Способ определения эндогенных стероидов в плазме крови человека

Авторы патента:

Баранов Павел Андреевич (RU)

Апполонова Светлана Александровна (RU)

Родченков Григорий Михайлович (RU)

G01N30/72 - масс-спектрометры

Владельцы патента RU 2451292:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Антидопинговый центр" (RU)

Изобретение относится к области медицины, а точнее к клинической химии, в частности к способам оценки уровня содержания эндогенных стероидов в организме. Предложенный способ определения эндогенных стеоидов в плазме крови человека включает приготовление растворов веществ-эталонов в органическом растворителе, приготовление анализируемой пробы путем экстракции. Затем осуществляют упаривание экстракта и растворение сухого остатка в мобильной фазе. Далее проводят хроматографическое разделение и масс-спектральный анализ эталонных растворов и анализируемой пробы. Затем регистрируют полученные результаты с последующим определением наличия эндогенных стероидов. При этом в процессе пробоподготовки образец исследуемой плазмы крови экстрагируют. Экстракт делят на две аликвоты, одну из которых модифицируют гидроксиламином в кислой среде и вторую ангидридным реагентом в виде раствора 4-диметиламинопиридина, триэтиламина и 2-метил-6-нитробензойного ангидрида в тетрагидрофуране. При этом органические слои обоих модифицированных аликвот количественно отделяют. Затем их упаривают в токе азота, перерастворяют сухие остатки в мобильной фазе и далее осуществляют хроматографическое разделение и масс-спектральный анализ приготовленных проб. Наличие эндогенных стероидов определяют по сравнению показателей времени удержания и соотношения интенсивности характеристичных ионов в пробах и растворах веществ-эталонов.

Техническим результатом изобретения является повышение точности определения стероидов и снижение количества плазмы крови, необходимой для проведения анализа. 7 табл., 3 ил., 4 пр.

Изобретение относится к области медицины, а точнее к клинической химии, в частности к способам определения уровня содержания эндогенных стероидов в организме.

Известны способы определения органических веществ, в том числе и стероидов, методом газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией, например [1-3].

Общим недостатком таких методов является трудоемкая и продолжительная во времени стадия получения летучих производных, для стероидов, что существенно усложняет ход анализа и увеличивает его продолжительность.

Наиболее близким по своей технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ определения стероидов в плазме крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС) [4].

По указанному способу готовят стандартные растворы веществ-эталонов, снимают и регистрируют хроматографические и масс-спектрометрические характеристики указанных растворов и исследуемой пробы плазмы крови в режиме сканирования в выбранном диапазоне и определяют наличие эндогенных стероидов путем сравнения зарегистрированных времени удержания и соотношений интенсивности характеристичных ионов веществ-эталонов и пробы.

Недостатком указанного способа является высокий порог чувствительности определения стероидов, что требует анализа больших объемов плазмы крови и соответственно забора больших объемов крови, а это естественно травмирует пациента как физически, так и психологически. Кроме того, пробоподготовка требует большого времени (до 1,5 час).

Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данного изобретения, является снижение травмируемости пациента при заборе образца крови на исследование за счет снижения количества плазмы крови необходимого для проведения анализа (как результата понижения предела детектирования стероидов) и одновременно сокращение продолжительности проведения анализа.

Поставленный технический результат достигается тем, что в процессе пробоподготовки в образец исследуемой плазмы крови после экстрагирования добавляют внутренний стандарт, делят на две аликвоты, одну из которых химически модифицируют гидроксиламином в кислой среде и вторую ангидридным реагентом в виде раствора 4-диметиламинопиридина, триэтиламина и 2-метил-6-нитробензойного ангидрида в тетрагидрофуране, органические слои обоих модифицированных аликвот количественно отделяют, упаривают в токе азота, перерастворяют сухие остатки в мобильной фазе и далее вводят в систему ВЭЖХ-МС/МС с электрораспылительной ионизацией в режиме регистрации положительных ионов с последующей оценкой полученных результатов.

Известно, что стероиды химически достаточно инертны и поэтому они слабо ионизируются в процессе проведения ВЭЖХ-МС/МС анализа с электрораспылительной ионизацией. Указанное обстоятельство приводит к тому, что для получения достоверных результатов анализа приходится исследовать большие объемы плазмы крови (1,5-2,5 мл). Кроме того, пределы детектирования стероидов при проведении вышеуказанного анализа составляют от 10 нг/мл до 2,0 нг/мл. В то же время содержание стероидов у детей пубертального возраста и у женщин постклимактерического возраста составляет <10,0 и до 2,0 пг/мл.

