Вашему вниманию предлагаются извлечения из отчета научного совета РАН по аналитической химии, касающиеся деятельности ведущих наччно-исследовательских организаций в 2008 г. в области масс-спектрометрии 

На кафедре ОХ химфака  МГУ   продолжены работы по установлению первичной последовательности ранее неизвестных пептидов исключительно с помощью масс-спектрометрии. Разработанный в лаборатории органического анализа подход позволяет устанавливать аминокислотную последовательность всех компонентов в смеси из нескольких десятков природных пептидов. Компоненты могут иметь длину до 50 звеньев, содержать дисульфидные мосты, иметь в составе изобарные и изомерные аминокислоты. Для надежной идентификации достаточно фемтомольных количеств. Это значительно превосходит возможности  метода деградации по Эдману, когда необходимо иметь пикомоли индивидуальных пептидов, а их длина не должна превышать 25-30 звеньев.  Сущность разработанного алгоритма масс-спектрометрического de novo секвенирования заключается в объединении двух методов активации фрагментации пептидных связей (активации соударениями и при захвате электрона, ДАС и ДЭЗ) с простыми химическими модификациями, повышающими эффективность фрагментации пептидных связей. В частности, de novo секвенирование компонентов  в секретах ранидных лягушек, в которых присутствует большое количество дисульфидсодержащих пептидов, предполагает проведение трехступенчатого эксперимента: 1) анализ с помощью LC-MS исходного секрета; 2) анализ с помощью LC-MS секрета после проведения процедуры восстановления SS-связей дитиотриэтолом с последующим карбоксамидометилированием; 3) анализ с помощью LC-MS секрета после окисления SS связей надмуравьиной кислотой. Использование масс-спектрометра высокого разрешения и съемка в каждой точке хроматограммы двух спектров (ДАС и ДЭЗ) увеличивает количество получаемой структурной информации. Использование двух процедур разрыва SS-связей в С-терминальном кольце дисульфидсодержащих пептидов позволяет значительно повысить надежность масс-спектрометрического de novo секвенирования длинных пептидов без их трипсинолиза. Предложенный подход является пионерским в мировой науке, поскольку позволяет проводить прямой анализ сложных смесей природных пептидов исключительно масс-спектрометрически. Быстрота, надежность и информативность метода делает его реальной основой для установления аминокислотной последовательности природных пептидов любых типов. Метод отработан на кожных секретах лягушек. Подробно исследованы секреты спинных желез амфибий, населяющих территорию бывшего СССР. Биоактивные пептиды составляют основную часть этих секретов.  Широкий спектр проявляемых  ими активностей (антибактериальная, противовирусная, спазмолитическая, противоопухолевая, фунгицидная) делает их объектами постоянных исследований многих научных центров. Помимо структурных исследований предложенный подход позволяет проводить таксономические исследования, поскольку выявляемый пептидный профиль дает возможность легко различать не только родственные виды, но и популяции земноводных.
 На сегодняшний день микробиологическая очистка сточных вод промышленных предприятий от алкилпиридинов является наиболее эффективной. Масс-спектрометрия оказалась оптимальным методом исследования активности нового штамма микроорганизмов из рода Arthrobacter, который  метаболизирует алкилпиридины. За 24 часа штамм полностью переводит метилпиридины и диметилпиридины, присутствующие в воде в количестве до 3 г/л. ГХ-МС позволяет проследить динамику изменения всех органических метаболитов исходных соединений, понять путь катаболизма. Метод МАЛДИ позволил получить пептидный профиль штамма, сравнить его с аналогичными профилями 11 родственных штаммов рода Arthrobacter из Всероссийской коллекции, провести внутривидовое деление на близкие группы. В дальнейшем планируется установить ферменты, отвечающие за катаболизм пиридинов и провести их секвенирование.
Разработаны и аттестованы в системе Ростехрегулирования 11 новых методик определения химических соединений в объектах окружающей среды методами ГХ-МС и ЖХ-МС.
Развивается новое направление,  связанное с качественным и количественным определением фосфорилированных белков. Масс-спектрометрия использована в качестве метода доказательства работоспособности предложенных подходов для селективного выделения фосфопротеинов и фосфопептидов и установления степени фосфорилирования. Синтезирована новая аффинная хроматографическая фаза для выделения фосфопептидов из сложных смесей. Процесс выделения быстр, селективен и дешев. Фаза успешно зарекомендовала себя в анализе реальных биологических образцов. Предложенный подход анализа фосфопротеома оказался более успешным по сравнению с имеющимися коммерческими аналогами. Наряду с селективным выделением фосфопротеинов создан метод количественной оценки степени фосфорилирования.
В ИБХФ им Н.М.Эмануэля разрабатываются масс-спектрометрические методы для определения липидов для применения в медицине в целях мониторинга динамики лечения и поиска эффективных лекарственных средств. Перспективность использования методов заключается в возможности одновременного определения соединений различных классов. Разработан метод одновременного определения ряда простагландинов и полиненасыщенных жирных кислот, а также нового антиаритмического препарата ОФ-7976 в биологических жидкостях; показано влияние бычьего сывороточного альбумина на скорость деградации простагландина Е2; продемонстрировано влияние нейропротекторов (ривастигмин и мемантин), а также провоспалительного цитокина ФНО-α и нейропротектора димебона на состав индивидуальных липидов разных видов в плазме крови пациентов с болезнью Альцгеймера. Метод успешно применен при клинических исследованиях динамики протекания и лечения болезни Альцгеймера.
