Жидкостная хроматография-масс-спектрометрия ( ЖХ-МС ) — это метод аналитической химии, который сочетает возможности физического разделения жидкостной хроматографии (или ВЭЖХ ) с возможностями анализа масс масс -спектрометрии (МС). Системы сопряженной хроматографии-МС популярны в химическом анализе, поскольку индивидуальные возможности каждого метода усиливаются синергически. В то время как жидкостная хроматография разделяет смеси с несколькими компонентами, масс-спектрометрия предоставляет спектральную информацию, которая может помочь идентифицировать (или подтвердить предполагаемую идентичность) каждый разделенный компонент. [1] МС не только чувствительна, но и обеспечивает селективное обнаружение, избавляя от необходимости полного хроматографического разделения. [2] ЖХ-МС также подходит для метаболомики из-за ее хорошего охвата широкого спектра химических веществ. [3] Этот тандемный метод можно использовать для анализа биохимических, органических и неорганических соединений, обычно встречающихся в сложных образцах экологического и биологического происхождения. Поэтому ЖХ-МС может применяться в широком спектре секторов, включая биотехнологию , мониторинг окружающей среды, пищевую промышленность , а также фармацевтическую , агрохимическую и косметическую промышленность. [4] [5] С начала 2000-х годов ЖХ–МС (или, точнее, ЖХ– МС/МС ) также начала использоваться в клинических приложениях. [6]
В дополнение к устройствам жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии система ЖХ–МС содержит интерфейс, который эффективно переносит разделенные компоненты из колонки ЖХ в источник ионов МС. [5] [7] Интерфейс необходим, поскольку устройства ЖХ и МС принципиально несовместимы. В то время как подвижная фаза в системе ЖХ представляет собой жидкость под давлением, анализаторы МС обычно работают в условиях высокого вакуума. Таким образом, невозможно напрямую перекачивать элюат из колонки ЖХ в источник МС. В целом, интерфейс является механически простой частью системы ЖХ–МС, которая переносит максимальное количество аналита, удаляет значительную часть подвижной фазы, используемой в ЖХ, и сохраняет химическую идентичность продуктов хроматографии (химически инертны). В качестве требования интерфейс не должен мешать эффективности ионизации и условиям вакуума системы МС. [5] В настоящее время наиболее широко применяемые интерфейсы ЖХ–МС основаны на стратегиях ионизации при атмосферном давлении (API), таких как ионизация электрораспылением (ESI), химическая ионизация при атмосферном давлении (APCI) и фотоионизация при атмосферном давлении (APPI). Эти интерфейсы стали доступны в 1990-х годах после двадцатилетнего процесса исследований и разработок. [8] [7]
Сочетание хроматографии с МС является хорошо развитой стратегией химического анализа, восходящей к 1950-м годам. Газовая хроматография (ГХ)–МС была первоначально представлена в 1952 году, когда AT James и AJP Martin пытались разработать методы тандемного разделения – масс-анализа. [9] В ГХ аналиты элюируются из разделительной колонки в виде газа, а соединение с источниками ионов электронной ионизации ( EI ) или химической ионизации ( CI ) в системе МС было технически более простой задачей. Из-за этого разработка систем ГХ-МС была быстрее, чем ЖХ-МС, и такие системы были впервые коммерциализированы в 1970-х годах. [7] Разработка систем ЖХ-МС заняла больше времени, чем ГХ-МС, и была напрямую связана с разработкой надлежащих интерфейсов. Виктор Талроз и его коллеги в России начали разработку ЖХ-МС в конце 1960-х годов, [10] [11], когда они впервые использовали капилляры для соединения колонки ЖХ с источником ЭИ. [12] [8] Подобная стратегия была исследована Маклафферти и коллегами в 1973 году, которые соединили колонку ЖХ с источником ХИ, [13], что позволило увеличить поток жидкости в источник. Это был первый и наиболее очевидный способ соединения ЖХ с МС, и был известен как интерфейс капиллярного ввода. Этот пионерский интерфейс для ЖХ-МС имел те же аналитические возможности, что и ГХ-МС , и был ограничен довольно летучими аналитами и неполярными соединениями с низкой молекулярной массой (менее 400 Да). В интерфейсе капиллярного ввода испарение подвижной фазы внутри капилляра было одной из основных проблем. В течение первых лет разработки ЖХ-МС в качестве альтернатив соединения были предложены альтернативы онлайн и офлайн. В целом, офлайн-связывание включало сбор фракций, испарение растворителя и перенос аналитов в МС с помощью зондов. Процесс офлайн-обработки аналитов был трудоемким и имел неотъемлемый риск загрязнения образца. Быстро стало понятно, что анализ сложных смесей потребует разработки полностью автоматизированного решения для офлайн-связывания в ЖХ–МС. [8]
Ключ к успеху и широкому принятию ЖХ–МС в качестве рутинного аналитического инструмента лежит в интерфейсе и источнике ионов между жидкостной ЖХ и вакуумной МС. Следующие интерфейсы были ступеньками на пути к современным интерфейсам с ионизацией при атмосферном давлении и описаны для исторического интереса.
