
- •Содержание
- •1 Аналитический обзор 11
- •2 Методическая часть 29
- •3. Экспериментальная часть 37
- •4 Обсуждение результатов эксперимента 44
- •Условные обозначения
- •Введение
- •1 Аналитический обзор
- •1.1 Регулярные мультимолекулярные структуры
- •1.2 Хроматография
- •1.2.1 Металл-аффинная хроматография – сочетание принципов лигандообменной и аффинной хроматографии
- •1.3 Методы характеризации сорбентов
- •1.3.1 Удельная поверхность
- •1.3.2 Емкость сорбента, влажность
- •1.3.3 Электрокинетический потенциал
- •1.4 Maldi масс-спектрометрия
- •1.5 Идентификация белков – метод pmf
- •1.6 Тандемная масс-спектрометрия (мс-мс) и идентификация пептиов по фрагментным масс-спектрам
- •1.7 Идентификация пост-трансляционных модификаций
- •1.8 Аддукты зомана с сывороточным альбумином
- •2 Методическая часть
- •2.1 Используемые материалы:
- •2.2 Методики получения сорбента и исследования
- •2.2.1 Получение рмм (FeIii) сорбента
- •2.2.2 Определение удельной поверхности сорбента
- •2.2.3 Определение сорбционной емкости сорбента
- •2.2.3.1 Проведение металл-аффинного анализа
- •2.2.3.2 Определение влажности рмм Fe(III) сорбента
- •2.2.3.3 Определение влажности коммерческого сорбента
- •2.2.4 Анализ фосфорилированных пептидов казеина молока коровы
- •2.2.4.1 Выделение суммарного белка из обезжиренного сухого молока
- •2.2.4.2 Гидролиз суммарного белка молока коровы в присутствии трипсина
- •2.2.5 Анализ фосфонилированных пептидов сывороточного альбумина человека
- •2.2.5.1 Гидролиз сывороточного альбумина человека в присутствии пепсина
- •2.2.6 Масс-спектрометрический анализ
- •2.2.6.1 Масс-спектрометрический анализ методом maldi-tof и maldi-tof-tof
- •2.2.6.2 Обработка данных масс-спектрометрического анализа
- •3. Экспериментальная часть
- •3.1. Получение рмм Fe(III) сорбента
- •3.2 Определение удельной поверхности
- •3.3 Определение электрокинетического потенциала и размера частиц.
- •3.4 Определение сорбционной емкости сорбента
- •3.4.1Проведение металл-аффинного анализа
- •3.4.2 Определение содержание пептида в проскоке и контрольном образце
- •3.4.3 Определение влажности коммерческого сорбента и рммс Fe(III)
- •3.5 Анализ фосфорилированных пептидов казеина молока коровы
- •3.5.1 Приготовление микроколонки с сорбентом
- •3.5.2 Металл-аффинная хроматография на коммерческом сорбенте
- •3.5.3 Металл-аффинная хроматография на рммс Fe(III)
- •3.6 Анализ фосфонилированных пептидов сывороточного альбумина человека
- •3.6.1 Приготовление металл-аффинной колонки
- •3.6.2 Выбор элюэнта
- •3.6.3 Металл-аффинная хроматография на коммерческом сорбенте
- •3.6.4 Металл-аффинная хроматография на рммс Fe(III)
- •3.7 Масс-спектрометрический анализ
- •3.7.1 Проведение масс-спектрометрического анализа
- •4 Обсуждение результатов эксперимента
- •4.1 Охарактеризация сорбента
- •4.1.1. Получение рмм сорбента, содержащего ионы железа (III) и приготовление хроматографических колонок.
- •4.1.2 Определение удельной поверхности
- •4.1.3 Определение емкости сорбента
- •4.1.4 Микроэлектрофоретические исследования.
- •4.1.4.1 Определение электрокинетического потенциала
- •4.1.4.2 Расчет удельной поверхности рмм сорбента
- •4.2 Исследование возможности специфичного выделения фосфорилированных пептидов из биологического образца методом металл-аффинной хроматографии с использованием рммс(Fe III)
- •4.3 Разработка метода металл-аффинного выделения прямых ковалентных аддуктов зомана с сывороточным альбумином с помощью рмм сорбентов Fe(III) для последующего масс-спектрометрического анализа
- •4.3.1 Поиск и идентификация аддуктов сывороточного альбумина человека с зоманом
- •4.3.2 Выделение фосфонилированных пептидов сывороточного альбумина человека с использованием рммс (Fe III)
- •4.3.2 Масс-спектрометрическая идентификация сайтов связывания зомана с альбумином при взаимодействии с белками in vitro
- •Выводы по работе:
- •Список использованных источников.
