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JP2006036693A - Compound for labeling aldehyde compound, method for analyzing aldehyde compound, and labeled sugar - Google Patents

Compound for labeling aldehyde compound, method for analyzing aldehyde compound, and labeled sugar Download PDF

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JP2006036693A
JP2006036693A JP2004219292A JP2004219292A JP2006036693A JP 2006036693 A JP2006036693 A JP 2006036693A JP 2004219292 A JP2004219292 A JP 2004219292A JP 2004219292 A JP2004219292 A JP 2004219292A JP 2006036693 A JP2006036693 A JP 2006036693A
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JP
Japan
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compound
aldehyde compound
aldehyde
labeling
general formula
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004219292A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Tanabe
和弘 田辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

【課題】 アルデヒド化合物の質量分析の感度を高めることが可能なアルデヒド化合物の標識用化合物、及び微量アルデヒド化合物、特に微量の糖鎖の検出・定量が可能となるアルデヒド化合物の分析方法を提供する。
【解決手段】 下記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類からなるアルデヒド化合物の標識用化合物。

Figure 2006036693

(式中、R1 、R2及びR3はそれぞれ独立に置換されていても良い炭化水素基を表し、R1 、R2及びR3の少なくとも2ヶが結合して含窒素複素環を形成していても良い。X―は対アニオンを表す。ベンゼン環の2−,4−,5−,及び6−位はそれぞれ独立に置換基で置換されていても良い。)
【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aldehyde compound labeling compound capable of increasing the sensitivity of mass analysis of an aldehyde compound, and a method for analyzing an aldehyde compound capable of detecting and quantifying a trace amount of aldehyde compound, particularly a trace amount of sugar chain.
A labeling compound for an aldehyde compound comprising a 3-aminobenzylammonium salt represented by the following general formula (I).
Figure 2006036693

(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrocarbon group which may be substituted, and at least two of R 1 , R 2 and R 3 are combined to form a nitrogen-containing heterocycle. X- represents a counter anion, and the 2-, 4-, 5-, and 6-positions of the benzene ring may be each independently substituted with a substituent.)
[Selection figure] None

Description

本発明は、アルデヒド化合物の標識用化合物、それを用いたアルデヒド化合物の分析方法及び標識化糖に関する。より具体的には、診断分野における生体内アルデヒド化合物、特に糖類を高感度に検出するのに適したアルデヒド化合物の標識用化合物、それを用いたアルデヒド化合物の分析方法、及び標識化糖に関するものである。   The present invention relates to a compound for labeling an aldehyde compound, a method for analyzing an aldehyde compound using the compound, and a labeled sugar. More specifically, the present invention relates to in vivo aldehyde compounds in the diagnostic field, particularly aldehyde compound labeling compounds suitable for detecting saccharides with high sensitivity, aldehyde compound analysis methods using the same, and labeled sugars. is there.

糖タンパク質の糖鎖(アルデヒド化合物)は、診断分野、特に癌診断において重要なマーカーとして利用されており、すでにシアリル−ルイスエックス(SLX)、シアリルTn、CA19−9、CA50といった腫瘍マーカーが臨床の場で応用されている。しかしながらこれら腫瘍マーカーは正常人にも微量、また時には高濃度で存在することがあり、これら検査薬のみで癌を判定することは難しかった。   Glycoprotein sugar chains (aldehyde compounds) are used as important markers in the diagnostic field, particularly in cancer diagnosis. Tumor markers such as sialyl-Lewis X (SLX), sialyl Tn, CA19-9, and CA50 have already been clinically used. Applied in the field. However, these tumor markers may be present in a small amount or sometimes at a high concentration even in normal persons, and it has been difficult to determine cancer using only these test agents.

近年、この問題を解決するために、一部の糖鎖官能基のみを認識する抗体検出法ではなく、糖鎖そのものを分離・検出する分析化学的手法による試みが広がっている。
糖タンパク質の糖鎖の分析方法としては、糖鎖を糖タンパク質から切り出した後に蛍光化合物で標識し、それを順相液体クロマトグラフィーおよび逆相液体クロマトグラフィーで分離し、蛍光検出器で検出する分析方法が一般的である(非特許文献1)。
In recent years, in order to solve this problem, an attempt by an analytical chemistry method for separating and detecting a sugar chain itself, rather than an antibody detection method that recognizes only a part of the sugar chain functional groups, has been spreading.
The analysis method of glycoprotein sugar chains is to analyze the glycoproteins that are excised from glycoproteins, labeled with fluorescent compounds, separated by normal phase liquid chromatography and reverse phase liquid chromatography, and detected by a fluorescence detector. The method is general (Non-Patent Document 1).