Интерфейс с движущейся лентой (MBI) был разработан Макфадденом и др. в 1977 году и коммерциализирован Финниганом. [14] Этот интерфейс состоял из бесконечной движущейся ленты, на которую в полосе осаждался эффлюент ЖХ-колонки. На ленте растворитель испарялся путем осторожного нагрева и эффективного отвода паров растворителя при пониженном давлении в двух вакуумных камерах. После удаления жидкой фазы лента проходила над нагревателем, который мгновенно десорбировал аналиты в источник ионов МС. Одним из существенных преимуществ MBI была его совместимость с широким диапазоном хроматографических условий. [8] MBI успешно использовался для приложений ЖХ-МС в период с 1978 по 1990 год, поскольку он позволял соединять устройства ЖХ с МС с использованием источников ионов ЭИ, ХИ и бомбардировки быстрыми атомами (FAB). Наиболее распространенными системами МС, подключенными с помощью интерфейсов MBI к ЖХ-колонкам, были приборы с магнитным сектором и квадрупольные приборы. Интерфейсы MBI для ЖХ–МС позволили широко применять МС в анализе лекарств, пестицидов, стероидов, алкалоидов и полициклических ароматических углеводородов . Этот интерфейс больше не используется из-за его механической сложности и трудностей, связанных с обновлением (или очисткой) ленты, а также его неспособности обрабатывать очень лабильные биомолекулы.
Интерфейс прямого ввода жидкости (DLI) был разработан в 1980 году. Этот интерфейс был предназначен для решения проблемы испарения жидкости внутри интерфейса капиллярного входа. В DLI небольшая часть потока LC проталкивалась через небольшое отверстие или диафрагму (обычно диаметром 10 мкм) для формирования струи жидкости, состоящей из мелких капель, которые впоследствии высушивались в камере десольватации. [11] Аналиты ионизировались с использованием источника химической ионизации с использованием растворителя, где растворители LC выступали в качестве газов-реагентов. Для использования этого интерфейса необходимо было разделить поток, выходящий из колонки LC, поскольку только небольшая часть эффлюента (от 10 до 50 мкл/мин из 1 мл/мин) могла быть введена в источник без слишком высокого повышения вакуумного давления системы MS. В качестве альтернативы, Хенион в Корнелльском университете добился успеха с использованием методов микрокапельной ЖХ, так что можно было использовать весь (низкий) поток ЖХ. Одной из основных эксплуатационных проблем интерфейса DLI было частое засорение отверстий диафрагмы. Интерфейс DLI использовался между 1982 и 1985 годами для анализа пестицидов, кортикостероидов, метаболитов в моче лошадей, эритромицина и витамина B 12 . Однако этот интерфейс был заменен интерфейсом термораспыления , который снял ограничения по скорости потока и проблемы с засорением диафрагм. [5] [8]
Связанным устройством был интерфейс пучка частиц (PBI), разработанный Уиллоуби и Браунером в 1984 году. [15] Интерфейсы пучка частиц заняли широкое применение MBI для ЖХ-МС в 1988 году. [8] [16] PBI работал с использованием распылителя гелиевого газа для распыления элюента в вакууме, высушивания капель и откачивания паров растворителя (с помощью струйного сепаратора), в то время как поток монодисперсных высушенных частиц, содержащих аналит, поступал в источник. [11] Высушивание капель вне объема источника и использование струйного сепаратора для откачивания паров растворителя позволяли частицам попадать и испаряться в источнике ЭИ низкого давления. Как и в случае с MBI, возможность генерировать спектры ЭИ, доступные для поиска в библиотеке, была явным преимуществом для многих приложений. Выведенный на рынок компанией Hewlett Packard , а позднее VG и Extrel, этот метод имел умеренный успех, но был в значительной степени вытеснен интерфейсами атмосферного давления, такими как электрораспыление и APCI, которые обеспечивают более широкий спектр покрытия и применения соединений.