Авторами найдено неожиданное решение: если химически модифицировать стероиды - ввести в молекулу дополнительные, но известные заместители, то такие модифицированные стероиды будут легко ионизироваться и соответственно детектирование их не представит затруднений, при этом существенно снизятся пределы детектирования.

Следует заметить, что в нашем случае стероиды модифицируются по гидроксильной (пиколиновые) и кетогруппам (оксимы), причем одни модифицируются, например тестостерон, обоими системами, другие по одной, как, например, кортизол (оксимы) и эстрадиол (пиколинаты). Для определения эндогенных стероидов в качестве таковых могут быть выбраны, например, андрогены (тестостерон, дегидроэпиандростерон, андростерон и т.п.); эстрогены (эстрон, эстрадиол, эстриол и т.п.); кортикостероиды (кортизол, кортизон, тетрагидро кортизол и т.п.) В том числе могут быть выбраны прегненолон, прегнандиол, прегнантриол, дигидротестостерон, 6β-ОН-кортизол, альдостерон и т.п.

Стандартные растворы аналитов могут быть приготовлены растворением точных навесок в точном объеме растворителя, например метанола. Рабочие растворы могут быть получены разбавлением до соответствующей концентрации.

В качестве химических модификаторов могут быть использованы гидроксиламин и ангидридный реагент - раствор 4-диметиламинопиридина, триэтиламина и 2-метил-6-нитробензойного ангидрида в тетрагидрофуране.

В качестве элюента могут быть использованы, например, смеси метанола, ацетата аммония и муравьиной кислоты.

В качестве экстрагента для ЖЖЭ может быть использован метилтретбутиловый эфир (МТБЭ).

В качестве регуляторов рН могут быть использованы гидрокарбонат натрия и карбонат калия.

В качестве системы ВЭЖХ-МС/МС могут быть использованы хромато-масс-спектрометр с тройным квадрупольным анализатором TSQ Quantum фирмы Thermo Finnigan (США), соединенным с высокоэффективным жидкостным хроматографом модели Surveyor, оснащенным автосамплером, насосом высокого давления и дегазатором фирмы Thermo Finnigan (США).

В качестве вспомогательного оборудования могут быть использованы:

- автоматический шейкер фирмы Glas-Col®, США - для ЖЖЭ;

- центрифуга марки Rotina 46R фирмы Hettich, (ФРГ) - для получения контрастной поверхности раздела между органической и водной фазами;

- упариватель фирмы Barnstead Inc.(ClilA), совмещенный с генератором азота марки Mistral-4 фирмы Schmidlin-DBS AG (Чехия) - для упаривания органического экстракта;

- колонка Eclipse XDB-C18, 150×2.1 мм, размер частиц 5 мкм, размер пор 100 Å, фирмы Agilent (США) - для хроматографического разделения.

В качестве мобильной фазы может быть использована система: 0,05% раствор муравьиной кислоты с 20 мМ раствором ацетата аммония (рН 3.0) (А) и метанол (В).

В качестве внутренних стандартов (ISTD) могут быть использованы например D₃-тестостерон и метилтестостерон.

Изобретение может быть осуществлено следующим образом.

Растворяют точные навески веществ-эталонов в органических растворителях, разделяют каждый раствор на две аликвоты, одну из которых модифицируют гидроксиламином в кислой среде и вторую ангидридным реагентом в виде раствора 4-диметиламинопиридина, триэтиламина и

2-метил-6-нитробензойного ангидрида в тетрагидрофуране, органические компоненты каждой модифицированной аликвоты количественно отделяют, упаривают в токе азота, перерастворяют сухие остатки в мобильной фазе и далее вводят в систему ВЭЖХ-МС/МС с электрораспылительной ионизацией в режиме регистрации положительных ионов. Снимают и регистрируют хроматографические и масс-спектрометрические характеристики веществ-эталонов (детектируют не менее трех характеристических ионов каждого эталонного вещества, определяют время удержания, молекулярную массу, прекурсор-ионы, характеристичные ионы, нижний предел обнаружения) и полученные результаты вводят в программное обеспечение, например Xcalibur версии 1.3 фирмы Thermo Finnigan, США.

