Identification of proteinaceous binding media used for paintings by capillary electrophoresis with electrospray MS detection

Głuch, I.; Urbańska, A.; Zadrożna, I.; Pawlak, K.; Jarosz, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Identification of proteinaceous binding media used for paintings by capillary electrophoresis with electrospray MS detection

Autorzy

Głuch I. , Urbańska A. , Zadrożna I. , Pawlak K. , Jarosz M.

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma

http://beta.chem.uw.edu.pl/chemanal/

Identyfikatory

Warianty tytułu

Identyfikacja białkowych spoiw malarskich za pomocą elektroforezy kapilarnej sprzężonej ze spektrometrią mas z jonizacją przez elektrorozproszenie

Języki publikacji

Abstrakty

Capillary electrophorcsis (CE) coupled with electrospray mass spcctrometry (HS1 MS) has been applied for identification of gelatin, casein, and egg yolk used as proteina ceous binding media in the works of art. The conditions of CE separation have been optimized using the mixtures of amino acids standards reflecting their ratios in native proteins. Ultraviolet detection has been found unsuccessful for identification of amino acids obtained after hydrolysis of the parent proteins. In contrast CE coupled with ES] MS allowed one to unambiguously identify the components of real samples of proteinaccous binders after hydrolysis. Identification of the binding media was based on the occurrence of characteristic signals in the mass spectra corresponding to molecular ions of tyrosine (m/z 182) from egg-yolk and casein, of cystine (m/z 241) from egg-yolk, and of hydroxyproline (m/z 132) from gelatin, as well as on the evaluation of mass profiles of amino acids detected in the analysed samples. A new procedure for distinguishing hydroxyproline from leucine and isoleucine (amino acids of equal molecular masses and e lectrop heretic mobility) has been developed. It is based on a significant increase of the orifice voltage in the electrospray source, causing total fragmentation of two latter compounds. The developed method has been applied to identification of proteinaceous binding components of lest painting layers.

Elektroforezę kapilarną (CE) sprzężoną ze spektrometrią mas z jonizacją poprxez elektro-rozpraszanie (ESI MS) zastosowano do identyfikacji żelatyny, kazeiny i żółtkajaja kurzego, używanych jako malarskie materiały spoiwowe. Zoptymalizowano warunki rozdzielania cleklroforetycznego mieszanin aminokwasów o składach odpowiadających identyfikowanym biaSkom. Próby identyfikacji aminokwasów, będących produktami hydrolizy białek spoiwowych, metodą elektroforezy kapilarnej z detekcją spektrofotometry czną nie dały zadowalających wyników, które uzyskano stosując technikę sprzężoną CE-ES1 MS. Identyfikacji dokonano na podstawie chrakterystycznych sygnałów wy stepujących w widmach masowych hydrolizatów. Sygnaiy te odpowiadały jonom cząsteczkowym tyrozyny (m/z 182; składnik żółtka i ka/einy), cystyny (m/z 241; składnik żółtka), oraz hydroksy-proliny (m/z 132; składnik żelatyny). Wyniki identyfikacj i potwierdzano przez porównanie masowych profili aminokwasów (stosunków zawartości aminokwasów), otrzymanych dla hydrolizatów próbek spoiw i czystych białek, traktowanych jako wzorce. Opracowano oryginalną metodę identyfikacji hydroksy pro liny w obecności leucyny i izolcucyny -aminokwasów o takiej samej masie cząsteczkowej i charakteryzujących się tym samym czasem migracji elektroforetycznej. Polega ona na rejestrowaniu widma mas przy takiej wartości napięcia na soczewce jonowej, przy której jony częsteczkowe hydroksyproliny są stabilne, a jony pochodzące od przeszkadzających aminokwasów ulegają całkowitej frag-mentacji. Opracowana metoda została zastosowana do identyfikacji spoiw białkowych, wchodzących w skład testowych warstw malarskich.