しかしながら、順相液体クロマトグラフィーおよび逆相液体クロマトグラフィーを組み合わせた方法は、複数の糖鎖を完全に分離することが難しく、定量性に問題があった。
近年、質量分析装置の発達に伴い、生体高分子、特に蛋白質の解析において質量分析法の有効性が認められている。質量分析装置はわずかな質量数の差で複数の分子群を分離することができ、特に生体高分子のような複数の混合物を分離する上で優れた分析法である。しかしながら糖鎖においてはイオン化に難点があり、蛋白質のように高い感度が得られなかった。
However, in the method combining the normal phase liquid chromatography and the reverse phase liquid chromatography, it is difficult to completely separate a plurality of sugar chains, and there is a problem in quantitativeness.
In recent years, with the development of mass spectrometers, the effectiveness of mass spectrometry has been recognized in the analysis of biopolymers, particularly proteins. A mass spectrometer can separate a plurality of molecular groups with a slight difference in mass number, and is an excellent analysis method particularly for separating a plurality of mixtures such as biopolymers. However, sugar chains have difficulty in ionization, and high sensitivity cannot be obtained like proteins.

かかる状況において、糖鎖の質量分析感度向上を目的にいくつかの糖鎖誘導体試薬としての標識用化合物が開発され、質量分析への応用が進んでいる。最も広く用いられている標識用化合物としては2−アミノピリジンが知られており、その他に2−アミノベンズアミド、4−アミノ安息香酸エチルエステル(ABEE)、4−アミノ安息香酸n−ブチルエステル(ABBE)、トリメチルアミノフェニルアンモニウム(TMAPA)などが知られている(非特許文献2)。特にTMAPAはエレクトロスプレーイオン化法において、未標識糖鎖または他の標識用化合物に対し、大幅に感度を向上させることが知られている(非特許文献3)。   Under such circumstances, some labeling compounds as sugar chain derivative reagents have been developed for the purpose of improving the mass spectrometry sensitivity of sugar chains, and their application to mass spectrometry is progressing. 2-Aminopyridine is known as the most widely used labeling compound. Besides, 2-aminobenzamide, 4-aminobenzoic acid ethyl ester (ABEE), 4-aminobenzoic acid n-butyl ester (ABBE). ), Trimethylaminophenylammonium (TMAPA) and the like are known (Non-Patent Document 2). In particular, it is known that TMAPA significantly improves the sensitivity with respect to unlabeled sugar chains or other labeling compounds in the electrospray ionization method (Non-patent Document 3).

しかしながら生体内糖鎖は非常に微量であり、最も感度上昇効果の高いTMAPAを使用しても検出できない糖鎖は依然多い。またTMAPAは非常に高価であり、また合成が非常に困難であるため、本試薬をそのまま診断等へ応用するには適していなかった。
Hase S., Ikenaka T., Matsushima Y.;J.Biochem.,90,407−414(1981) Harvey D.J. ;J.Am.Soc.Mass.Spectrom.,11,900−915(2000) Okamoto M., Takahashi K., Doi T. ;Rapid Commun. Mass Spectrom.,9,641−643(1995)
However, the amount of sugar chains in vivo is very small, and there are still many sugar chains that cannot be detected even using TMAPA, which has the highest sensitivity increasing effect. Also, TMAPA is very expensive and very difficult to synthesize, so that this reagent was not suitable for direct application to diagnosis and the like.
Hase S. Ikenaka T .; , Matsushima Y .; J .; Biochem. , 90, 407-414 (1981) Harvey D.H. J. et al. J .; Am. Soc. Mass. Spectrom. , 11, 900-915 (2000) Okamoto M.M. , Takahashi K .; , Doi T. Rapid Commun. Mass Spectrom. , 9, 641-643 (1995)

本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、糖タンパク質に由来する糖鎖などのアルデヒド化合物を高感度で分析可能とする標識用化合物を提供し、さらにはそれを用いて感度よく糖鎖等のアルデヒド化合物を検出する分析方法を提供することを目的とする。
更に、アルデヒド化合物の一種である糖の質量分析の標準物質として有用な、上記標識用化合物を用いて標識化された糖を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a labeling compound that enables highly sensitive analysis of aldehyde compounds such as sugar chains derived from glycoproteins. It aims at providing the analytical method which detects aldehyde compounds, such as.
It is another object of the present invention to provide a sugar labeled with the labeling compound, which is useful as a standard substance for mass spectrometry of a sugar that is a kind of aldehyde compound.

