Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

Korean Chemical Society (대한화학회)
권호 표지

Linkage Positions of Oligosaccharides by Low Energy Collision Tandem Mass Spectrometry: Effect of the Addition of Metal Cations

저에너지 충돌 탄뎀 질량분석법을 이용한 올리고당의 연결부위 연구: 금속양이온의 첨가가 미치는 영향

  • 육은순 (호남대학교 환경원예학과)
  • Published : 19960800
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Abstract

FAB CAD MS/MS(Fast Atom Bombardment Collision Activated Dissociation Mass Spectrometry/Mass Spectrometry) was used to study different degree of bond stability according to the linkage positions of alkali cationized $(Na^+, Li^+, K^+, NH_4^+)$ stereoisomeric and synthetic oligosaccharides. The alkali metal cations were much more stable, requiring over -40 eV of collision energy vs. only -10 eV for the protonated forms. Of the cations, the potassium cationized trisaccharides were more stable than the others. They would not yield fragment ions under the conditions of collision available in triple quadrupole. Other cationized species exhibited decreasing stability in the series $Nap^+>Li^+>NH_4^+$ using 0.8 mTorr argon pressure in the collision cell. Metal cations of the oligosaccharides maintained charge principally on the amino sugar as shown by shift of all the fragment ions containing the amino sugar. The reason for the higher stability of the metal cationized form is the formation of crown ether-like bond around metal cations, N-acetyl group on GlcNAc and oxygens on fucose moiety. Depending on the metal sizes and the conformation of linkage-isomeric region, cationized species gave linkage dependent fragment patterns and exhibited stability in the series 1-6 > 1-4 > 1-3 linkage.

각기 다른 양이온$(Na^+, Li^+, K^+, NH_4^+)$을 구조이성질체인 일련의 합성 올리고당에 첨가함으로써, 양이온의 결합정도가 올리고당의 연결위치에 따라 달라지리라는 것을 FAB CAD MS/MS(Fast Atom Bombardment Collision Activated Dissociation Mass Spectrometry/ Mass Spectrometry)를 이용하여 안정성 측면에서 연구하였다. 알카리 양이온화된(cationized) 올리고당들은 양성자화(protonated)된 형태보다 더 큰 안정성을 나타내어 -40 eV의 충돌 에너지 수중에서 연결부위와 작용기들이 분절된 스펙트럼형태를 보인 반면, 양성자화된 올리고당은 -10 eV에서 에서 같은 정도의 분절을 보였다. 첨가된 양이온 중, 칼륨 양이온이 첨가된 올리고당이 다른 것에 비해 안정화되어 triple quadrupole기종의 허용에너지 조건하에서는 분절이온을 생성하지 않는다. 다른 양이온화된 올리고당들은 충돌기체인 argon의 압력이 0.8mTorr 상태에서 양이온의 종류에 따라$Nap^+>Li^+>NH_4^+$순으로 안정성을 나타내었다. 올리고당과 결합하는 금속양이온들은 질소를 포함하고 있는 아미노당에 위치하며, 이는 아미노당을 포함하는 분절이온마다 각 양이온에 해당하는 만큼의 질량이 이동된 분절피크들이 나타나는 것으로 설명 가능하다. 또한 양이온화된 것이 양성자화된 것보다 더 큰 안정성을 지니는 이유는 금속 양이온과 아미노당의 N-acetyl 작용기 및 fucose의 산소 사이에 크라운에테르 형태의 결합을 형성하는 것으로 설명할 수 있다. 이 때 참여한 금속 양이온의 크기 및 연결위치-이성질 부분의 구조적 형태에 따라 결합정도의 차이를 보여 각기 다른 분절스펙트럼의 형태를 나타내며 안정성면에서도 1-6>1-4>1-3 연결위치의 순으로 나타났다.

Keywords

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