- •Приложение а Технико-экономическая оценка научно-исследовательской работы Обоснование договорной цены на разработку
- •Расчет затрат на научно-исследовательскую разработку
- •Расчет затрат на сырье, материалы, реактивы, покупные изделия и полуфабрикаты
- •Расчет затрат на энергоресурсы
- •Расчет затрат на приборы, оборудование для научно-экспериментальных работ и суммы амортизационных отчислений
- •Расчет затрат на оплату труда с обязательными начислениями
- •Прочие затраты Расчет суммы расходов по использованию вычислительной техники.
- •Затраты на выполнение специальных анализов.
- •Расчет суммы накладных расходов
- •Расчет сметы затрат на разработку
- •Приложение б Охрана труда и окружающей среды
- •1 Опасные и вредные производственные факторы
- •2 Пожарная безопасность
- •3 Обеспечение санитарно-гигиенических условий
- •4 Вентиляция
- •5 Аптечка и ее содержание
- •6 Освещение помещения
- •7 Безопасность выполнения работы в лаборатории
- •8 Анализ технологических операций
- •9 Меры первой помощи
- •Охрана окружающей среды
- •Приложение в
- •Приложение г Масс-спектры смеси триптических пептидов казеина, элюированных с колонки с сорбентом, содержащим ионы железа.
4.3.2 Масс-спектрометрическая идентификация сайтов связывания зомана с альбумином при взаимодействии с белками in vitro
На втором этапе исследования по той же схеме были проанализированы образцы, полученные в эксперименте in vitro.
Образцы, использованные для дальнейшего проведения эксперимента in vitro, содержали сывороточный альбумин, выделенный из донорской плазмы после ее инкубации с зоманом в концентрациях 0.1 мг/мл, 10-3 мг/мл,10-5 мг/мл, 10-6 мг/мл. Пробоподготовку проводили по процедуре, описанной выше (в качестве колонки использовали спиновую колонку, содержащей 15 монослоев сорбента, наносили 500 мкл образца) полученные масс-спектры представлены на рисунке 4.3.2.1.
Рисунок 4.3.2.1 – Масс-спектры пепсиновых гидролизатов альбумина человека, модифицированного зоманом в различных концентрациях, полученных при инкубации плазмы крови человека в эксперименте in vitro: 1 – GD 0.1мг/мл, 2 – GD 10-3мг/мл, 3 – GD 10-5 мг/мл, 4 – GD 10-6мг/мл
Результаты анализа пептического гидролизата методом металл-аффинной хроматографии представлены на рисунке 4.3.2.2.
А – концентрация зомана (CGD) 0.1мг/мл, Б - CGD 10-3мг/мл, В - CGD 10-5мг/мл, Г - CGD 10-6 мг/мл
Рисунок 4.3.2.2 – Масс-спектры пепсиновых гидролизатов альбумина человека, выделенного из плазмы крови человека, модифицированной зоманом после элюции с металл-аффинного сорбента, содержащего Fe (III), 0,5% раствором NEt3. в Н2O
Как показано на рисунке, во всех масс-спектрах надежно детектируется сигнал m/z 1568 Да. Причем ни на одном масс-спектре не были обнаружены сигналы других ранее описанных аддуктов, что позволяет сделать вывод, что в эксперименте in vitro модификация альбумина прошла только по одному сайту.
Таким образом, в результате работы показано, что при применении РММС Fe(III) В качестве металл-аффинного сорбента позволяет успешно обогащать биологический образец фосфонилированными пептидами.
-
Выводы по работе:
1 Разработан новый металл-аффинный сорбент РММС (FeIII) для специфичного выделения фосфорсодержащих пептидов из биологических образцов. Впервые в качестве сорбента использованы регулярные мультимолекулярные структуры, полученные по методу Лэнгмюра-Блоджетт.
2 Определены основные характеристики РММС (FeIII):
а) сорбционная емкость – 65 мкмоль на 100 мг (влажного сорбента), или 185 мкмоль на 100 мг (сухого сорбента);
б) величина удельной поверхности ~ 4 м2/г;
в) показана зависимость заряда поверхности от значений рН. При значениях рН=3,5 отсутствует специфическая сорбция на поверхности ММС.
3 Показана возможность специфичного выделения фосфорилированных пептидов из суммарного белка молока коровы при использовании металл-аффинного сорбента РММС (FeIII).
4 Разработана методика обогащения биологических образцов пептидами сывороточного альбумина человека, модифицированных остатком зомана.
а) Обнаружены и описаны новые, модифицированные остатком зомана, пептиды сывороточного альбумина человека (MH+1568,84 Да VKHKPKATKEQL(GD), MH+1680,79 Да HTLFGDKLCTVATL(GD)).
б) Впервые проведено выделение аддуктов сывороточного альбумина с зоманом методом металл-аффинной хроматографии с последующим масс-спектрометрическим детектированием.