Sydänglykosidien MS/MS-fragmentaatio ja sen hyödyntäminen niiden analytiikassa

Abstract

Sydänglykosidit ovat tiettyjen kasvien ja elämien tuottamia erikoistuneita metaboliitteja, joilla eliöt puolustautuvat niitä syöjiltä kasvin- tai lihansyöjiltä. Sydänglykosideja on tiettävästi käytetty erilaisiin lääkinnällisiin tarkoituksiin jo yli 2000 vuotta, mutta William Witheringin (1741–1791) tutkimusten myötä vakiintui sydänglykosidien käyttö sydämen vajaatoiminnan hoidossa Lääkkeinä digoksiini ja digitoksiini ovat käytetyimpiä sydänglykosideja. Näiden käyttöä on kuitenkin alettu vähentämään 1990-luvulta lähtien johtuen sydänglykosidien kapeista terapeuttisista ikkunoista. Viime aikoina sydänglykosideilla on havaittu myös antineoplastisia vaikutuksia, jotka riippuvat käytetystä sydänglykosidista. Sydänglykosidit rakentuvat steroidiosasta, steroidiosaan kiinnittyneestä laktoniosasta C17-hiilessä, sekä sokeriosasta, joka on kiinnittyneenä glykosidisidoksella C3-hiileen. Korkean tai erittäin korkean erotuskyvyn nestekromatografian (HPLC ja UHPLC) käyttö sähkösumutusionisaation (ESI) ja tandemmassaspektrometrian (MS/MS) kanssa on muodostunut yleiseksi menetelmäksi sydänglykosidien erotteluun ja analysointiin Sydänglykosidien fragmentaatiokaaviot ovat varsin monimutkaisia. Mikäli sydänglykosidilla on useita sokeriyksiköitä, voivat sokeriosat pilkkoutua joko yksitellen tai useamman sokeriyksikön mittaisissa osissa. Steroidirungon hydroksyyliryhmät voivat myös pilkkoutua yksitellen tai useampi kerrallaan ja ne havaitaan H2O-molekyylin lohkeamisina. Lisäksi laktonisubstituenttiosan pilkkoutuminen riippuu laktonisubstituentista. Esimerkiksi 2-furanoni voi pilkkoutua, mutta vain osittain, kun taas 2-pyroni puolestaan voi pilkkoutua osittain tai kokonaan. Sydänglykosidien kvalitatiiviseen määrittäminen MS/MS:llä käytetään olemassa olevaa kirjallisuutta apuna sekä spektrikirjastoja. Ongelmaksi sydänglykosidien spektrien tulkitsemisessa on tietyillä yhdisteillä tietokantojen puutteellisuus. Eräs keino edesauttaa sydänglykosidien MS/MS-spektrien määrittämistä on hyödyntää kilpailevaa fragmentaatiomallinnusta (CFM) normaalin analyysin tukena.