Słowa kluczowe

proteinaceous binding media painting reconstruction protein hydrolysis capillary electrophoresis electrospray mass spectrometry hyphenated techniques

spoiwo malarskie białkowe hydroliza białka elektroforeza kapilarna elektrorozpraszanie spektrometria mas z jonizacją technika sprzężona

Wydawca

Komitet Chemii Analitycznej PAN

Czasopismo

Chemia Analityczna

Rocznik

2006

Tom

Vol. 51, No. 2

Strony

195--210

Opis fizyczny

Bibliogr. 56 poz.

Twórcy

autor

Głuch I.

autor

Urbańska A.

autor

Zadrożna I.

autor

Pawlak K.

autor

Jarosz M.

Faculty of Chemistry, Department of Analytical Chemistry, Warsaw University of Technology, ul Noakowskiego 3, 00-664 Warsaw, Poland, mj@ch.pw.edu.pl

Bibliografia

1.Schilling M.R. and Khanjian H.P., J. Am. Instit. Conserv., 35, 123 (1996).
2.Colombini M.P., Modugno F. and Giacomelli A., J. Chromatogr. A, 846, 101 (1999).
3.de la Cruz-Cañizares J., Doménech-Carbó M.T., Gimeno-Adelantado J.V., Mateo-Castro R. and Bosch-Reig F., J. Chromatogr. A, 1025, 277 (2004).
4.Ding Y., Yu H. and Mou S, J. Chromatogr. A, 997, 155 (2003).
5.Weiss M., Manneberg M., Juranville J.-F., Lahm H.-W. and Fountoulakis M., J. Chromatogr. A,795, 263 (1998).
6.Fountoulakis M. and Lahm H.-W., J. Chromatogr. A, 826, 109 (1998).
7.Vallance S.L., Analyst, 122, 75R (1997).
8.Gimeno-Adelantado J.V., Mateo-Castro R., Doménech-Carbó M.T., Bosch-Reig F., Doménech--Carbó A., de la Cruz-Cañizares J. and Casas-Catalán M.J., Talanta, 56, 71 (2002).
9.Vallance S.L., Singer B.W. and Hitchen S.M., LC-GC Int., 10,48 (1997).
10.Castellani L., Ferrantelli P., Sinibaldi M. and Vigliano G., J. Cult. Heritage, 2,209 (2001 ).
11.Mateo-Castro R., Gimeno Adelantado J.V., Bosch-Reig F., Doménech-Carbó A., Casas-Catalán M.J.,Osete-Cortina L., de la Cruz-Cañizares J. and Doménech-Carbó M.T., Fresen. J. Anal. Chem., 369, 642 (2001).
12.Mateo Castro R., Doménech-Carbó M.T., Péris Martínez V., Gimeno Adelantado J.V. and Bosch--Reig F., J. Chromatogr. A, 778, 373 (1997).
13.Casoli A., Musini P.C. and Palla G., J. Chromatogr. A, 731, 237 (1996).
14.Aruga R., Mirti P., Casoli A. and Palla G., Fresen. J. Anal. Chem., 365, 559 (1999).
15.Zadrożna I. and Matacz Z., Disclosure of invention P. 352589.
16.Schneider U. and Kenndler E., Fresen. J. Anal. Chem., 371, 81 (2001).
17.Kenndler E., Schmidt-Beiwl K., Mairinger F. and Pöhm M., Fresen. J. Anal. Chem., 342, 135 (1992).
18.Zang X., Brown J.C., van Heemst J.D.H., Palumbo A. and Hatcher P.G., J. Anal. Appl. Pyrolysis,61, 181 (2001).
19.Chiavari G., Gandini N., Russo P. and Fabbri D., Chromatographia, 47,420 (1998).
20.Chiavari G., Fabbri D., Prati S., Mazzeo R., Bikiaris D., Daniilia S. and Chryssoulakis Y., in: 6th International Conference on Non-destrictive Testing and Microanalysis for the Diagnostic and Conservation of the Cultural and Environmental Heritage, Rome 1999.
21.Shedrinsky A.M., Wampler T.P. and Indictor N., Beer N.S., J. Anal. Appl. Pyrolysis, 15, 393 (1989).