Интерфейс термораспыления ( TSP ) был разработан в 1980 году Марвином Весталом и его коллегами в Университете Хьюстона. [17] Он был коммерциализирован Vestec и несколькими крупными производителями масс-спектрометров. Интерфейс появился в результате долгосрочного исследовательского проекта, направленного на поиск интерфейса ЖХ–МС, способного обрабатывать высокие скорости потока (1 мл/мин) и избегать разделения потока в интерфейсах DLI. Интерфейс TSP состоял из нагретого зонда, камеры десольватации и скиммера с фокусировкой ионов. Выходящий поток ЖХ проходил через нагретый зонд и выходил в виде струи пара и мелких капель, текущих в камеру десольватации при низком давлении. Первоначально работавший с нитью накала или разрядом в качестве источника ионов (тем самым выступая в качестве источника ХИ для испаренного аналита), вскоре было обнаружено, что ионы также наблюдались, когда нить накала или разряд были выключены. Это можно объяснить либо прямой эмиссией ионов из капель жидкости, когда они испарялись в процессе, связанном с ионизацией электрораспылением или ионным испарением, либо химической ионизацией испаренных молекул аналита из буферных ионов (таких как ацетат аммония). Тот факт, что многозарядные ионы наблюдались из некоторых более крупных аналитов, предполагает, что прямая эмиссия ионов аналита происходила по крайней мере при некоторых условиях. [11] Интерфейс был способен обрабатывать до 2 мл/мин элюата из колонки LC и эффективно вводил его в вакуумную систему MS. TSP также больше подходил для приложений LC–MS, включающих обращенно-фазовую жидкостную хроматографию (RT-LC). Со временем механическая сложность TSP была упрощена, и этот интерфейс стал популярным как первый идеальный интерфейс LC–MS для фармацевтических приложений, включая анализ лекарственных средств , метаболитов, конъюгатов, нуклеозидов , пептидов , натуральных продуктов и пестицидов . Внедрение TSP ознаменовало собой значительное улучшение систем ЖХ–МС и было наиболее широко применяемым интерфейсом до начала 1990-х годов, когда его начали заменять интерфейсы, включающие ионизацию при атмосферном давлении (API). [5] [7] [16]
Первые интерфейсы бомбардировки быстрыми атомами ( FAB ) и непрерывного потока-FAB (CF-FAB) были разработаны в 1985 и 1986 годах соответственно. [16] Оба интерфейса были похожи, но они отличались тем, что первый использовал пористый зонд фритты в качестве соединительного канала, в то время как CF-FAB использовал наконечник зонда. Из них CF-FAB был более успешным в качестве интерфейса ЖХ-МС и был полезен для анализа нелетучих и термически лабильных соединений. В этих интерфейсах элюент ЖХ проходил через фритту или каналы CF-FAB, образуя равномерную жидкую пленку на наконечнике. Там жидкость бомбардировалась ионными пучками или атомами высокой энергии (быстрыми атомами). Для стабильной работы интерфейсы на основе FAB могли обрабатывать скорости потока жидкости всего 1–15 мкл и также были ограничены микробиологическими и капиллярными колонками. Для использования в источниках ионизации FAB MS интересующие аналиты должны были смешиваться с матрицей (например, глицерином), которую можно было добавлять до или после разделения в колонке LC. Интерфейсы на основе FAB широко использовались для характеристики пептидов, но утратили применимость с появлением интерфейсов на основе электрораспыления в 1988 году. [5] [8]