Далее проводят пробоподготовку, при которой к образцу исследуемой плазмы крови добавляют внутренний стандарт, экстрагируют МТБЭ и делят экстракт на две аликвоты, одну из которых модифицируют гидроксиламином в кислой среде и вторую ангидридным реагентом в виде раствора 4-диметиламинопиридина, триэтиламина и 2-метил-6-нитробензойного ангидрида в тетрагидрофуране, органические слои обоих модифицированных аликвот количественно отделяют, упаривают в токе азота, перерастворяют сухой остаток в мобильной фазе и далее каждую аликвоту вводят в систему ВЭЖХ-МС/МС с электрораспылительной ионизацией в режиме регистрации положительных ионов с последующей оценкой полученных результатов путем сравнения зарегистрированных показателей времени удержания и соотношения интенсивности характеристичных ионов во всех растворах и пробах.

Следует отметить, что заявляемый способ определения эндогенных стероидов позволяет сократить продолжительность проведения анализа в 1,5-2,0 раза по сравнению с прототипом.

Для лучшего понимания изобретение может быть проиллюстрировано, но не исчерпано следующими примерами его конкретного осуществления.

Пример 1

А. Получение масс-спектров, определение характеристических ионов, времени удержания и пределов детектирования исследуемых стероидов

Готовят стандартные растворы аналитов (1 мг/мл): кортизола, кортизона, тестостерона, дегидроэпиандростерона, андростерона, эстрона, эстрадиола, эстриола, кортизола, кортизона, тетрагидрокортизола, прегненолона, прегнандиола, прегнантриола, дигидротестостерона, 6β-ОН-кортизола и альдостерона (естественно разумеется, что из имеющегося массива известных стероидов вышеперечисленые стероиды выбраны по случайной схеме). Рабочие растворы готовят растворением точной навески стероидов-эталонов в метаноле. Далее получают рабочие растворы стероидов разбавлением стандартных растворов до содержания 10 мкг/мл. Из каждого рабочего раствора отбирают по две аликвоты объемом 100 мкл, вводят внутренний стандарт (D₃-тестостерон и метилтестостерон) и химически модифицируют их. Параметры модификации: гидроксиламином в кислой (HCl) среде - 30-35 мин, 60-70°C; ангидридным реагентом в виде раствора 4-диметиламинопиридина, триэтиламина и 2-метил-6-нитробензойного ангидрида в тетрагидрофуране - 35-40 мин, температура комнатная. Органические слои обоих модифицированных аликвот количественно отделяют, упаривают в токе азота, перерастворяют сухой остаток в мобильной фазе состава: 0,05% раствор муравьиной кислоты с 20 мМ раствором ацетата аммония (рН 3.0).

Приготовленные таким образом рабочие растворы вводят в систему ВЭЖХ-МС/МС (хромато-масс-спектрометр с тройным квадрупольным анализатором TSQ Quantum фирмы Thermo Finnigan (США), соединенным с высокоэффективным жидкостным хроматографом модели Surveyor, оснащенным автосамплером, насосом высокого давления и дегазатором фирмы Thermo Finnigan (США). Анализ ведут при скорости потока подвижной фазы 0.2 мл/мин. Определяемые вещества разделяют градиентным элюированием при условиях: 0 мин - 40% В; 8-9 мин - 90% В; 12-18 мин - 40% В; общее время анализа с учетом стабилизации системы перед вводом следующего образца составляет 18 мин. Ионизацию при атмосферном давлении осуществляют электрораспылением в режиме регистрации положительных ионов. Напряжение на капилляре - 3.8 кВ; температура капилляра 245°C; скорость потока осушающего газа (азот) - 0.45 л/мин; скорость потока газа (аргон) в камере соударения - 0.075 л/мин; температура в камере ионизации 200°C; давление на распылителе - 2 атм.

Детектирование определяемых веществ проводят в режиме регистрации селективных реакций (SRM). Ширина пика для прекурсор-ионов и соответствующих характерных ионов на первом квадруполе (Q1) и третьем квадруполе (Q3) составляет 0.5 а.е.м, (на половине высоты), время задержки - 5 мс. Обработку полученных данных (масс-спектры, характеристические ионы, время удержания и пределы детектирования исследуемых стероидов) проводят с применением программного обеспечения Xcalibur версии 1.3 фирмы Thermo Finnigan, США. Результаты анализа стероидов-эталонов (выборочно) представлены в Таблице 1.

Таблица 1
№	Стероид-эталон	Время удержания, мин	Мол. масса	Прекурсор-ион [М+Н]+	Характеристич. ионы	Найденная концентрация, пг/мл
1	Тестостерон оксим	10,0	303	304	124; 112; 138; 77	4,0
2	Тестостерон пиколинат	11,4	393	394	271; 253; 124; 147	2,0
3	Дегидроэпиан дростерон пиколинат	11,7	393	394	271; 253; 124; 106	5,5
4	Андростендион диоксим	9,4	316	317	124:; 112; 138; 77	2,0

На Фиг.1 представлен МС/МС спектр немодифицированного тестостерона.

