con un espectrómetro de masas Shimadzu Biotech MALDI-QIT-TOF. Los picos marcados por flechas se deben a iones derivados de glicopéptidos. fig6b

Conclusiones
Los resultados arriba presentados introducen mejoras significativas a los principales problemas en el análisis de oligosacáridos por MALDI-MS:

Solución al problema 1: Se mejora la homogeneidad de la superficie muestra/matriz y la reproducibilidad de los resultados.
Solución al problema 2: Se suprime la disociación de los grupos sulfato y de los ácidos siálicos.
Solución al problema 3: Se logra un análisis de alta sensibilidad.

Comentarios
1) Las matrices líquidas (G3CA y G2CHCA) no son productos comerciales[1].
2) Las matrices líquidas proveen un método efectivo para el análisis de carbohidratos.
3) Todos los datos se obtuvieron utilizando un objetivo especular de acero inoxidable (producto no comercial).
4) Todos los datos se obtuvieron utilizando el espectrómetro de masas MALDI-QIT-TOF (Shimadzu).
5) El tiempo establecido para lograr el vacío necesario al insertar platillos de muestra con matrices líquidas es prácticamente el mismo que se necesita al utilizar las matrices sólidas convencionales utilizando espectrómetros de Shimadzu.
6) La matriz líquida puede disolverse en un solvente apropiado y mezclarse utilizando una pipeta o, como con las matrices sólidas, depositarse en la copa.

Referencias
[1] Fukuyama, Y.; Nakaya, S.; Yamazaki, Y.; Tanaka, K., Anal. Chem. Vol. 80, pp. 2171-2179 (2008)

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