本発明者らは上記課題を解決すべく検討した結果、特定構造を有す4級アンモニウム塩類をアルデヒド化合物分析のための標識用化合物とすることにより、糖鎖等のアルデヒド化合物の分析感度を著しく高めことを見出し、本発明に到達した。更に、上記標識用化合物を用いて標識化された糖が、糖類の質量分析の標準物質として有用であることを見出し本発明に到達した。   As a result of investigations to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made quaternary ammonium salts having a specific structure a labeling compound for aldehyde compound analysis, thereby significantly improving the analytical sensitivity of aldehyde compounds such as sugar chains. The present invention has been reached by finding higher. Furthermore, the present inventors have found that a saccharide labeled with the above-described labeling compound is useful as a standard substance for saccharide mass spectrometry, and reached the present invention.

即ち、本発明の要旨は、下記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類からなるアルデヒド化合物の標識用化合物に存する。   That is, the gist of the present invention resides in a labeling compound for an aldehyde compound comprising a 3-aminobenzylammonium salt represented by the following general formula (I).

Figure 2006036693
Figure 2006036693

(式中、R1 、R2及びR3はそれぞれ独立に置換されていても良い炭化水素基を表し、R1 、R2及びR3の少なくとも2ヶが結合して含窒素複素環を形成していても良い。X―は対アニオンを表す。ベンゼン環の2−,4−,5−,及び6−位はそれぞれ独立に置換基で置換されていても良い。)
他の要旨は、アルデヒド化合物に、前記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類を還元アミノ化反応にて付加し、得られた反応物を質量分析法にて分析することを特徴とするアルデヒド化合物の分析方法、に存する。
更に他の要旨は、前記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類が糖類の還元末端に付加してなることを特徴とする標識化糖類、に存する。
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrocarbon group which may be substituted, and at least two of R 1 , R 2 and R 3 are combined to form a nitrogen-containing heterocycle. X- represents a counter anion, and the 2-, 4-, 5-, and 6-positions of the benzene ring may be each independently substituted with a substituent.)
In another aspect, the 3-aminobenzylammonium salt represented by the general formula (I) is added to an aldehyde compound by a reductive amination reaction, and the obtained reaction product is analyzed by mass spectrometry. And an analysis method for an aldehyde compound.
Still another gist lies in a labeled saccharide characterized in that 3-aminobenzylammonium salt represented by the general formula (I) is added to the reducing end of the saccharide.

本発明の3−アミノベンジルアンモニウム塩類はアルデヒド化合物の標識用化合物として有効であり、これを還元アミノ化法でアルデヒド化合物に結合させることにより、アルデヒド化合物の質量分析の感度を高めることが可能であり、その結果、微量アルデヒド化合物、特に微量の糖鎖の検出・定量が可能となる。
又、本発明の標識化糖は、未知の糖鎖等の糖類の同定又は定量分析を容易にすることができる。
The 3-aminobenzylammonium salt of the present invention is effective as a labeling compound for an aldehyde compound, and it is possible to increase the sensitivity of mass analysis of the aldehyde compound by binding it to the aldehyde compound by a reductive amination method. As a result, it is possible to detect and quantify trace aldehyde compounds, particularly trace sugar chains.
Further, the labeled sugar of the present invention can facilitate identification or quantitative analysis of sugars such as unknown sugar chains.

<標識用化合物>
本発明において、アルデヒド化合物の標識用化合物とは、アルデヒド化合物と反応させることにより、微量のアルデヒド化合物の質量分析装置による検出を容易にする用途に用いられるアルデヒドと反応性を有する化合物である。
本発明のアルデヒド化合物の標識用化合物は、下記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類からなる。
<Labeling compound>
In the present invention, the labeling compound for the aldehyde compound is a compound having reactivity with an aldehyde used for the purpose of facilitating detection of a trace amount of aldehyde compound by a mass spectrometer by reacting with the aldehyde compound.
The compound for labeling aldehyde compounds of the present invention comprises 3-aminobenzylammonium salts represented by the following general formula (I).

Figure 2006036693
Figure 2006036693

(式中、R1 、R2及びR3はそれぞれ独立に置換されていても良い炭化水素基を表すが、R1 、R2及びR3の少なくとも2ヶが結合して含窒素複素環を形成していても良い。X―は対アニオンを表す。ベンゼン環の2−,4−,5−,及び6−位はそれぞれ独立に置換基で置換されていても良い。)
1 、R2及びR3で示される炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1〜6の直鎖又は分岐のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプチル基等の炭素数5〜7のシクロアルキル基、フェニル基等の炭素数6〜12のアリール等が挙げられる。
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrocarbon group which may be substituted, but at least two of R 1 , R 2 and R 3 are bonded to form a nitrogen-containing heterocyclic ring. X- represents a counter anion, and the 2-, 4-, 5-, and 6-positions of the benzene ring may be each independently substituted with a substituent.)
Examples of the hydrocarbon group represented by R 1 , R 2 and R 3 include a straight or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group and a propyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and a cycloheptyl group. Examples thereof include cycloalkyl groups having 5 to 7 carbon atoms such as groups, and aryls having 6 to 12 carbon atoms such as phenyl groups.