22.Wampler T.P., J. Chromatogr. A, 842, 207 (1999).
23.Chiavari G., Fabbri D. and Prati S., J. Chromatogr. A, 922, 235 (2001).
24.Carbini M., Stevanato R., Rovea M., Traldi P. and Favretto D., Rapid Commun. Mass Spectrom.,10, 1240 (1996).
25.Douda J. and Basiuk V., J. Anal. Appl. Pyrolysis, 56,113(2000).
26.Colombini M.P. and Modugno F., in: 6th International Conference on Non-destrictive Testing and Microanalysis for the Diagnostic and Conservation of the Cultural and Environmental Heritage,Rome 1999.
27.Colombini M.P., Modugno F., Giacomelli M. and Francesconi S., J. Chromatogr. A, 846, 113 (1999).
28.Schilling M.R., Khanjian H.P. and Souza L.A.C., J. Am. Instit. Conserv., 35,45 (1996).
29.Johnson D.W., Rapid Commun. Mass Spectrom., 15, 2198 (2001).
30.Ou K., Wilkins M.R., Yan J.X., Gooley A.A. and Fung Y., J. Chromatogr. A, 723, 219 (1996).
31.Ru Q.-H, Yao J.,. Luo G.-A, Zhang Y.-X. and Yan C, J. Chromatogr. A, 894, 337 (2000).
32.Asbury G.R. and Hill Jr. H.H., J. Chromatogr. A, 902,433 (2000).
33.Jurado-López A. and Luque de Castro M.D., Talanta, 65, 1059 (2005).
34.Hulst A.G. and Kientz C.E., J. Mass Spectrom., 31, 1188 (1996).
35.Krishna P., Prabhakar S. and Vairamani M., Rapid Commun. Mass Spectrom., 12, 1429 (1998).
36.Kilz S., Waffenschmidt S. and Budzikiewicz H., J. Mass Spectrom., 35, 689 (2000).
37.Bahr U., Karas M. and Kellner R., Rapid Commun. Mass Spectrom., 12, 1382 (1998).
38.Halpine S.M., Stud. Conserv., 37, 22 (1992).
39.de la Ramirez-Barat B. and Viña S., Stud. Conserv., 46, 282 (2001).
40.Poinsot V., Bay le C. and Couderc F., Electrophoresis, 24, 4047 (2003).
41.Hamase K., Morikawa A. and Zaitsu K., J. Chromatogr. B, 781, 73 (2002).
42.Prata C., Bonnafous P., Fraysse N., Treilhou M., Poinsot V. and Couderc F., Electrophoresis, 22, 4129 (2001).
43.Oguri S., J. Chromatogr. B, 747, 1 (2000).
44.Coufal P., Zuska J., van de Goor T., Smith V. and Gas B., Electrophoresis, 24, 671 (2003).
45.Simó C., Barbas C. and Cifuentes A., Electrophoresis, 26, 1306(2005).
46.Cortacero-Ramirez S., Hernáinz-Bermúdez. de Castro M., Segura-Carretero A., Cruces-Blanco C.and Fernández-Gutiérrez A., TrAC-Trends in Analytical Chemistry, 22,440 (2003).
47.Moini M., J. Anal. Bioanal. Chem., 373, 466 (2002).
48.Cai J. and Henion J., J. Chromatogr. A, 703, 667 (1995).
49.Połeć-Pawlak K., Mojski M. and Jarosz M., Chem. Im. Ekol., 9, 1135 (2002).
50.Połeć-Pawlak K. and Jarosz M., Chem. Anal. (Warsaw), 47, 783 (2002).
51.Whitt J.T. and Moini M., Anal. Chem., 75, 2188 (2003).
52.Moini M., Anal. Chem., 73, 3497 (2001).
53.Schultz C.L. and Moini M., Anal. Chem., 75, 1508 (2003).
54.Moini M., Schultz C.L. and Mahmood H., Anal. Chem., 75, 6282 (2003).
55.Kami I., Vcelakova K. and Kenndler E., J. Sep. Sei., 27, 161 (2004).
56.Bocchini P. and Traldi P., J. Mass Spectrom., 33, 1053 (1998).

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BPP1-0062-0012