На Фиг.2 представлен МС/МС спектр оксим-производного тестостерона.

На Фиг.3 представлен МС/МС спектр кето-производного тестостерона.

Результаты анализа немодифицированных стероидов (выборочно) представлены в Таблице 2.

Таблица 2
№№	Стероид-эталон	Время удержания , мин	Мол. масса	Прекурсор-ион [М+Н]+	Характеристич. ионы	Нижн. предел детектирования, пг/мл
1	Тестостерон	9,9	288	289	109; 97; 138	5000
3	Дегидроэпианд ростерон	11,7	393	394	271; 253; 105	10000
4	Андростендион	9,4	316	317	211; 109; 269; 97	5000

Б. Подготовка пробы и анализ исследуемой плазмы крови.

У пациента (мужчина, 35 лет) получают образец крови забором из вены (6,5 мл), отделяют плазму, разделяют ее на три части: объемом 1,5 мл, объемом 200 мкл и 100 мкл. В первую часть добавляют 50 мкл раствора внутреннего стандарта, содержащего D₃-тестостерон (10 нг/мкл) и метилтестостерон (10 нг/мкл), подщелачивают до рН 9.5-10.0 смесью гидрокарбоната натрия и карбоната калия (1:2), добавляют 5 г сульфата аммония и далее экстрагируют с 5 мл МТБЭ в течение 10 мин на автоматическом экстракторе. Центрифугируют при 2000 об/мин в течение 5 мин, органический экстракт упаривают досуха в токе азота. Сухой остаток растворяют в 100 мкл метанола, затем 15 мкл раствора вводят в систему ВЭЖХ-МС/МС с электрораспылительной ионизацией при атмосферном давлении в режиме регистрации положительных ионов. Анализ ведут при следующих параметрах. Скорость потока подвижной фазы 0,2 мл/мин. Определяемые вещества разделяют градиентным элюированием при условиях: 0 мин - 40% В; 8-9 мин - 90% В; 12-18 мин - 40% В, общее время анализа с учетом стабилизации системы перед вводом следующего образца составляет 18 мин. Ионизацию при атмосферном давлении осуществляют электрораспылением в режиме регистрации положительных ионов. Напряжение на капилляре - 3.8 кВ; температура капилляра - 245°C; скорость потока осушающего газа (азот) - 0.45 л/мин; скорость потока газа (аргон) в камере соударения - 0.075 л/мин; температура в камере ионизации 200°C; давление на распылителе - 2 атм. Детектирование определяемых веществ проводят в режиме регистрации селективных реакций (SRM). Ширина пика для прекурсор-ионов и соответствующих характерных ионов на первом квадруполе (Q1) и третьем квадруполе (Q3) составляет 0.5 а.е.м. (на половине высоты), время задержки 5 мс. В Таблице 3 представлены обнаруженные вещества (стероиды) и найденные пределы детектирования определяемых в плазме крови веществ.

Таблица 3
№	Найденное соединение	Найденная концентрация, пг/мл
1	Тестостерон оксим	4523,8
2	Тестостерон пиколинат	3976,7
3	Дегидроэпиандростерон пиколинат	61,3
4	Андростендион диоксим	1247,7

Вторую часть плазмы крови (200 мкл) разделяют на две аликвоты по 100 мкл, вводят в них внутренний стандарт как указано выше и химически модифицируют их. Параметры модификации те же, что и при приготовлении растворов стероидов-эталонов. Органические слои модифицированных аликвот количественно отделяют экстракцией ДМТБЭ, упаривают в токе азота, перерастворяют сухие остатки в 100 мкл мобильной фазы состава: 0,05% раствор муравьиной кислоты с 20 мМ раствором ацетата аммония (рН 3.0), далее 15 мкл раствора вводят в систему ВЭЖХ-МС/МС с электрораспылительной ионизацией при атмосферном давлении в режиме регистрации положительных ионов. Анализ ведут при тех же параметрах, что и в части «Б» описываемого примера. В Таблице 4 представлены характеристики стероидов, обнаруженных в пробе плазмы.

