La espectrometría de masas de imágenes con inversión de carga en fase gaseosa reacciona ion/ion separa los lípidos isobáricos

Los compuestos isobáricos, moléculas que comparten la misma masa nominal pero con sus átomos dispuestos de manera diferente, plantean un desafío importante en los experimentos de espectrometría de masas. Estos compuestos, que se encuentran dentro de una amplia gama de compuestos químicos en muestras de tejido, a menudo conducen a imágenes compuestas que comprenden múltiples sustancias. Un estudio reciente en el Revista de la Sociedad Estadounidense de Espectrometría de Masasescrito por Jonathan T. Specker y Boone M. Prentice en el Departamento de Química de la Universidad de Florida en Gainesville, Florida, EE. UU., presenta un enfoque novedoso que aborda este problema utilizando reacciones ion/ion de inversión de carga en fase gaseosa, proporcionando una método prometedor para separar lípidos isobáricos (1).

La complejidad de las muestras de tejido a menudo resulta en la presencia de múltiples compuestos isobáricos, lo que hace esencial separarlos e identificarlos con precisión. Las mediciones de masa precisa de alta resolución (HRAM) a veces pueden resolver dichos compuestos, pero la viabilidad de este método depende de la plataforma del instrumento y de la escala de tiempo experimental deseada. Alternativamente, la espectrometría de masas en tándem (MS/MS) ofrece un enfoque para mejorar la especificidad molecular. Los métodos tradicionales de MS/MS se basan en la disociación inducida por colisión (CID) para fragmentar compuestos de interés y posteriormente analizar las masas del producto. Sin embargo, las reacciones ion/ion en fase gaseosa ofrecen un enfoque alternativo para reaccionar selectivamente con clases específicas de analitos.

En este estudio, los investigadores emplearon reacciones ion/ion de inversión de carga en fase gaseosa para resolver selectivamente las fosfatidilcolinas (PC) en mezclas de lípidos isobáricos. Al utilizar un dianión reactivo del ácido 1,4-fenilendipropiónico (PDPA), el equipo pudo reaccionar con [M + H]⁺, [M + Na]⁺y [M + K]⁺ tipos de iones, generando aniones de productos desmetilados para cada PC, denotados como [PC – CH₃]⁻. Estos aniones producto ya no son isobáricos y exhiben diferencias de masa de 22 Da para iones protonados y 16 Da para iones sodiados, ambos versus iones potásicos respectivamente.

La aplicación de este innovador método de reacción se ejemplificó mediante la diferenciación de lípidos isobáricos en el análisis de espectrometría de masas de imágenes del tejido cerebral de rata. Al emplear reacciones ion/ion de inversión de carga en fase gaseosa, los investigadores pudieron alcanzar un nivel de especificidad molecular que de otro modo sería difícil de alcanzar. Las diferencias de masa inducidas por la reacción proporcionaron una distinción clara entre compuestos que habrían parecido idénticos en los métodos tradicionales de espectrometría de masas.

La importancia de este método radica en su potencial para mejorar en gran medida la precisión de la identificación de analitos en experimentos de espectrometría de masas de imágenes. En lugar de depender únicamente de las mediciones HRAM, que pueden no siempre ser factibles debido a limitaciones de instrumentación, los investigadores pueden utilizar reacciones ion/ion de inversión de carga en fase gaseosa para diferenciar selectivamente compuestos, incluso cuando comparten la misma masa nominal.

Este método ofrece una valiosa herramienta para investigadores y científicos que participan en una amplia gama de aplicaciones, desde productos farmacéuticos hasta diagnóstico clínico. A medida que la metodología continúa desarrollándose, puede abrir nuevas vías para el estudio de mezclas químicas complejas, ampliando aún más nuestra comprensión de la composición molecular de diversas muestras.

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Referencia

(1) Specker, JT; Prentice, BM Separación de lípidos isobáricos en espectrometría de masas por imágenes mediante reacciones ion/ion de inversión de carga en fase gaseosa. Mermelada. Soc. Espectro de masas. 2023, 34 (9), 1868–1878. DOI: 10.1021/jasmes.3c00081