ИГХ СО РАН. Разработана система оптимального выбора аналитических изотопов с минимальными спектральными помехами при определении  РЗЭ в образцах природных сред на ИСП-МС приборе высокого разрешения  ELEMENT 2 с помощью таких характеристик, как:
 требуемое масс-разрешение (М/∆M),  позволяющее  разделять контуры сигналов  аналитических изотопов от налагающихся изобарных и полиатомных ионов, образующихся в индуктивно-связанной аргоновой плазме;
 величины кажущихся концентраций аналитов (Capparent), которые имеют место в результате наложений ионов мешающих компонентов;
 погрешность δA(%) = 100 × (Capparent) / Cаналита. Величины δA (%) оценены для изотопов редкоземельных элементов применительно к  ИСП-МС анализу горных пород.
Составлены таблицы рекомендованных аналитических изотопов и необходимых режимов разрешений для ИСП-МС на приборе при определении элементов от лития до урана  в природных средах.
Получены дополнительные ИСП-МС данные для стандартных образцов различного состава, разработанных и разрабатываемых в ИГХ СО РАН: СТ-2А, СГД-2А, СКД-1, СДУ-1, ЛБ-1, ЭК-1, БОк-2, Тр-1, ССВ-1, ССЛ-1, СЧС-1, СЛг-1, СГ-1А, СГ-4, СГ-3, ГБПг-1, БИЛ-1 и БИЛ-2, позволяющие уточнить установленные характеристики содержаний по редким элементам и расширить круг аттестованных элементов.
На кафедре АХ химфака  МГУ продолжались исследования, направленные на поиск диагностических критериев и элементов-маркеров при анализе биологических жидкостей методом ИСП-МС (совместно с кафедрой детских болезней №2 Российского государственного медицинского университета и Центром гравитационной хирургии крови и гемодиализа). Выполнен цикл анализов образцов мочи и крови грудных детей с тяжёлыми урологическими патологиями. Разработана методика отбора, хранения, предварительной пробоподготовки и анализа проб мочи. Выявлены случаи значительного отклонения содержания ряда элементов в моче от средних для исследованной группы пациентов.  Опробованы различные методы проподготовки образцов крови пациентов с урологической патологией. Проблемой является малый объём пробы, который может быть взят для анализа (< 0.5 мл). При использовании микроволнового разложения минимальное разбавление пробы составляло ~ 1:200. Такое разбавление приводит к соответствующему повышению пределов обнаружения, а следовательно, к невозможности определять многие важные элементы ( As, Cd, Bi, Li, Co).   Начата разработка методики определения платиновых металлов в рудах и породах, включающей стадии сорбционного концентрирования, элюирования и определения методом ИСП-МС.
В лаборатории прецизионного приборостроения  ГЕОХИ РАН  совместно с ИОФ РАН развивается новый метод  масс-спектрометрического анализа, основанный на использовании лазерно-индуцированной десорбции-ионизации с наноструктурированных поверхностей  (метод  SALDI). Изучены основные факторы, определяющие эффективность образования отрицательных ионов при   воздействии на поверхность импульсного лазерного излучения с длиной волны 355 нм. В качестве эмиттера ионов исследованы поверхности  кремния, диоксида титана и графитовых материалов с наноразмерной поверхностной структурой.  Показано, что ионизация на наноструктурах кремния и TiO2 осуществляется преимущественно путем реакции переноса протона с образованием депротонированных молекулярных ионов определяемых соединений. При использовании графитовых наноструктур для соединений с относительно высокой величиной сродства к электрону наблюдалась также эффективная ионизация путем электронного захвата. Определены основные аналитические параметры метода SALDI в отрицательном ионизационном режиме. В качестве  определяемых исследованы органические и биоорганические соединения, не ионизующиеся в положительном ионизационном режиме, в частности, ароматические карбоновые кислоты, ароматические и гетероциклические нитросоединения, а также некоторые аминокислоты. Найдено, что при использовании хроматографического ввода пробы предел обнаружения большинства из этих соединений соединений лежит в диапазоне 0.5-20 нг/мл.
 На кафедре АХ СПбГУ  завершена разработка времяпролетного масс-спектрометра с ионизацией твердотельных проб в импульсном тлеющем разряде в комбинированном полом катоде Люмас-30.       На этом приборе проведены исследования временной дискриминации газовых и кластерных компонентов в послесвечении для их эффективного подавления, что позволило существенно улучшить аналитические параметры спектрометра . При использовании газовой смеси, содержащей аргон и небольшую добавку (0,3%) водорода, удается значительно снизить интенсивности мешающих газовых компонентов, а также оксидов и гидроксидов.
В Институте энергетических проблем химической физики РАН завершена разработка малогабаритного гибридного масс-спектрометра ионного циклотронного резонанса на постоянном магните с атмосферными источниками ионизации электроспрей и МАЛДИ. Конструкция постоянного магнита основана на технологии реверсивного магнитного поля (RMF), что позволяет создавать продольные магнитные поля 1-1.5 Тесла и однородностью 5x10-4 см-1 в центральном объеме 1 см3. Вакуумная система состоит из пяти ступеней дифференциальной откачки с предельным вакуумом в области масс-анализатора ионного циклотронного резонанса порядка 2x10-9 Торр. Предварительное накопление, изоляция и фрагментация ионов осуществляются в линейной радиочастотной квадрупольной ионной ловушке, расположенной в третьей ступени дифференциальной откачки. Работа масс-спектрометра полностью автоматизирована с использованием цифро-аналоговых электронных блоков единого стандарта PXI. Масс-спектрометр позволяет получать разрешающую способность порядка 80000 при измерении масс-спектров ионов легких масс, полученных в режиме электронной ионизации, до 30000 для многозарядных ионов пептидов, и точность измерения масс пептидов в диапазоне отношений массы к заряду m/z 300-1200 в диапазоне 5-10 ppm.