又、R1 、R2及びR3の少なくとも2ヶが結合して含窒素複素環を形成していても良く、かかる含窒素複素環としては、ピリジル基、ピペリジル基、ピラジン基、ピリミジン基、ピリダジン基、トリアジン基等の芳香族複素環基、が挙げられる。
本発明の標識用化合物で標識化されたアルデヒド類は質量分析において、イオン化されて検出されるため、上記一般式(I)で表される標識用化合物は、4級アンモニウム構造部分を有するものである。
Further, at least two of R 1 , R 2 and R 3 may be bonded to form a nitrogen-containing heterocycle, and examples of such nitrogen-containing heterocycle include pyridyl group, piperidyl group, pyrazine group, pyrimidine group, And aromatic heterocyclic groups such as a pyridazine group and a triazine group.
Since the aldehydes labeled with the labeling compound of the present invention are ionized and detected in mass spectrometry, the labeling compound represented by the general formula (I) has a quaternary ammonium structure moiety. is there.

上記の中でも、R1 、R2及びR3は、アルキル基が好ましく、特にメチル基及びエチル基が好ましく、標識用化合物の安定性の点からメチル基が最も好ましい。R1 、R2及び
3はそれぞれ同一でも異なっても良いが、合成の点から同一であるのが好ましい。
式(I)において、アミノ基の結合するベンゼン環は、その2−,4−,5−,及び6−位がそれぞれ独立に置換基で置換されていても良い。その置換基としては、後述する一般式(I)で示される標識用化合物とアルデヒド化合物との反応を妨げず、かつ質量分析の感度を低下させない置換基であり、例えば、アルキル基、ヒドロキシル基、アリール基、ハロゲン等が挙げられる。
またX−で示される対アニオンは特に制限がなく、クロルイオン、ブロムイオン、ヨードイオン等のハロゲンイオン、酢酸イオン等のカルボン酸イオン、などが挙げられるが、安定性を高めるためにクロルイオン、ブロムイオン、ヨードイオン等のハロゲンイオンが望ましい。
尚、前記一般式(I)で示される化合物は公知の方法に準じて、例えば3−ニトロベンジルクロライドに等モルのトリメチルアミン等のアミン化合物を反応させ、3−ニトロベンジルトリメチルアンモニウム塩等の前記一般式(I)におけるアミノ基がニトロ基である化合物を得、これを鉄等の還元触媒の存在下塩酸中で加熱する等の方法により得ることができる。
Among the above, R 1 , R 2 and R 3 are preferably alkyl groups, particularly preferably methyl groups and ethyl groups, and most preferably methyl groups from the viewpoint of the stability of the labeling compound. R 1 , R 2 and R 3 may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of synthesis.
In Formula (I), the 2-, 4-, 5-, and 6-positions of the benzene ring to which the amino group is bonded may be independently substituted with a substituent. The substituent is a substituent that does not interfere with the reaction between the labeling compound represented by the general formula (I) described later and the aldehyde compound, and does not reduce the sensitivity of mass spectrometry, such as an alkyl group, a hydroxyl group, An aryl group, halogen, etc. are mentioned.
Further, the counter anion represented by X- is not particularly limited, and examples thereof include halogen ions such as chloro ion, brom ion and iodo ion, carboxylate ions such as acetate ion, and the like. Halogen ions such as bromo ions and iodo ions are desirable.
In addition, the compound represented by the general formula (I) is prepared according to a known method, for example, by reacting 3-nitrobenzyl chloride with an equimolar amine compound such as trimethylamine, and the like such as 3-nitrobenzyltrimethylammonium salt. A compound in which the amino group in formula (I) is a nitro group is obtained, and this can be obtained by a method such as heating in hydrochloric acid in the presence of a reducing catalyst such as iron.

