Высокоточные методы измерения изотопного Н : D состава биомолекул

Как отмечалось выше, в последние десятилетия увеличивается интерес к использованию стабильного изотопа водорода в молекулярно-биологических исследованиях. Соответственно, мно­го внимания в литературе уделяется вопросам разработки новых, все более высокоточных, надеж­ных и дешевых методов детекции стабильной изотопной метки, что указывает на неполное соответ­ствие нынешних методов требованиям экспериментаторов.

Так, описан более точный метод для построения калибровочных кривых, используемых в экс­периментах по определению масс-спектрометрии изотопного соотношения Н : D. Использование высокообогащенной тяжелой воды с концентрацией дейтерия 99,99 ат. % позволило повысить точ­ность определений до уровня ±1 %. В этой же работе показано, что основной вклад в ошибку изо­топных измерений вносят моменты, связанные с методиками выделения, хранения и собственно измерения (например, восстановление воды до газообразного водорода перед и при введении его в газовый масс-спектрометр).

Преодоление такого рода проблем подтолкнуло разработчиков аналитических изотопных методов на поиск новых методов исследования мониторинга соотношения стабильных изотопов водорода (D/Н), в частности, с применением газовой хроматографии/масс-спектрометрии (irm-GC/MS). Лишь недавно эту задачу удалось решить ученым из Бремена. Ими была разработа на система ИКМС — DELTA(+)XL — для высокоточных измерений транзиентных сигналов газо­образного водорода. В качестве газа-носителя использовали гелий. Одной из проблем была необ­ходимость удаление из анализируемых «m/z-3-образцов» ионов гелия с низкой энергией, что потребовало включения в систему энергетического фильтра. «Очищенный» сигнал с массой 3 - HD(+.), который не зависит от присутствия избытка гелия в источнике ионов системы элек­тронного удара, важен для достижения требуемой чувствительности при анализах D/Н пиков в ми- крокапиллярном газовом хроматографе. Исследуемые соединения предварительно проходят коли­чественную высокотемпературную конверсию (>1400 °С) в газ.

Метод позволяет измерять отношения D/Н на уровне 2/1000 и выше при объеме пробы около 200 нг. Проверка метода проводилась на органических соединениях, интересных с точки зрения использования в нефтехимии, химии пищевых и ароматических веществ, на интермедиатах изучаемых метаболических процессов. Именно такие методы позволяют аналитикам достаточно точно определять районы Земли, в которых отобраны те или иные пробы воды, органических со­единений. Так можно достоверно отличать биологически активные соединения, синтезированные живыми объектами (а также продукты питания, соки, спирты), от синтезированных химическим путем.

3.9