NorHarmane containing ionic liquid matrices for low molecular weight MALDI-MS carbohydrate analysis: The perfect couple with α-cyano-4-hydroxycinnamic acid

Cinnamic acid derivatives, particularly α-cyano-4-hydroxycinnamic acid (E-α-cyano-4-hydroxycinnamic acid or (E)-2-cyano-3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-enoate; CHCA), have been extensively used especially for protein and peptide analysis. Together with the introduction of ionic liquid MALDI matrix (ILM) started the study of applications of IL prepared with CHCA and a counter organic base (ie, aliphatic amines) in which CHCA moiety is the chromophore responsible of UV-laser absorption. Despite the extensive studies of norharmane (9H-pyrido[3,4-b]indole; nHo) applications as matrix and its peculiar basic properties in the ground and electronic excited state, nHo containing ILM was never tested in MALDI-MS experiments. This pyrido-indole compound was introduced as MALDI matrix 22 years ago for different applications including low molecular weight (LMW) carbohydrates (neutral, acidic, and basic carbohydrates). These facts encouraged us to use it as a base, for the first time, for ILM preparation. As a rational design of new IL MALDI matrices, E-α-cyanocinnamic acid.nHo and E-cinnamic acid.nHo were prepared and their properties as matrices studied. Their performance was compared with that of (a) the corresponding IL prepared with butylamine as basic component, (b) the corresponding crystalline E-α-cyanocinnamic and E-cinnamic acid, and (c) the classical crystalline matrices (2,5-dihydroxybenzoic acid, DHB; nHo) used in the analysis of neutral/sulfated carbohydrates. The IL DHB.nHo was tested, too. Herein, we demonstrate the outstanding performance for the IL CHCA.nHo for LMW carbohydrate in positive and negative ion mode (linear and reflectron modes). Sulfated oligosaccharides were detected in negative ion mode, and although the dissociation of sulfate groups was not completely suppressed the relative intensity (RI) of [M − Na]− peak was quite high. Additionally, to better understand the quite different performance of each IL tested as matrix, the physical and morphological properties in solid state were studied (optical image; MS image).Fil: Schmidt de León, Tobías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; ArgentinaFil: Salum, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; ArgentinaFil: Erra Balsells, Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; Argentin

Light-induced full aromatization and hydroxylation of 7-methoxy-1-methyl-3,4-dihydro-2H-pyrido[3,4-b]indole alkaloid: Oxygen partial pressure as a key modulator of the photoproducts distribution

Full-aromatic and partially hydrogenated β-carboline (βC) derivatives constitute a group of alkaloids widely distributed in a great variety of living systems. In plants and bacteria, tetrahydro-βCs are the primary product of the Pictet-Spengler enzymatically catalyzed condensation. Tetrahydro-βC skeleton is further modified giving rise to the formation of a vast set of derivatives including dihydro- and full-aromatic βCs. However, in most of the cases, the later processes still remain unclear and other sources, such as photo-triggered reactions, deserve to be explored. In this context, the photophysic and photochemistry of 7-methoxy-1-methyl-3,4-dihydro-2H-pyrido[3,4-b]indole or harmaline (Hlina) in aqueous solution is reported herein. UV–visible absorption and fluorescence emission spectroscopy coupled with multivariate data analysis (PARAFAC), HPLC and HRESI-MS techniques were used for both quantitative and qualitative analysis. The formation singlet oxygen and hydrogen peroxide reactive oxygen species (ROS) was quantified and their role together with the influence of pH and oxygen partial pressure on the photochemical degradation of HlinaH+ was assessed. We report herein the first study on photochemical full-aromatization of a dihydro-βC derivative. These results can shed some light on the βCs biosynthesis and role in living systems.Fil: Villarruel Tapia, Fernando Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Denofrio, Maria Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); ArgentinaFil: Rasse Suriani, Federico Ariel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Garcia Einschlag, Fernando Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Schmidt de León, Tobías. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; ArgentinaFil: Erra Balsells, Rosa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; ArgentinaFil: Cabrerizo, Franco Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentin

Application of Z-sinapinic matrix in peptide MALDI-MS analysis

Since introduction of sinapinic acid (SA) and α-cyano-4-hydroxycinnamic acid as matrices successful application of matrix assisted laser desorption/ionization mass spectrometry started for protein/polypeptides. Both show some limitations in short peptide analysis because matrix clusters are quite abundant. Cinnamics currently used are E-cinnamics. Here Z-SA as matrix for peptides is studied and compared with E-SA and CHCA. Minor number of clusters are always observed in the low m/z region allowing the detection of short peptides. The results here described show that this novel matrix is a tool of choice for direct, rapid and sensitive detection of hydrophilic and hydrophobic peptides.Fil: Salum, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; ArgentinaFil: Giudicessi, Silvana Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Nanobiotecnología. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Nanobiotecnología; ArgentinaFil: Schmidt de León, Tobías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; ArgentinaFil: Camperi, Silvia Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Nanobiotecnología. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Nanobiotecnología; ArgentinaFil: Erra Balsells, Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Orgánica; Argentin