Жидкостная хроматография — это метод физического разделения, при котором компоненты жидкой смеси распределяются между двумя несмешивающимися фазами, т. е. неподвижной и подвижной. Практику ЖХ можно разделить на пять категорий, т. е. адсорбционная хроматография , распределительная хроматография , ионообменная хроматография , гель-хроматография и аффинная хроматография . Среди них наиболее широко используемый вариант — обращенно-фазовый (RP) режим распределительной хроматографии, который использует неполярную (гидрофобную) неподвижную фазу и полярную подвижную фазу. В обычных приложениях подвижная фаза представляет собой смесь воды и других полярных растворителей (например, метанола, изопропанола и ацетонитрила), а неподвижная матрица готовится путем присоединения длинноцепочечных алкильных групп (например, н-октадецил или C18 ) к внешним и внутренним поверхностям пористых частиц кремнезема неправильной или сферической формы диаметром 5 мкм. [5]
В ВЭЖХ обычно 20 мкл интересующего образца впрыскиваются в поток подвижной фазы, подаваемый насосом высокого давления. Подвижная фаза, содержащая аналиты, проникает через слой неподвижной фазы в определенном направлении. Компоненты смеси разделяются в зависимости от их химического сродства с подвижной и неподвижной фазами. Разделение происходит после повторных стадий сорбции и десорбции , происходящих при взаимодействии жидкости с неподвижным слоем. [8] Жидкий растворитель (подвижная фаза) подается под высоким давлением (до 400 бар или 5800 фунтов на кв. дюйм) в насадочную колонку, содержащую неподвижную фазу. Высокое давление необходимо для достижения постоянной скорости потока для воспроизводимых хроматографических экспериментов. В зависимости от распределения между подвижной и неподвижной фазами компоненты образца будут вытекать из колонки в разное время. [16] Колонка является важнейшим компонентом системы ЖХ и спроектирована так, чтобы выдерживать высокое давление жидкости. Обычные колонки для ЖХ имеют длину 100–300 мм с внешним диаметром 6,4 мм (1/4 дюйма) и внутренним диаметром 3,0–4,6 мм . Для применений, связанных с ЖХ–МС, длина хроматографических колонок может быть короче (30–50 мм) с диаметром частиц насадки 3–5 мкм. В дополнение к обычной модели, другие колонки для ЖХ — это модели с узким отверстием, микроотверстием, микрокапиллярные и нано-ЖХ. Эти колонки имеют меньший внутренний диаметр, обеспечивают более эффективное разделение и обрабатывают потоки жидкости менее 1 мл/мин (обычная скорость потока). [8] Для повышения эффективности разделения и разрешения пиков вместо ВЭЖХ можно использовать сверхэффективную жидкостную хроматографию (УВЭЖХ). В этом варианте ЖХ используются колонки, заполненные более мелкими частицами кремния (диаметром ~1,7 мкм), и требуются более высокие рабочие давления в диапазоне от 310000 до 775000 торр (от 6000 до 15000 фунтов на кв. дюйм, от 400 до 1034 бар). [5]
Масс-спектрометрия (МС) — это аналитический метод, который измеряет отношение массы к заряду ( m/z) заряженных частиц (ионов). Хотя существует множество различных видов масс-спектрометров, все они используют электрические или магнитные поля для управления движением ионов, полученных из интересующего аналита, и определения их m/z. [18] Основными компонентами масс-спектрометра являются источник ионов , масс-анализатор , детектор, а также системы данных и вакуума. Источник ионов — это место, где компоненты образца, введенного в систему МС, ионизируются с помощью электронных пучков , фотонных пучков ( УФ-излучения ), лазерных пучков или коронного разряда . В случае ионизации электрораспылением источник ионов перемещает ионы, которые существуют в жидком растворе, в газовую фазу. Источник ионов преобразует и фрагментирует нейтральные молекулы образца в ионы газовой фазы, которые отправляются в масс-анализатор. В то время как масс-анализатор применяет электрические и магнитные поля для сортировки ионов по их массам, детектор измеряет и усиливает ионный ток для расчета распространенности каждого иона с разрешенной массой. Для того чтобы создать масс-спектр , который может легко распознать человеческий глаз, система данных записывает, обрабатывает, хранит и отображает данные на компьютере. [5]