Таблица 4
№	Найденное соединение	Найденная концентрация, пг/мл
1	Тестостерон оксим	4,0
2	Тестостерон пиколинат	2,0
3	Дегидроэпиандростерон пиколинат	5,5
4	Андростендион диоксим	2,0

Установлено, что в исследуемом образце плазмы крови содержатся тестостерон оксим, тестостерон пиколинат, дегидроэпиандростерон пиколинат и андростендион диоксим.

Далее третью часть плазмы крови (100 мкл) подвергают анализу как в первом абзаце части Б Примера 1 (без химической модификации). Результаты анализа отрицательные - ни один стероид не был обнаружен.

Из сопоставления данных Таблиц 1-4 со всей очевидностью вытекает, что, во-первых, двойная химическая модификация стероидов обеспечивает снижение порога детектирования стероидов с 2000-10000 пг для немодифицированных до 2,0-5,0 пг для модифицированных гидроксиламином и до 2-5 пг для карбоксилатных производных; во-вторых, существенно (в 15-20 раз) уменьшается количество плазмы крови, необходимой для проведения анализа.

Примеры 2-4

Забирают по 100 мкл крови из безымянного пальца у трех пациентов: а) женщина постклимактерического возраста (67 лет), б) ребенок пубертального возраста (мальчик 12,5 лет) и в) ребенок пубертального возраста (девочка, 12,5 лет); из каждого образца крови отделяют плазму, разделяют ее на две равные части, добавляют внутренний стандарт, далее обе части химически модифицируют как в Примере 1, далее экстрагируют МТБЭ. Затем оба экстракта упаривают досуха в токе азота, перерастворяют в 50 мкл мобильной фазы состава 40/60 метанол/0,02% р-р муравьиной кислоты с 20 мМ р-ром ацетата аммония и далее каждую аликвоту вводят в систему ВЭЖХ-МС/МС с электрораспылительной ионизацией в режиме регистрации положительных ионов (параметры процесса осуществления анализа такие же, как в Примере 1). Результаты анализа представлены в Таблицах 5, 6 и 7 (по порядку пациентов - женщина 67 лет, мальчик 12,5 лет и девочка 12,5 лет соответственно).

Таблица 5
№	Найденное соединение	Найденная концентрация, пг/мл
1	Тестостерон оксим	12,5
2	Тестостерон пиколинат	13,9
3	Дегидроэпиандростерон	4,4
4	Андростендион диоксим	6,2

Таблица 6
№	Найденное соединение	Найденная концентрация, пг/мл
1	Тестостерон оксим	36,9
2	Тестостерон пиколинат	37,2
3	Дегидроэпиандростерон	38,9
4	Андростендион диоксим	45,3

Таблица 7
№	Найденное соединение	Найденная концентрация, пг/мл
1	Тестостерон оксим	9,1
2	Тестостерон пиколинат	8,7
3	Дегидроэпиандростерон	2,1
4	Андростендион диоксим	4,2

Как видно из описания и приведенных примеров осуществления способа, заявляемое изобретение обеспечивает высокую точность определения стероидов, снижает порог детектирования, позволяет уменьшить количество плазмы крови, необходимое для проведения анализа при одновременном сокращении времени проведения анализа.

Источники информации

1. Хим. фарм. Журнал, 1988, т.22, с.622.

2. RU 2313086 C2, G01N 30/72, 2007.

3. J. Anal. Toxicol., 2005, v.29, №4, p.217.

4. Rapid Communications in Mass Spectroscopy, 20(22), p.3465-3476 - прототип.

Способ определения эндогенных стероидов в плазме крови человека, включающий приготовление растворов веществ-эталонов в органическом растворителе, приготовление анализируемой пробы путем экстракции, упаривания экстракта и растворения сухого остатка в мобильной фазе с последующим хроматографическим разделением и масс-спектральным анализом эталонных растворов и анализируемой пробы, а также регистрацию полученных результатов и определение наличия стероидов, отличающийся тем, что при проведении пробоподготовки в образец исследуемой плазмы крови добавляют внутренний стандарт, экстрагируют, экстракт делят на две аликвоты, одну из которых модифицируют гидроксиламином в кислой среде и вторую - ангидридным реагентом в виде раствора 4-диметиламинопиридина, триэтиламина и 2-метил-6-нитробензойного ангидрида в тетрагидрофуране, органические слои обоих модифицированных аликвот количественно отделяют, упаривают в токе азота, перерастворяют сухие остатки в мобильной фазе и далее осуществляют хроматографическое разделение и масс-спектральный анализ приготовленной пробы и наличие эндогенных стероидов определяют по сравнению показателей времени удержания и соотношения интенсивности характеристичных ионов в пробе и растворах веществ-эталонов.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для анализа газов живого организма. .