<アルデヒド化合物>
本発明の一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類からなる標識用化合物は、これとアルデヒド化合物の還元アミノ化反応により標識化されたアルデヒド化合物を得、これを質量分析に供することが可能である。従って、アルデヒド化合物としては、アルデヒド基を有する有機化合物であれば特に限定されないが、糖類が好ましく、糖
類としては、単糖類及び多糖類のいずれでも良い。単糖類としては、グルコース、ガラクトース、フコース、マンノース、キシロース、N−アセチルグルコサミン、N−アセチルガラクトサミン、N−アセチルノイラミン酸、N−グリコリルノイラミン酸等が、又、多糖類としては、N−Linked Biantennary, Triantennary, Tetraantennary糖鎖等が挙げられる。又、前記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類からなる標識用化合物は、特に糖蛋白質に結合しているN結合型糖鎖、またはO結合型糖鎖の分析に有効であるため、人体に由来する血液中に含まれる糖タンパク質や、臓器に発現する糖タンパク質などを分析対象とすることができる。またホルモン、抗体等のバイオ医薬における糖鎖解析にも有効である。
<Aldehyde compound>
The labeling compound comprising the 3-aminobenzylammonium salt represented by the general formula (I) of the present invention obtains an aldehyde compound labeled by a reductive amination reaction of the aldehyde compound and provides it for mass spectrometry Is possible. Accordingly, the aldehyde compound is not particularly limited as long as it is an organic compound having an aldehyde group, but saccharides are preferable, and saccharides may be either monosaccharides or polysaccharides. Examples of monosaccharides include glucose, galactose, fucose, mannose, xylose, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, N-acetylneuraminic acid, N-glycolylneuraminic acid, and polysaccharides include N -Linked Biantenary, Triantenary, Tetrantenary sugar chain and the like. The labeling compound comprising 3-aminobenzylammonium salts represented by the general formula (I) is particularly effective for analysis of N-linked sugar chains or O-linked sugar chains bound to glycoproteins. Therefore, glycoproteins contained in blood derived from the human body, glycoproteins expressed in organs, and the like can be analyzed. It is also effective for sugar chain analysis in biopharmaceuticals such as hormones and antibodies.

尚、アルデヒド化合物が糖タンパク質に由来する糖類である場合、例えば、Hase S., Ikenaka T., Matsushima Y.;J.Biochem., 90,407−414(1981)や、Sugiyama K., Ishihara H., Takahashi N., Biochem.Biophis. Res.Commun., 112(1),155−160(1983)等の公知の方法に準じて糖タンパク質からヒドラジン分解法、または酵素消化法により得た遊離糖鎖を用いることができる。
<アルデヒド化合物の分析方法>
本発明のアルデヒド化合物の分析方法は、アルデヒド化合物に、前記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類を還元アミノ化反応にて付加し、得られた反応物を質量分析法にて分析するものである。
When the aldehyde compound is a saccharide derived from glycoprotein, for example, Hase S. Ikenaka T .; , Matsushima Y .; J .; Biochem. , 90, 407-414 (1981), and Sugiyama K. et al. , Ishihara H. , Takahashi N .; , Biochem. Biophis. Res. Commun. , 112 (1), 155-160 (1983), etc., free glycans obtained from glycoproteins by hydrazine decomposition or enzymatic digestion can be used.
<Method for analyzing aldehyde compound>
In the method for analyzing an aldehyde compound of the present invention, 3-aminobenzylammonium salt represented by the general formula (I) is added to the aldehyde compound by a reductive amination reaction, and the resulting reaction product is analyzed by mass spectrometry. To analyze.

還元アミノ化反応は、例えば下記反応式(II)により示され、アルデヒドの還元アミノ化物を得る。   The reductive amination reaction is represented by, for example, the following reaction formula (II) to obtain a reductive amination product of an aldehyde.

Figure 2006036693
Figure 2006036693

(上記式に置いて、Qはフォルミル基と共にアルデヒド化合物を構成する有機基を示し、R1、R2、R3及びX―は前記式(I)におけると同義を示す。)
前記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類の使用割合は、アルデヒド化合物に1モルに対して1モル以上、好ましくは5モル以上であり、上限は特に限定されないが、過剰に使用した場合には上記還元アミノ化反応に寄与ぜず分離除去されるため、通常10モルである。又、上記還元アミノ化反応は、反応の平衡の点から、通常、シアノヒドリドホウ酸ナトリウム、ジメチルアミンボラン等の還元剤の存在下に行うのが好ましい。還元剤の使用割合は、通常アルデヒド化合物1モルに対し、1モル以上であるが、好ましくは5モル以上であり、上限は特に限定されないが通常10モル程度である。
(In the above formula, Q represents an organic group constituting an aldehyde compound together with a formyl group, and R 1 , R 2 , R 3 and X- have the same meanings as in the formula (I).)
The use ratio of the 3-aminobenzylammonium salt represented by the general formula (I) is 1 mol or more, preferably 5 mol or more with respect to 1 mol of the aldehyde compound, and the upper limit is not particularly limited. In this case, the amount is usually 10 mol because it is separated and removed without contributing to the reductive amination reaction. In addition, the above reductive amination reaction is usually preferably performed in the presence of a reducing agent such as sodium cyanoborohydride and dimethylamine borane from the viewpoint of the equilibrium of the reaction. The ratio of the reducing agent to be used is usually 1 mol or more, preferably 5 mol or more with respect to 1 mol of the aldehyde compound, and although the upper limit is not particularly limited, it is usually about 10 mol.

