Электрораспыление матрицы для анализа метаболитов

УДК 543.51
Болдырев А. И. 1
1
Московский физико-технический институт
Электрораспыление матрицы для анализа метаболитов одиночной клетки
методом MALDI.
Новый метод анализа одиночной клетки был разработан группой Зеноби [1]. Метод
включает в себя флуоресцентную и рамановскую микроскопию, масс-спектрометрический
анализ с ионизацией лазерной десорбцией. Проблема данного метода состоит в том, что не
все вещества, обнаруженные на спектрах флуоресценции и рамановского рассеяния,
присутствуют на масс-спектре (например, хлорофилл). Этот эффект обусловлен
недостаточной чувствительностью масс-спектрометрического метода при ионизации
лазерной десорбцией.
Чувствительность метода можно повысить за счет нанесения на образец специального
вещества - матрицы, увеличивающей эффективность ионизации лазерной десорбцией. При
этом способ нанесения матрицы должен удовлетворять специфическим условиям, при
которых анализируется одиночная клетка [2]. Этим условиям удовлетворяет метод нанесения
матрицы с помощью электрораспыления [3].
В данной работе различные вещества (DHB, HCCA, смесь DHB и HCCA, альфатерфинил) были опробованы в качестве матрицы: все вещества были исследованы на
способность ионизовать хлорофилл и относящиеся к нему метаболиты как в анализе
одиночной клетки, так и в анализе множества клеток. За исключением HCCA ,все вещества
позволили получить сигнал, относящихся к хлорофиллу метаболитов, который оказался в 3
раза больше, чем сигнал тех же метаболитов, полученный без использования матрицы.
Альфа-терфинил и смесь DHB и HCCA из-за низкого уровня шума и сильной интенсивности
сигнала метаболитов были выбраны для экспериментов с электрораспылением.
В результате оптимизации электрораспыления смеси DHB и HCCA было достигнуто
однородное и максимальное покрытие поверхности образца относительно малыми каплями
матрицы (10 мкм). Однородного покрытия электрораспылением альфа-терфенила получить
не удалось.
Тем не менее, напыление смеси DHB и HCCA не позволило получить сигнал
метаболитов, относящихся к хлорофиллу при анализе одиночной клетки. Но сигнал искомых
метаболитов был получен при одновременной ионизации более десяти клеток.
Литература
1) Pawel L. Urban, Thomas Schmid, Andrea Amantonico, Renato Zenobi; Multidimensional
Analysis of Single Algal Cells by Integrating Microspectroscopy with Mass Spectrometry;
Anal. Chem., 83, 1843–1849, February 07, 2011;
2) Pawel L. Urban, Konstantins Jefimovs, Andrea Amantonico, Stephan R. Fagerer, Thomas
Schmid, Stefanie Maedler, Josep Puigmarti-Luis,aNils Goedeckec, Renato Zenobi; Highdensity micro-arrays for mass spectrometry; Lab Chip, 2010, 10, 3206–3209
3) Zoltan Takats, Justin M. Wiseman, Bogdan Gologan, R. Graham Cooks; Electrosonic Spray
Ionization. A Gentle Technique for Generating Folded Proteins and Protein Complexes in
the Gas Phase and for Studying Ion-Molecule Reactions at Atmospheric Pressure; Anal.
Chem., Vol. 76, No. 14, July 15, 2004.