CIHIDECAR   12529
CENTRO DE INVESTIGACIONES EN HIDRATOS DE CARBONO
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
EFECTO DE LA ISOMERIA GEOMETRICA DE MATRICES UV-MALDI EN SU COMPORTAMIENTO EXPERIMENTAL
Autor/es:
LUCÍA MARINA ITOVICH; MARÍA LAURA SALUM; RUBY Y. TERRANOVA TABORDA ; ROSA ERRA-BALSELLS
Lugar:
Los Cocos
Reunión:
Congreso; I Congreso Argentino de Espectrometría de Masa (I CAEM); 2012
Resumen:
La idea principal del presente proyecto, es la síntesis de potenciales matrices UV-MALDI basada en el hecho de que cada ácido cinámico nominal puede existir como dos isómeros geométrico que son en realidad dos especies químicas diferentes: trans- o E-cinámico y cis- o Z-cinámico. En el par de compuestos llamados isómeros geométricos, la naturaleza y posición de los grupos funcionales en el anillo bencénico es la misma pero la relación espacial entre los sustituyentes presentes en el grupo alquénico exocíclico es diferente (1,2-anti ó trans; 1,2-gauche ó cis). Los sustituyentes voluminosos presentes en las posiciones 1,2 vecinales llevan a las moléculas a adoptar estructuras tridimensionales muy diferentes. Generalmente para el isómero trans, la geometría molecular termodinámicamente más estable es casi plana (grupos bencénico y alquénico en el mismo plano). Para el isómero cis, los sustituyentes voluminosos en las posiciones 1,2 rompen la planaridad de la molécula. Esto hace que el volumen total y la estructura tridimensional del isómero cis sea completamente diferente al de la forma trans. La realidad es que ambos isómeros son diferentes especies químicas cuyas propiedades físicas, químicas y fotoquímicas resultan ser muy distintas. Los ácidos cinámicos comerciales (sinapínico, cumárico, ferúlico, cafeico, 4-metoxi-3-hidroxi cinámico, etc.) son en un 97-99% el isómero trans correspondiente, no siendo comerciales los respectivos isómeros geométricos. Por lo tanto, decidimos desarrollar una adecuada técnica para preparar las formas puras del correspondiente isómero cis. Así, después de haber puesto a punto un método de preparación “one-pot”, se decidió comenzar con los experimentos concretos de su uso en la técnica espectrometría de masa UV-MALDI, a fin de evaluar el comportamiento de los isómeros cis-cinámicos como matrices o fotosenisibilizadores en la misma. Cada par de isómeros trans/cis fue estudiado en forma comparativa entre si y respecto a otras matrices MALDI orgánicas clásicas utilizando como analitos compuestos de la familia de las proteínas y de los hidratos de carbono. Para nuestro asombro, los ácidos cis cinámicos mostraron, en general, un comportamiento mucho mejor que sus isómeros trans. En el área de los hidratos de carbono, la diferencia en el comportamiento es notable. Particularmente, el acido cis-sinapínico mostró ser una matriz excelente para el análisis de estas biomoléculas. Los azucares neutros (maltosas, fructanos, ciclodextrinas) mostraron en el modo iónico positivo, señales con alta intensidad y resolución y con relación señal/ruido similar o mejor que aquellas obtenidas con el ácido gentísico. Así mismo, en el campo de los azucares sulfatados, los ácidos cis-cinámicos, particularmente el ácido cis-sinapínico mostró mejores espectros con una drástica disminución del número y la intensidad de las señales debidas a los fragmentos formados por desulfatación. Estos resultados surgen de experimentos comparativos que se llevaron a cabo utilizando el ácido gentísico y el nor-harmano como matrices, tanto en modo positivo como en el negativo. Para una mejor comprensión del comportamiento del par de isómeros trans/cis, se utilizo química computacional. Después de realizar la optimización de la geometría, se calculó una serie de parámetros moleculares tales como energía de formación, afinidad con el protón, volumen, superficie, energía de hidratación, log P y momento dipolar. Entre otras, la gran diferencia encontrada entre los isómeros, es que el isómero cis en agua llega a una estructura estable de menor energía coordinada con tres (ó dos) moléculas de agua según sea el acido cinámico analizado y que el mismo hueco o espacio polar, delimitado por los grupos –COOH y MeO- en el cis-sinapínico, puede interactuar mediante uniones por puente de hidrógeno con la unidad monosacárido de diferentes hidratos de carbono (lineales, ramificados, cíclicos, acíclicos, neutros, ácidos, sulfatados, etc.)