Способ повышения точности определения последовательности аминокислотных остатков биополимера на основе данных масс-спектрометрического анализа, вычислительная система // 2408011

Изобретение относится к биоинформационным методам идентификации белков и пептидов по геномным базам данных. .

Способ идентификации высокотоксичных соединений ряда o-алкилалкилфторфосфонатов и прогнозирования масс-спектров химикатов этого ряда // 2391657

Изобретение относится к способу и может быть использовано для хромато-масс-спектрометрической идентификации контролируемых токсичных химикатов в сложных многокомпонентных смесях.

Способ установления отличительных признаков в химическом составе моногенных линий подсолнечника // 2377556

Изобретение относится к области разработки способа установления состава природного материала путем разделения жидкостей, полученных в результате пробоподготовки, методом газовой хроматографии.

Масс-анализатор с ионной ловушкой // 2372687

Изобретение относится к масс-спектроскопии а более конкретно к квадрупольным масс-анализаторам. .

Фингерпринтинг сложных смесей, содержащих углеводороды // 2341792

Способ подготовки проб для определения содержания изотопов урана в маслах // 2338186

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу подготовки проб для определения содержания элементов и их изотопов в углеводородных, минеральных и синтетических, в частности вакуумных маслах, нефтепродуктах и горюче-смазочных материалах.

Способ масс-спектрометрического анализа различных химических соединений // 2321850

Система изотопного хромато-масс-спектрометрического анализа органических газовых смесей и твердоэлектролитная ячейка // 2315289

Изобретение относится к аналитической технике, предназначенной для анализа газовых сред, в частности к детектированию веществ, разделяемых в хроматографических колонках для их последующего изотопного анализа, и может быть использовано в газовой и нефтяной промышленности, энергетике, геохимии, гидрологии, экологии, аналитическом приборостроении при проведении высокоточных измерений концентраций органических газов, кислорода, газообразных оксидов и для определения изотопного состава водорода в природных водных материалах.

Способ определения фосфорорганических веществ // 2313086

Изобретение относится к области исследования или анализа материалов, в том числе фосфорорганических веществ, путем разделения образцов материалов на составные части с использованием адсорбции, абсорбции, хроматографии и масс-спектрометрии, а более конкретно к способам идентификации и количественного определения фосфорорганических веществ методами хромато-масс-спектрометрии.

Способ идентификации органических соединений на основе метода высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии // 2469314

Изобретение относится к исследованию или анализу материалов путем определения их химических или физических свойств, конкретно путем разделения на составные части (компоненты) с использованием адсорбции и их масс-спектрометрического исследования

Способ количественного определения органических соединений // 2469315

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к инструментальным оптическим методам анализа

Устройство электрораспыления хроматографических потоков анализируемых растворов веществ для источников ионов // 2530783

Предлагаемое изобретение относится к области ион-дрейфовой и масс-спектрометрии и найдет широкое применение при решении аналитических задач органической и биоорганической химии, иммунологии, биотехнологии, криминалистике, протеомике, метаболомике и медицины, метабономики и посттрансляционной модификации. Устройство электрораспыления хроматографических потоков анализируемых растворов веществ для источников ионов выполнено в виде коаксиально расположенных капилляров, ориентированных вертикально. По внутреннему металлическому капилляру подается раствор, к этому же капилляру прикладывается напряжение от высоковольтного источника питания. С торца этого капилляра происходит электрораспыление вертикально вверх. Коаксиальный внешний капилляр имеет внутренний диаметр больше внешнего диаметра внутреннего капилляра. Излишки не распыленного раствора, стекающие по внешней стенке внутреннего капилляра, вместе с лабораторным воздухом откачиваются воздушным насосом через зазор между коаксиальными капиллярами. Техническим результатом является увеличение потока распыляемого раствора, монодисперсность микрокапель, отсутствие крупных не контролируемых капель, а следовательно, уменьшение шумов в регистрируемом спектре. 4 ил.