反応温度は通常、70℃以上、100℃以下であり、好ましくは90℃以上である。反応時間は、通常20分以上3時間以内であるが、長時間反応すると糖鎖が分解するおそれがあり、30分以上が好ましく、一方、1時間が好ましい。
反応は、通常、アルデヒド化合物及び前記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類を溶解する溶媒中で行われ特に限定されないが、水と酢酸の混合溶媒が好ましく、その場合、水に対して酢酸が2容量%以上60容量%以下であることが好ましいが、5容量%以上20容量%以下であることが特に望ましい。又、溶媒に対するアルデ
ヒド化合物の濃度は特に限定しないが、通常、1ナノモル/リットル以上100ミリモル/リットル以下であり、特に10ミリモル/リットル以下であることが好ましい。
The reaction temperature is usually 70 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, preferably 90 ° C. or higher. The reaction time is usually 20 minutes or more and 3 hours or less, but if the reaction is continued for a long time, the sugar chain may be decomposed, preferably 30 minutes or more, while 1 hour is preferred.
The reaction is usually performed in a solvent that dissolves the aldehyde compound and the 3-aminobenzylammonium salt represented by the general formula (I), and is not particularly limited. However, a mixed solvent of water and acetic acid is preferable. On the other hand, acetic acid is preferably 2% by volume or more and 60% by volume or less, and particularly preferably 5% by volume or more and 20% by volume or less. The concentration of the aldehyde compound relative to the solvent is not particularly limited, but is usually 1 nanomol / liter or more and 100 mmol / liter or less, particularly preferably 10 mmol / liter or less.

<分析試料の精製及び質量分析>
アルデヒドの還元アミノ化物(標識化された糖等)を含む反応液は、通常、分析に先立ち、精製して未反応物を除去する。具体的には、例えば、反応液をグラファイトカーボンカラム等に添加し、酢酸アンモニウム緩衝液でカラムを洗浄することにより、未反応の還元剤および前記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類を除去する。カラムに吸着した還元アミノ化物は、例えば、アセトニトリルを含む緩衝液を通液することで回収できる。次に得られたアルデヒドの還元アミノ化物合物(標識化された糖等)をそのまま、または公知の方法に準じてノイラミニダーゼ酵素によるシアル酸消化を行い、常法に従い、質量分析法にて分離・定量する。質量分析法としては、液体クロマトグラフィー・質量分析装置(LC−MS)、キャピラリー電気泳動−質量分析装置または、単に質量分析装置のみでもよいが、液体クロマトグラフィー・質量分析装置が好ましい。質量分析測定法はスキャン法、SIM(Select Ion Monitoring)法のいずれでもよい。
<Analysis sample purification and mass spectrometry>
A reaction solution containing a reductive amination product (labeled sugar or the like) of an aldehyde is usually purified to remove unreacted products prior to analysis. Specifically, for example, an unreacted reducing agent and 3-aminobenzylammonium represented by the above general formula (I) are obtained by adding the reaction liquid to a graphite carbon column and washing the column with an ammonium acetate buffer. Remove salt. The reductive aminated product adsorbed on the column can be recovered, for example, by passing a buffer solution containing acetonitrile. Next, the obtained reductive amination compound (labeled sugar, etc.) of the aldehyde is subjected to sialic acid digestion with neuraminidase enzyme as it is or according to a known method, and separated by mass spectrometry according to a conventional method. Quantify. The mass spectrometry may be a liquid chromatography / mass spectrometer (LC-MS), a capillary electrophoresis / mass spectrometer, or simply a mass spectrometer, but is preferably a liquid chromatography / mass spectrometer. The mass spectrometry measurement method may be either a scanning method or a SIM (Select Ion Monitoring) method.

上記質量分析を行うことにより、未知のアルデヒド化合物であれば、スキャン法にてその分子量が明らかになり、構造を推定することができる。また既知の化合物であれば、SIM法によりその存在量を定量することができる。特に糖類の分析では、予め測定した標準化合物(標準糖鎖)と液相クロマトグラフィーの保持時間、質量分析のスペクトルを比較することによって同定することができる。   By performing the mass spectrometry, if it is an unknown aldehyde compound, its molecular weight is revealed by the scanning method, and the structure can be estimated. If it is a known compound, its abundance can be quantified by the SIM method. In particular, in the analysis of saccharides, identification can be performed by comparing a standard compound (standard sugar chain) measured in advance with a retention time of liquid phase chromatography and a spectrum of mass spectrometry.