Масс-спектр может быть использован для определения массы аналитов, их элементного и изотопного состава или для выяснения химической структуры образца. [5] МС — это эксперимент, который должен проводиться в газовой фазе и в вакууме (от 1,33 * 10−2 до 1,33 * 10−6 Паскаля ). Поэтому разработка устройств, облегчающих переход от образцов при более высоком давлении и в конденсированной фазе (твердой или жидкой) в вакуумную систему, имела важное значение для разработки МС как мощного инструмента для идентификации и количественного определения органических соединений, таких как пептиды. [19] МС в настоящее время очень широко используется в аналитических лабораториях, которые изучают физические, химические или биологические свойства самых разных соединений. Среди множества различных видов масс-анализаторов, те, которые находят применение в системах ЖХ–МС, — это квадрупольные , времяпролетные (TOF) , ионные ловушки и гибридные квадрупольно-TOF (QTOF) анализаторы. [7]
Интерфейс между жидкофазной техникой (ВЭЖХ) с непрерывно текущим элюатом и газофазной техникой, выполняемой в вакууме, долгое время был сложным. Появление ионизации электрораспылением изменило это. В настоящее время наиболее распространенными интерфейсами ЖХ–МС являются ионизация электрораспылением (ESI), химическая ионизация при атмосферном давлении (APCI) и фотоионизация при атмосферном давлении (APPI). Это более новые источники ионов МС, которые облегчают переход от среды высокого давления (ВЭЖХ) к условиям высокого вакуума, необходимым в анализаторе МС. [20] [7] Хотя эти интерфейсы описаны по отдельности, они также могут быть коммерчески доступны как двойные источники ионов ESI/APCI, ESI/APPI или APCI/APPI. [8] В прошлом использовались различные методы осаждения и сушки (например, движущиеся ленты), но наиболее распространенным из них было автономное осаждение MALDI . [21] [22] Новый подход, который все еще находится в стадии разработки, называется интерфейсом прямой ЭИ ЖХ–МС, он объединяет систему нано-ВЭЖХ и масс-спектрометр с электронной ионизацией. [23] [24]
Интерфейс ESI для систем ЖХ–МС был разработан Фенном и его коллегами в 1988 году. [25] Этот источник ионов/интерфейс может использоваться для анализа умеренно полярных и даже очень полярных молекул (например, метаболитов, ксенобиотиков, пептидов, нуклеотидов, полисахаридов). Жидкий элюат, выходящий из колонки ЖХ, направляется в металлический капилляр, поддерживаемый при 3–5 кВ, и распыляется высокоскоростным коаксиальным потоком газа на кончике капилляра, создавая мелкий распыл заряженных капель перед входом в вакуумную камеру. Чтобы избежать загрязнения вакуумной системы буферами и солями, этот капилляр обычно располагается перпендикулярно на входе системы МС, в некоторых случаях с противотоком сухого азота перед входом, через который ионы направляются электрическим полем. В некоторых источниках быстрое испарение капель и, таким образом, максимальная эмиссия ионов достигается путем смешивания дополнительного потока горячего газа с распыляемым факелом перед входом в вакуум. В других источниках капли втягиваются через нагретую капиллярную трубку при входе в вакуум, способствуя испарению капель и эмиссии ионов. Эти методы увеличения испарения капель теперь позволяют использовать скорости потока жидкости 1–2 мл/мин, при этом по-прежнему достигая эффективной ионизации [26] и высокой чувствительности. Таким образом, хотя использование колонок с микроотверстием 1–3 мм и более низких скоростей потока 50–200 мкл/мин обычно считалось необходимым для оптимальной работы, это ограничение больше не так важно, и более высокая емкость колонки с большим отверстием теперь может быть выгодно использована с системами ESI LC–MS. Положительно и отрицательно заряженные ионы могут быть созданы путем переключения полярностей, и можно быстро получать альтернативные спектры положительной и отрицательной моды в одном и том же цикле LC. В то время как большинство крупных молекул (с молекулярной массой более 1500–2000) производят многозарядные ионы в источнике ESI, большинство более мелких молекул производят однозарядные ионы. [7]