ESI-MS reveals preferential complex formation of carbohydrates with Z- sinapinic acid compared with the E-isomer

Cinnamic acid derivatives including 3,5-dimethoxy-4-hydroxycinnamic acid, also referred to as sinapinic acid (SA), are efficient matrices used in matrix assisted laser desorption/ionization mass spectrometry (MALDI-MS). Previous findings have shown that Z-sinapinic acid (ZSA) outperforms E-cinnamic acids for carbohydrate (Carb) analysis, probably due to geometry-induced changes in analyte-matrix interactions at the molecular level, prompted by the cinnamic alkene rigid bond. In the present work, direct infusion electrospray ionization mass spectrometry (DI-ESI-MS) experiments were conducted to investigate the behavior of these acids as ligands for neutral Carb non-covalent complex formation. The ionization efficiency and binding affinities of these small molecules were evaluated towards seven Carbs with different monosaccharide composition and length. Experimental results were interpreted with the assistance of computational calculations. ESA, with higher calculated volume and lower acidity than ZSA, exhibited an experimental ESI efficiency similar to the latter. However, titration experiments showed that the [Acid + Carb] gas complex is preferentially formed with ZSA than ESA when both ligands are present in solution. Results from CID experiments support the formation of more stable complexes between larger Carbs and the ZSA isomer compared to the E-form. The change of molecule volume and polarity in the synthesized isotopically labeled ESA, E-3,5-di(methoxy-d3)-4-hydroxycinnamic acid (ESA-d6) used for comparison may explain the lower ESI efficiency obtained with this reference ligand than for ESA. Overall, this combined strategy demonstrated the preferential gas complex formation of Carbs with ZSA, in agreement with the previously proposed matrix-analyte interaction model that explained ZSA differential efficiency as a MALDI matrix.Fil: Schmidt de León, Tobías. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; ArgentinaFil: Salum, Maria Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; ArgentinaFil: Matsushita, Yasuyuki. Nagoya University; JapónFil: Fukushima, Kazuhiko. Nagoya University; JapónFil: Monge, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Centro de Investigaciones en Bionanociencias "Elizabeth Jares Erijman"; ArgentinaFil: Erra Balsells, Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Centro de Investigaciones en Hidratos de Carbono; Argentin

IMPLEMENTACIÓN DE TÉCNICAS ESPECTROQUÍMICAS EN LA INVESTIGACIÓN ZOOARQUEOLÓGICA. CUANTIFICACIÓN DE ESTRONCIO UTILIZANDO LASER INDUCED BREAKDOWN SPECTROSCOPY (LIBS)/ Implementation of spectrochemical techniques in zooarchaeological research...

Los estudios químicos sobre restos zooarqueológicos se vienen desarrollando con mayor intensidad en las últimas décadas, especialmente aquellos dedicados a la identificación de huellas químicas o diversos tipos de isótopos y sus relaciones. El objetivo de este trabajo es el de presentar dos procedimientos utilizados para la caracterización química de huesos en base a datos espectrométricos obtenidos mediante la técnica LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy). El primero denominado Adición Estándar, consiste en un procedimiento destructivo, con un grado de error estimable, mientras que el segundo, Reemplazo de la Matriz Ósea, constituye un método no invasivo y con un grado de error relativamente bajo. Con esto se espera lograr el desarrollo de un corpus metodológico y analítico que permita caracterizar de un modo eficiente y económico las huellas químicas de diverso material arqueofaunístico. En este sentido se intenta lograr una caracterización química de huesos arqueológicos con el fin de dar respuesta a cuestiones relacionadas tanto a la alimentación como a la movilidad de los animales en el pasado. Abstract Chemical studies on zooarchaeological remains have been most extensively developed in recent decades, especially those focused on the identification of chemical fingerprints or types of isotopes and their relationships. This paper aims at showing two procedures used for chemical characterization of bones on the basis of spectrometric data obtained by LIBS technique (Laser Induced Breakdown Spectroscopy). One called Standard Addition, a destructive procedure, with a high error degree; the other called Bone Matrix Replacement, a noninvasive method with a relatively low error degree. We expect to gather a methodological and analytical corpus to characterize, efficiently and inexpensively, the chemical fingerprints of diverse archaeofaunal material. Hence, we intend to achieve chemical characterization of archaeological bones in order to address issues related to animal eating habits and mobility in the past. </p