Способ проведения дейтеро-водородного обмена в ионном источнике масс-спектрометра // 2548387

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к масс-спектрометрии, к способам осуществления дейтеро-водородного обмена в ионном источнике масс-спектрометра и может быть использовано для проведения структурного экспресс-анализа биомакромолекул. Для создания атмосферы, насыщенной дейтерирующим агентом, в ионном источнике испаряют каплю дейтерирующего агента, помещенную на металлической подложке, обогреваемой путем контакта с нагретым входным конусом масс-спектрометра. В качестве растворителя для исследуемого образца используют растворитель, не содержащий дейтерий, или дейтерированный растворитель. Техническим результатом является возможность в несколько раз повысить глубину дейтеро-водородного обмена подвижных атомов водорода на дейтерий, используя стандартный ионный источник масс-спектрометра при атмосферном давлении. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Высокочувствительный способ определения количества компонентов, полученных из лекарственных трав // 2558042

Изобретение относится к высокочувствительному способу определения количества глицирризина, глицирретиновой кислоты и их фармакологически приемлемых солей, присутствующих в плазме крови человека. Высокочувствительный способ определения количества глицирризина, глицирретиновой кислоты и их фармакологически приемлемых солей характеризуется тем, что смесь плазмы крови человека с метанолом или раствором аммиачной воды с определенной концентрацией вводят в твердую фазу, обладающую обращенно-фазовой распределительной функцией и функцией анионного обмена, затем промывают твердую фазу очищающей жидкостью, представляющей собой однокомпонентную жидкость или жидкую смесь, по меньшей мере, двух компонентов, выбранных из группы, включающей воду, щелочь, спирт и ацетонитрил. Далее проводят элюирование из твердой фазы кислым спиртом, выбранным из муравьиной кислоты-метанола или муравьиной кислоты-этанола, после чего проводят стадию количественного определения глицирризина, глицирретиновой кислоты и их фармакологически приемлемых солей методом ЖХ-МС или ЖХ-МС/МС. Высокочувствительный способ позволяет обнаружить и количественно определить глицирризин, глицирретиновую кислоту и их фармакологически приемлемые соли в плазме крови человека. 4 ил., 17 табл., 7 пр.

Способ детекции аминов // 2580653

Изобретение относится к области аналитической химии и касается способа определения амина в образце. Сущность способа заключается в контактировании образца, содержащего амин, с раствором соли, содержащей 2,2',2”,6,6',6”-гексаметокситритильный карбокатион, и последующем определении конъюгатов методами высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии. Способ пригоден как для летучих аминов малой массы, так и для полярных аминогликозидных соединений. Образующиеся производные аминов обладают поглощением в УФ-области и повышенной склонностью к ионизации, что облегчает их детекцию указанными выше методами. Использование способа позволяет с высокой точностью определить амины в образце. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 33 пр., 33 ил.

Способ транспортировки ионных потоков в источниках ионов с ионизацией при атмосферном давлении для хромато-масс-спектрометров гх-мс // 2584272

Изобретение относится к области масс-спектрометрии, а именно к источникам ионов с ионизацией при атмосферном давлении (фотоионизация, химическая ионизация при атмосферном давлении в коронном разряде и другие), и найдет широкое применение в масс-спектрометрии, спектрометрии подвижности ионов при решении задач органической и биоорганической химии, иммунологии, медицины, диагностики заболеваний, биохимических исследований, фармацевтике, токсикологии и экологии, проведении анализов в криминалистике и следового анализа наркотиков и их метаболитов. Способ основан на формировании газовой, транспортирующей ионы, струи, коаксиально обдувающей область образования ионов закрученной вихревой струей с образованием объемного закрученного потока с осевым течением, и дополнительного газового потока, формирующего вихревую пробоотборную струю в виде составного вихря, фокусирующего ионы на оси пробоотборного потока в центре вихревого ядра. Особенностью способа являются равенство линейных скоростей ламинарных потоков: газа-носителя из хроматографической колонки и внешнего коаксиального потока газа; при этом суммарный объемный поток, транспортирующий ионы, должен немного превышать поток газа с транспортируемыми ионами, поступающего в интерфейс масс-спектрометра. Техническим результатом является обеспечение транспортировки ионных потоков без дискриминации ионов по массам, уменьшения плотности ионов в транспортируемом потоке, потери хроматографического разделения при нормальных условиях, не прибегая к нагреву внешнего газа носителя, что существенно упрощает реализацию метода в широком диапазоне объемных скоростей потоков газа-носителя, при этом ионный ток анализируемых веществ хроматографической фракции поступает в анализатор без примесей из лабораторного воздуха. 1 ил.