Разработка интерфейса APCI для ЖХ–МС началась с Хорнинга и его коллег в начале 1973 года. [27] Однако его коммерческое применение было введено в начале 1990-х годов после того, как Хенион и его коллеги улучшили интерфейс ЖХ–APCI–МС в 1986 году. [8] Источник ионов/интерфейс APCI может использоваться для анализа небольших, нейтральных, относительно неполярных и термически стабильных молекул (например, стероидов, липидов и жирорастворимых витаминов). Эти соединения плохо ионизируются с помощью ESI. Кроме того, APCI также может обрабатывать потоки подвижной фазы, содержащие буферные агенты. Жидкость из системы ЖХ прокачивается через капилляр, а на кончике, где происходит коронный разряд, также происходит распыление. Сначала ионизирующий газ, окружающий интерфейс, и растворитель подвижной фазы подвергаются химической ионизации в источнике ионов. Затем эти ионы реагируют с аналитом и передают свой заряд. Затем ионы образца проходят через скиммеры с малым отверстием с помощью линз фокусировки ионов. Попав в область высокого вакуума, ионы подвергаются анализу массы. Этот интерфейс может работать в режимах положительного и отрицательного заряда, и в основном производятся однозарядные ионы. [7] Источник ионов APCI также может обрабатывать скорости потока от 500 до 2000 мкл/мин и может быть напрямую подключен к обычным колонкам с внутренним диаметром 4,6 мм. [16]
Интерфейс APPI для ЖХ–МС был разработан одновременно Брюинзом и Сейджем в 2000 году. [28] [8] APPI — это еще один источник ионов/интерфейс ЖХ–МС для анализа нейтральных соединений, которые не могут быть ионизированы с помощью ESI. [7] Этот интерфейс похож на источник ионов APCI, но вместо коронного разряда ионизация происходит с помощью фотонов, поступающих из разрядной лампы. В режиме прямого APPI однозарядные молекулярные ионы аналита образуются путем поглощения фотона и выброса электрона. В режиме легирующего APPI легко ионизируемое соединение (легирующая примесь) добавляется в подвижную фазу или распыляющий газ для содействия реакции обмена зарядом между молекулярным ионом легирующего примеси и аналитом. Ионизированный образец затем переносится в масс-анализатор в высоком вакууме, проходя через скиммеры с малым отверстием. [8]
Сочетание МС с ЖХ системами привлекательно, поскольку жидкостная хроматография может разделять деликатные и сложные природные смеси, химический состав которых должен быть хорошо установлен (например, биологические жидкости, образцы окружающей среды и лекарственные препараты). Кроме того, ЖХ–МС применяется в анализе летучих остатков взрывчатых веществ. [29] В настоящее время ЖХ–МС стала одним из наиболее широко используемых методов химического анализа, поскольку более 85% природных химических соединений являются полярными и термически нестабильными, а ГХ-МС не может обрабатывать эти образцы. [5] Например, ВЭЖХ–МС считается ведущим аналитическим методом для протеомных и фармацевтических лабораторий. [7] [5] Другие важные приложения ЖХ–МС включают анализ продуктов питания, пестицидов и растительных фенолов . [8]
