Cómo leer un espectro de masas en el COA de un péptido: m/z, estados de carga y aductos
El espectro de masas es el panel de identidad del certificado de análisis (COA) de un péptido. Responde a una sola pregunta: ¿la molécula del vial tiene la masa esperada según su secuencia? Al principio, el gráfico puede parecer críptico, porque los picos rara vez coinciden con el peso molecular impreso en la etiqueta. Esta guía explica por qué y desarrolla un ejemplo práctico.
Ionización por electrospray
La mayoría de los COA de péptidos usan ionización por electrospray (ESI), a menudo acoplada a cromatografía líquida (LC-MS). La muestra en solución se pulveriza a través de una aguja cargada, y el péptido sale de las gotas como iones que llevan uno o más protones adicionales. La ESI es una técnica suave, por lo que el péptido suele permanecer intacto.
m/z, no masa
Un espectrómetro de masas mide la relación masa/carga, m/z. Un péptido de masa M que ha captado n protones aparece en:
m/z = (M + n × 1.007) / n
- [M+H]+: un protón, aparece en M + 1.
- [M+2H]2+: dos protones, aparece aproximadamente en la mitad de la masa más 1.
- [M+3H]3+: tres protones, aproximadamente un tercio de la masa más 1.
Los péptidos pequeños muestran sobre todo el ion 1+. Los más grandes llevan más cargas, porque tienen más sitios básicos (Lys, Arg, His y el extremo N-terminal). Un péptido de 3,000 a 5,000 Da suele mostrar una serie de iones 3+, 4+ y 5+ y poco o ningún ion 1+.
Aductos
Los iones también pueden formarse con cationes distintos de los protones. El más común es el sodio:
- [M+Na]+ aparece unas 22 unidades por encima de [M+H]+ (sodio 22.99 menos hidrógeno 1.01).
- [M+K]+ aparece unas 38 unidades por encima de [M+H]+.
- Los iones mixtos, como [M+H+Na]2+, aparecen unas 11 unidades por encima del pico [M+2H]2+.
Los picos de aductos pequeños son normales y provienen del material de vidrio, los tampones y las sales. Confirman la misma molécula y no indican una impureza.
Masa monoisotópica frente a masa promedio
Las páginas de producto indican el peso molecular promedio, que tiene en cuenta la mezcla natural de isótopos. Un espectro de alta resolución resuelve el patrón isotópico, y su primer pico es la masa monoisotópica (todo 12C, 1H, 14N, 16O). Para un péptido de 1.4 kDa, ambas difieren en casi 1 unidad, así que no espere que coincidan exactamente.
Deconvolución
Cuando un espectro muestra varios estados de carga, el software puede combinarlos y calcular la masa neutra, un paso llamado deconvolución. Muchos COA informan esta masa deconvolucionada junto al valor teórico. Lo habitual es una concordancia de aproximadamente 1 Da, o de unas pocas ppm en instrumentos de alta resolución.
Ejemplo práctico: BPC-157
BPC-157 (GEPPPGKPADDAGLV) tiene la fórmula C62H98N16O22, una masa promedio de aproximadamente 1419.6 g/mol y una masa monoisotópica de aproximadamente 1418.70 Da. Iones esperados:
| Ion | Cálculo | m/z esperada |
|---|---|---|
| [M+H]+ | 1418.70 + 1.007 | ≈ 1419.7 |
| [M+2H]2+ | (1418.70 + 2.015) / 2 | ≈ 710.4 |
| [M+3H]3+ | (1418.70 + 3.022) / 3 | ≈ 473.9 |
| [M+Na]+ | 1418.70 + 22.99 | ≈ 1441.7 |
| [M+H+Na]2+ | (1418.70 + 1.007 + 22.99) / 2 | ≈ 721.3 |
BPC-157 tiene una sola lisina y un extremo N-terminal libre, por lo que un espectro típico está dominado por los iones 1+ y 2+. Si los picos principales caen en aproximadamente 1419.7 y 710.4, la identidad es coherente con BPC-157.
Desplazamientos comunes que conviene reconocer
- +16: oxidación, por lo general de la metionina.
- +42: acetilación.
- −18: pérdida de agua, a veces observada como fragmento en la fuente.
- +1 (desamidación): Asn o Gln convertidas en Asp o Glu.
Para saber más sobre por qué se desplazan las masas, consulte sales, grupos terminales y oxidación. Para la verificación general de identidad, consulte cómo la espectrometría de masas confirma la identidad y combínela con el panel de pureza por HPLC.
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