Устройство непрерывного стабильного электрораспыления растворов в источнике ионов при атмосферном давлении // 2587679

Изобретение относится к области ион-дрейфовой и масс-спектрометрии и найдет широкое применение при решении аналитических задач органической и биоорганической химии, иммунологии, биотехнологии, криминалистики, протеомики, метаболомики, медицины, экологии и охраны окружающей среды. Устройство непрерывного стабильного электрораспыления растворов в источнике ионов при атмосферном давлении выполнено в виде коаксиально расположенных капилляров, ориентированных вертикально. По внутреннему металлическому капилляру подается анализируемый раствор, к этому же капилляру прикладывается напряжение от высоковольтного источника питания. С торца этого капилляра происходит электрораспыление вертикально вверх. Для непрерывного стабильного электрораспыления вводимых проб (анализируемых растворов в узел электораспыления) и стабильного процесса распыления в канал подачи растворов устанавливается инжектор, например кран-переключатель с петлевым вводом пробы, позволяющий проводить ввод пробы без разрыва потока жидкости, а следовательно, и без переходных неустойчивых процессов выхода на стабильный режим распыления. В канал откачки парогазовой смеси из зазора между коаксиальными капиллярами устанавливается осушитель. Излишки нераспыленного раствора отделяются от парогазовой смеси и осушенный лабораторный воздух откачивается воздушным насосом. Технический результат - увеличение времени непрерывного стабильного распыления раствора, а следовательно. устойчивой работы прибора и стабильности регистрируемых спектров, уменьшение частоты обслуживания устройства распыления и источника ионов для их чистки. 4 ил.

Способ идентификации органических соединений методом хромато-масс-спектрометрии // 2599900

Изобретение относится к исследованию или анализу паров веществ путем измерения их физических свойств с использованием метода масс-спектрометрии и масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов, в том числе в сочетании с методом хроматографии. Способ идентификации органических соединений на основе использования методов газовой хроматографии, масс-спектрометрии электронной ионизации. При этом для получения аналитической информации применен метод масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов и для установления структуры соединения используют совместно данные трех методов: газовой хроматографии, масс-спектрометрии электронной ионизации и масс-спектрометрии отрицательных ионов резонансного захвата электронов. После хроматографического разделения вещества ионизируются методом электронной ионизации с детектированием положительных ионов (ПИ) и/или ионизируются электронами, обладающими энергией от 0 до 15 эВ, с регистрацией отрицательных ионов. Затем по данным зарегистрированных масс-спектров определяют вероятную молекулярную массу, определяют брутто-формулы осколочных ионов и изотопных ионов, входящих в структуру молекул, сравнивают полученные результаты с данными библиотек: масс-спектров положительных ионов (NIST) и масс-спектров отрицательных ионов, содержащих более 100 масс-спектров исследованных соединений. Техническим результатом является повышение достоверности и надежности идентификации веществ, расширение функциональных возможностей масс-спектрометрического метода отрицательных ионов резонансного захвата электронов. 2 ил.

Устройство образования бескапельного ионного потока при электрораспылении анализируемых растворов в источниках ионов с атмосферным давлением // 2608361

Изобретение относится к области ион-дрейфовой и масс-спектрометрии и найдет широкое применение при решении аналитических задач органической и биоорганической химии, иммунологии, биотехнологии, криминалистике, протеомике, метаболомике при электрораспылении растворов исследуемых лабильных веществ. Устройство образования бескапельного ионного потока при электрораспылении анализируемых растворов в источниках ионов с атмосферным давлением выполнено в виде коаксиально расположенных капилляров. Внутренний металлический капилляр находится под потенциалом земли, по нему подается жидкостным насосом анализируемый раствор. На торце этого капилляра образуется мениск, с поверхности которого происходит образование ионного потока при электрораспылении. Коаксиальный зазор между капиллярами подключен к воздушному регулируемому откачивающему насосу. Напротив мениска расположен плоский противоэлектрод с отверстием в центре закрытый скользящей заслонкой, которые электрически соединены между собой и подключены к высоковольтному регулируемому источнику питания. Скользящая заслонка перекрывает попадание капель в анализатор ионного потока в начале процесса электрораспыления и при его завершении, когда процесс не стационарен. В варианте горизонтальной ориентации оси отверстия в противоэлектроде капилляр, в торце которого расположен мениск распыляемого раствора, устанавливается под углом к оси в горизонтальной плоскости для компенсации деформации симметрии конической формы мениска под воздействием силы тяжести. Технический результат - получение бескапельного ионного потока при электрораспылении анализируемых растворов в источниках ионов с атмосферным давлением при нормальных условиях, а следовательно, непрерывного стабильного распыления, устойчивой работы анализатора и стабильности регистрируемых спектров, уменьшение частоты обслуживания устройства транспортировки ионного потока в анализатор для его чистки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.