LC–MS широко используется в области биоанализа и особенно вовлечен в фармакокинетические исследования фармацевтических препаратов. Фармакокинетические исследования необходимы для определения того, насколько быстро лекарство будет выводиться из органов тела и печеночного кровотока. Анализаторы MS полезны в этих исследованиях из-за их более короткого времени анализа и более высокой чувствительности и специфичности по сравнению с УФ-детекторами, обычно подключаемыми к системам HPLC. Одним из основных преимуществ является использование тандемной MS–MS , где детектор может быть запрограммирован на выбор определенных ионов для фрагментации. Измеряемое количество представляет собой сумму фрагментов молекул, выбранных оператором. Пока нет помех или подавления ионов в LC–MS , разделение LC может быть довольно быстрым. [30]
LC–MS используется в протеомике как метод обнаружения и идентификации компонентов сложной смеси. Подход LC–MS протеомики снизу вверх обычно включает переваривание протеазой и денатурацию с использованием трипсина в качестве протеазы, мочевины для денатурации третичной структуры и иодацетамида для модификации остатков цистеина. После переваривания LC–MS используется для пептидного массового отпечатка пальцев , или LC–MS/MS ( тандемная MS ) используется для получения последовательностей отдельных пептидов. [31] LC–MS/MS чаще всего используется для протеомного анализа сложных образцов, где пептидные массы могут перекрываться даже с масс-спектрометрией высокого разрешения. Образцы сложных биологических веществ (например, сыворотки человека) можно анализировать в современных системах LC–MS/MS, которые могут идентифицировать более 1000 белков. Однако такой высокий уровень идентификации белков возможен только после разделения образца с помощью геля SDS-PAGE или HPLC-SCX. [30] Недавно ЖХ–МС/МС была применена для поиска пептидных биомаркеров. Примерами являются недавнее открытие и валидация пептидных биомаркеров для четырех основных бактериальных патогенов дыхательных путей ( Staphylococcus aureus , Moraxella catarrhalis ; Haemophilus influenzae и Streptococcus pneumoniae ) и вируса SARS-CoV-2. [32] [33]
ЖХ-МС стала одним из наиболее часто используемых методов глобального профилирования метаболитов биологических тканей (например, плазмы крови, сыворотки, мочи). [34] ЖХ-МС также используется для анализа природных продуктов и профилирования вторичных метаболитов в растениях. [35] В этом отношении системы на основе МС полезны для получения более подробной информации о широком спектре соединений из сложных биологических образцов. ЖХ-ядерный магнитный резонанс ( ЯМР ) также используется в метаболомике растений, но этот метод может обнаруживать и количественно определять только наиболее распространенные метаболиты. ЖХ-МС была полезна для продвижения области метаболомики растений, которая направлена на изучение растительной системы на молекулярном уровне, обеспечивая непредвзятую характеристику метаболома растения в ответ на его окружающую среду. [36] Первым применением ЖХ-МС в метаболомике растений было обнаружение широкого спектра высокополярных метаболитов, олигосахаридов , аминокислот , аминосахаров и сахарных нуклеотидов из тканей флоэмы Cucurbita maxima . [37] Другим примером ЖХ-МС в метаболомике растений является эффективное разделение и идентификация глюкозы , сахарозы , раффинозы , стахиозы и вербаскозы из экстрактов листьев Arabidopsis thaliana . [38]
LC–MS часто используется в разработке лекарств, поскольку она позволяет быстро подтвердить молекулярный вес и идентифицировать структуру. Эти функции ускоряют процесс создания, тестирования и проверки открытия, начиная с широкого спектра продуктов с потенциальным применением. LC–MS приложения для разработки лекарств являются высокоавтоматизированными методами, используемыми для пептидного картирования, гликопротеинового картирования, липодомики, натуральной дерепликации продуктов, биоаффинного скрининга, скрининга лекарств in vivo , скрининга метаболической стабильности, идентификации метаболитов, идентификации примесей, количественного биоанализа и контроля качества. [39]
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )