Estudio de factores que afectan la ionización de los hidratos de carbono en espectrometría de masa UV-Maldi

• Autores: Giudicessi, Silvana Laura
• Año de publicación: 2011
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Erra Balsells, Rosa
• Materia: UV-MALDI MS; ESI MS; CACL2; HIDRATOS DE CARBONO; NANOPARTICULAS; MATRICES UV-MALDI; EDTA; UV-MALDI MS; ESI MS; CACL2; CARBOHYDRATES; NANOPARTICLES; UV-MALDI MATRICES; EDTA
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En este trabajo de tesis se estudió el efecto de la presencia del Ca2+ (y/o Mg2+) en el análisis por UV-MALDI MS de hidratos de carbono, utilizando el EDTA como un reactivo auxiliar. Este análisis mostró un claro efecto de la presencia de Ca2+ en los espectros obtenidos cuando se utilizó nor-harmano (nHo) como matriz. Dicho efecto se basaría en la interacción del ion Ca2+ con los grupos HO- presentes en los hidratos de carbono. Con matrices ácidas el efecto observado fue menor y se debería a que los grupos HO- y –COOH de las mismas pueden unirse al catión Ca2+ y además por su carácter prótico inhibir la interacción de éste con el azúcar. El estudio comparativo por espectrometría de masa ESI mostró que el comportamiento de los hidratos de carbono en presencia del Ca2+ (y/o Mg2+) no es uniforme, dependiendo éste del tamaño molecular y de la estructura del compuesto. En ambos casos, la presencia del EDTA compitió con la formación de los complejos metalhidrato de carbono y mostró ser una herramienta útil para la restitución de las señales sodiadas de los analitos y la obtención de espectros de masa de mejor calidad. También se analizó la formación de la especie [A+Cl]- en el proceso de desorción/ionización de hidratos de carbono neutros, utilizando diferentes técnicas de incorporación del ion Cl- a las muestras. Para ello se utilizó la mezcla de la matriz nHo y la sal NH4Cl, una matriz clorada sintetizada en nuestro laboratorio (6-cloro-nor-harmano) y el clorhidrato de nor-harmano. Las especies [A+Cl]- se formaron eficientemente, especialmente utilizando esta última matriz. La formación de estas especies cloradas es una alternativa a tener en cuenta al momento de estudiar hidratos de carbono neutros cuyo proceso de ionización no es eficiente. Finalmente, se analizó la capacidad de nanopartículas (NPs) de actuar como matrices en el análisis por UV-MALDI MS de azúcares neutros. Dichas NPs mostraron ser eficientes matrices para la detección de azúcares tanto comerciales como los presentes en extractos de tejidos y en tejidos intactos (análisis in situ), a diferencia de las matrices orgánicas clásicas que no resultaron útiles como tales para este último tipo de análisis.
In the present Project the effect of Ca2+ (and/or Mg2+) on the UV-MALDI MS analysis of carbohydrates and that of EDTA as auxiliary reagent have been studied. These cations showed a very clear effect when nor-harmane (nHo) was used as matrix. This fact can be explained taking into account the interaction between the Ca2+ (and/or Mg2+) with the hydroxyl groups present in the carbohydrate structure. When matrix with hydroxy and carboxy functional groups were used the observed effect was quite mild probably because these groups interact preferentially with the discharged cations and because their hydrogen donor capability inhibits the carbohydrate-Ca2+ interaction. Comparative studies conducted by ESI MS showed that the carbohydrate- Ca2+ (and/or Mg2+) interaction is not the same for all the sugars studied depending strongly on the molecular size and structure. EDTA addition to the sample competes with the sugar because its Ca2+ and Mg2+ quelating properties showing to be a useful tool to enhance the intensity of the carbohydrate signals yielding higher quality mass spectra. The detection of neutral carbohydrates as the anion [A+Cl]- species was also studied by means of different Cl- addition methods to the sample. With this purpose the mixture of the matrix nHo and the NH4Cl salt, a chloroderivative of nor-harmane prepared in our laboratory (6-chloro-nor-harmane) and nor-harmane hydrochloride were used. The [A+Cl]- were efficiently formed specially when nor-harmane hydrochloride was used. Formation of the chlorinated anions is a possibility to take into account when neutral carbohydrates with low UV-MALDI desorption/ionization are analyzed. Finally, the capability of nanoparticles (NPs) to behave as UV-MALDI matrices for neutral carbohydrate analysis was studied. Those studied showed to be efficient for the analysis of neutral sugars commercially available and those present in extracts from tissues as well as present in intact tissues (analysis in situ), on the contrary than the classical organic matrices that were not useful at all for in situ analysis.
Fil: Giudicessi, Silvana Laura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.