Acta NaturaeActa NaturaeActa Naturae2075-8251Acta Naturae Ltd1043510.32607/20758251-2016-8-3-128-135Research ArticlesЭкспериментальные статьиResearch ArticleDerivatization of Aminoglycoside Antibiotics with Tris(2,6-dimethoxyphenyl)carbenium IonДериватизация аминогликозидных антибиотиков трис(2,6-диметоксифенил)метилиемTopolyanA. P.ТопольянA. П.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruBelyaevaM. A.БеляеваM. A.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruBykovE. E.БыковE. E.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruCoodanP. V.КуданП. В.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruRogozhinE. A.РогожинE. A.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruStrizhevskayaD. A.СтрижевскаяД. A.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruIvanovaO. M.ИвановаO. M.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruUstinovA. V.УстиновA. В.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruMikhuraI. V.МихураИ. В.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruProkhorenkoI. A.ПрохоренкоИ. A.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruKorshunV. A.КоршунВ. A.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruFormanovskyA. A.ФормановскийA. A.
Russian Federation
formanovsky@yandex.ruShemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic ChemistryИнститут биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАНGause Institute of New AntibioticsНаучно-исследовательский институт по изысканию новых антибиотиков им. Г.Ф. ГаузеResearch Institute of Nutrition, MoscowФедеральный исследовательский центр питания и биотехнологии1509201683VOL 8, NO3 (2016)ТОМ 8, №3 (2016)12813517012020Copyright ©; 2016, Topolyan A.P., Belyaeva M.A., Bykov E.E., Coodan P.V., Rogozhin E.A., Strizhevskaya D.A., Ivanova O.M., Ustinov A.V., Mikhura I.V., Prokhorenko I.A., Korshun V.A., Formanovsky A.A.Copyright ©; 2016, Топольян A.П., Беляева M.A., Быков E.E., Кудан П.В., Рогожин E.A., Стрижевская Д.A., Иванова O.M., Устинов A.В., Михура И.В., Прохоренко И.A., Коршун В.A., Формановский A.A.2016Topolyan A.P., Belyaeva M.A., Bykov E.E., Coodan P.V., Rogozhin E.A., Strizhevskaya D.A., Ivanova O.M., Ustinov A.V., Mikhura I.V., Prokhorenko I.A., Korshun V.A., Formanovsky A.A.Топольян A.П., Беляева M.A., Быков E.E., Кудан П.В., Рогожин E.A., Стрижевская Д.A., Иванова O.M., Устинов A.В., Михура И.В., Прохоренко И.A., Коршун В.A., Формановский A.A.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10435

Detection of aminoglycoside antibiotics by MS or HPLC is complicated, because a) carbohydrate molecules have low ionization ability in comparison with other organic molecules (particularly in MALDI-MS), and b) the lack of aromatics and/or amide bonds in the molecules makes common HPLC UV-detectors useless. Here, we report on the application of a previously developed method for amine derivatization with tris(2,6-dimethoxyphenyl)carbenium ion to selective modification of aminoglycoside antibiotics. Only amino groups bound to primary carbons get modified. The attached aromatic residue carries a permanent positive charge. This makes it easy to detect aminoglycoside antibiotics by MS-methods and HPLC, both as individual compounds and in mixtures.

Детекция аминогликозидных антибиотиков как методами масс-спектрометрии, так и высокоэффективной жидкостной хроматографии представляет серьезную проблему, поскольку а) углеводная природа молекул снижает их способность к ионизации по сравнению с другими органическими молекулами, особенно в методе МАЛДИ-МС; б) отсутствие в молекулах ароматических фрагментов и амидных связей делает невозможным применение обычных УФ-детекторов в ВЭЖХ. Разработанный нами ранее подход для дериватизации аминов с использованием трис(диметоксифенил)метилиевых солей успешно применен для селективной модификации аминогликозидных антибиотиков. Модификация происходит по аминогруппе при первичном атоме углерода; присоединяемый остаток имеет ароматическую природу и несет перманентный положительный заряд, что позволяет легко детектировать аминогликозидные антибиотики методами масс-спектрометрии и обращенно-фазовой ВЭЖХ как в индивидуальном виде, так и в смесях.

aminoglycoside antibioticsmass-spectrometrytrityl cationHPLCаминогликозидные антибиотикивысокоэффективная жидкостная хроматографиямасс-спектрометриятритильный катионThis work was supported by the Molecular and Cellular Biology Programme of the Presidium of RAS.Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований Президиума РАН «Молекулярная и клеточная биология».[1] Siegenthaler W.E., Bonetti A., Luthy R. // Am. J. Med. 1986, V.80, №6B, P.2-14[2] Jackson J., Chen C., Buising K. // Curr. Opin. Infect. Dis. 2013, V.26, №6, P.516-525[3] Becker B., Cooper M.A. // ACS Chem. Biol. 2013, V.8, №1, P.105-115[4] Tian Y., Chen G., Guo L., Guo X., Mei X. // Food Anal. Meth. 2015, V.8, №7, P.1842-1857[5] Farouk F., Azzazy H.M.E., Niessen W.M.A. // Anal. Chim. Acta. 2015, V.890, P.21-43[6] Diez C., Guillarme D., Spörri A.S., Cognard E., Ortelli D., Edder P., Rudaz S. // Anal. Chim. Acta. 2015, V.882, P.127-139[7] Li R., Liu Y., Cheng L., Yang C., Zhang J. // Anal. Chem. 2014, V.86, №19, P.9372-9375[8] Zengin A., Tamer U., Caykara T. // Anal. Chim. Acta. 2014, V.817, P.33-41[9] Kotova V.Y., Ryzhenkova K.V., Manukhov I.V., Zavilgelsky G.B. // Appl. Biochem. Microbiol. 2014, V.50, №1, P.98-103[10] Dijkstra J.A., Sturkenboom M.G.G., van Hateren K., Koster R.A., Greijdanus B., Alffenaar J.W.C. // Bioanalysis. 2014, V.6, №16, P.2125-2133[11] Li D., He S., Deng Y., Ding G., Ni H., Cao Y. // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2014, V.93, №1, P.47-52[12] Sharma T.K., Ramanathan R., Weerathunge P., Mohammadtaheri M., Daima H.K., Shukla R., Bansal V. // Chem. Commum. 2014, V.50, №100, P.15856-15859[13] Bijleveld Y., de Haan T., Toersche J., Jorjani S., van der Lee J., Groenendaal F., Dijk P., van Heijst A., Gavilanes A.W.D., de Jonge R. // J. Chromatogr. B. 2014, V.951/952, P.110-118[14] Korany M.A.T., Haggag R.S., Ragab M.A., Elmallah O.A. // J. Chrom. Sci. 2014, V.52, №8, P.837-847[15] Voronezhtseva O.V., Ermolaeva T.N. // Sorbts. Chrom. Prots. (in Russian). 2011, V.1, №1, P.68-76[16] Levin G.Ya., Sosnina L.N. // Antibiot. Khimioter. (in Russian). 2014, V.59, №3/4, P.10-11[17] Chen J., Li Z., Ge J., Yang R., Zhang L., Qu L., Wang H., Zhang L. // Talanta. 2015, V.139, P.226-232[18] Wang Y., Ji S., Zhang F., Zhang F., Yang B., Liang X. // J. Chromatogr. A. 2015, V.1403, P.32-36[19] Topolyan A.P., Strizhevskaya D.A., Slyundina M.S., Belyaeva M.A., Ivanova O.M., Korshun V.A., Ustinov A.V., Mikhura I.V., Formanovsky A.A. // Mass-spectrometriya. (in Russian). 2015, V.12, №4, P.253-258[20] Martin J.C., Smith R.G. // J. Am. Chem. Soc. 1964, V.86, №11, P.2252-2256[21] Laursen B.W., Krebs F.C. // Chem. Eur. J. 2001, V.7, №8, P.1773-1783[22] Laursen B.W., Krebs F.C., Nielsen M.F., Bechgaard K., Christensen J.B., Harrit N. // J. Am. Chem. Soc. 1998, V.120, №47, P.12255-12263[23] Frisch M.J., Trucks G.W., Schlegel H.B., Scuseria G.E., Robb M.A., Cheeseman J.R., Scalmani G., Barone V., Mennucci B., Petersson G.A. // Gaussian, Inc., Wallingford CT 2009[24] url www.chemcraftprog.com/