<標識化糖類>
本発明の標識化糖類は、前記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類(アルデヒド化合物の標識化用化合物)が糖類の還元末端に付加してなるものである。糖類の還元末端に不可してなるとは、前記反応式に示される様に、糖類の末端のアルデヒド基が還元された構造に3−アミノベンジルアンモニウム塩類がアミノ基で付加した構造を有する。上記標識化糖類は、予めその構造を同定しておくことにより、これを糖類の質量分析の標準物質として使用可能であり、未知の糖鎖の構造同定又は定量分析に利用可能である。
<Labeled saccharide>
The labeled saccharide of the present invention is obtained by adding 3-aminobenzylammonium salts represented by the above general formula (I) (aldehyde compound labeling compound) to the reducing end of the saccharide. As shown in the above reaction formula, “impossible at the reducing end of a saccharide” has a structure in which 3-aminobenzylammonium salts are added by an amino group to a structure in which the aldehyde group at the end of the saccharide is reduced. By identifying the structure of the labeled saccharide in advance, it can be used as a standard substance for saccharide mass spectrometry, and can be used for structure identification or quantitative analysis of an unknown sugar chain.

次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
[実施例1]
グルコースオリゴマー(ホーネン製)1mgを試験管にとり、3−アミノベンジル−トリメチルアンモニウム塩酸塩12μmol,水90μL,酢酸10μLを加え、90℃5分間加熱後、さらに3−アミノベンジル−トリメチルアンモニウム塩酸塩25μmol,シアノトリヒドロホウ酸ナトリウム15mg、水450μL,酢酸50μLを加え、90℃1時間加熱した。反応後、水を加えて全量を1mlとし、LC−MSを測定した。グルコースオリゴマー6量体のピーク面積比を表2に示す。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
[Example 1]
Take 1 mg of glucose oligomer (manufactured by Hornen) in a test tube, add 12 μmol of 3-aminobenzyl-trimethylammonium hydrochloride, 90 μL of water and 10 μL of acetic acid, heat at 90 ° C. for 5 minutes, and further add 25 μmol of 3-aminobenzyl-trimethylammonium hydrochloride, 15 mg of sodium cyanotrihydroborate, 450 μL of water and 50 μL of acetic acid were added and heated at 90 ° C. for 1 hour. After the reaction, water was added to make the total volume 1 ml, and LC-MS was measured. Table 2 shows the peak area ratio of the glucose oligomer hexamer.

尚、表1にLC−MS条件を示す。表1のA液及びB液は、それぞれ移動相を構成する液体であり、これらA液とB液とを混合して移動相の極性を調整するようになっている。また、表1において、「B:a%(T1分)→B:b%(T2分)」という記載は、B溶液の濃度を、T2−T1分間で、a%からb%まで変化させたことを意味する。ただし、T1
,T2,a,bはそれぞれ実数を表わす。また、表1,2において%は体積を基準とした
百分率を表わす。
又、標識用化合物として用いた3−アミノベンジル−トリメチルアンモニウム・塩酸塩
を重水中で90℃1時間加熱し、加熱後の分解率(残存率)を1H−NMRで求めることにより、熱安定性を調べた。結果を表3に示す。
Table 1 shows LC-MS conditions. The liquid A and liquid B in Table 1 are liquids constituting mobile phases, respectively, and the liquid A and liquid B are mixed to adjust the polarity of the mobile phase. In Table 1, “B: a% (T 1 min) → B: b% (T 2 min)” indicates that the concentration of the B solution is changed from a% to b% in T 2 -T 1 min. It means that it was changed. However, T 1
, T 2 , a, b each represent a real number. In Tables 1 and 2,% represents a percentage based on volume.
In addition, the 3-aminobenzyl-trimethylammonium hydrochloride used as the labeling compound was heated in heavy water at 90 ° C. for 1 hour, and the decomposition rate (residual rate) after heating was determined by 1H-NMR. I investigated. The results are shown in Table 3.

[比較例1]
実施例1と同様にして、標識化グルコースオリゴマーをLC−MSにて分析した。
ただし、標識用化合物として3−アミノベンジル−トリメチルアンモニウム塩酸塩の代わりに等molの2−アミノピリジンを用いた。
[比較例2]
実施例1と同様にして、標識化グルコースオリゴマーをLC−MSで分析した。
ただし、標識用化合物として3−アミノベンジル−トリメチルアンモニウム塩酸塩の代わりに等molのTMAPA(トリメチルアミノフェニルアンモニウム塩酸塩)を用いた。
[Comparative Example 1]
In the same manner as in Example 1, the labeled glucose oligomer was analyzed by LC-MS.
However, equimolar 2-aminopyridine was used instead of 3-aminobenzyl-trimethylammonium hydrochloride as the labeling compound.
[Comparative Example 2]
In the same manner as in Example 1, the labeled glucose oligomer was analyzed by LC-MS.
However, equimolar amount of TMAPA (trimethylaminophenylammonium hydrochloride) was used as the labeling compound instead of 3-aminobenzyl-trimethylammonium hydrochloride.

[比較例3]
グルコースオリゴマー1mgを試験管にとり、25μLの水に溶解後、Girard‘s
P試薬(東京化成製)8μmol及び水25μLを加えた。さらに2.5μLの酢酸を加え、75℃で3時間加熱した。反応後、水を加えて全量を1mlとし、LC−MSを測定した。グルコースオリゴマー6量体のピーク面積比を表2に示す。
[Comparative Example 3]
Take 1 mg of glucose oligomer in a test tube and dissolve in 25 μL of water.
8 μmol of P reagent (manufactured by Tokyo Chemical Industry) and 25 μL of water were added. Further, 2.5 μL of acetic acid was added and heated at 75 ° C. for 3 hours. After the reaction, water was added to make the total volume 1 ml, and LC-MS was measured. Table 2 shows the peak area ratio of the glucose oligomer hexamer.

Figure 2006036693
Figure 2006036693

Figure 2006036693
[比較例4]
4−アミノベンジル−トリメチルアンモニウム・塩酸塩の熱安定性を実施例1と同様に調べた。結果を表3に示す。
Figure 2006036693
[Comparative Example 4]
The thermal stability of 4-aminobenzyl-trimethylammonium hydrochloride was examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.

Figure 2006036693
Figure 2006036693

Claims (6)

下記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類からなるアルデヒド化合物の標識用化合物。
Figure 2006036693
(式中、R1 、R2及びR3はそれぞれ独立に置換されていても良い炭化水素基を表し、R1 、R2及びR3の少なくとも2ヶが結合して含窒素複素環を形成していても良い。X−は対アニオンを表す。ベンゼン環の2−,4−,5−,及び6−位はそれぞれ独立に置換基で置換されていても良い。)
A compound for labeling an aldehyde compound comprising a 3-aminobenzylammonium salt represented by the following general formula (I).
Figure 2006036693
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrocarbon group which may be substituted, and at least two of R 1 , R 2 and R 3 are combined to form a nitrogen-containing heterocycle. X- represents a counter anion, and the 2-, 4-, 5-, and 6-positions of the benzene ring may be each independently substituted with a substituent.)
一般式(I)におけるR1 、R2及びR3が、それぞれ独立にアルキル基であることを特徴とする請求項1に記載の標識用化合物。 The labeling compound according to claim 1 , wherein R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (I) are each independently an alkyl group. アルデヒド化合物に、下記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類を還元アミノ化反応にて付加し、得られた反応物を質量分析法にて分析することを特徴とするアルデヒド化合物の分析方法。
Figure 2006036693
(式中、R1 、R2及びR3はそれぞれ独立に置換されていても良い炭化水素基を表し、R1 、R2及びR3の少なくとも2ヶが結合して含窒素複素環を形成していても良い。X―は対アニオンを表す。ベンゼン環の2−,4−,5−,及び6−位はそれぞれ独立に置換基で置換されていても良い。)
A 3-aminobenzylammonium salt represented by the following general formula (I) is added to an aldehyde compound by a reductive amination reaction, and the obtained reaction product is analyzed by mass spectrometry. Analysis method.
Figure 2006036693
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrocarbon group which may be substituted, and at least two of R 1 , R 2 and R 3 are combined to form a nitrogen-containing heterocycle. X- represents a counter anion, and the 2-, 4-, 5-, and 6-positions of the benzene ring may be each independently substituted with a substituent.)
一般式(I)におけるR1 、R2及びR3が、それぞれ独立にアルキル基であることを特徴とする請求項3に記載のアルデヒド化合物の分析方法。 The method for analyzing an aldehyde compound according to claim 3, wherein R 1 , R 2 and R 3 in the general formula (I) are each independently an alkyl group. 前記アルデヒド化合物が、糖類であることを特徴とする請求項3又は4に記載の分析方法。   The analysis method according to claim 3 or 4, wherein the aldehyde compound is a saccharide. 下記一般式(I)で示される3−アミノベンジルアンモニウム塩類が糖類の還元末端に付加してなることを特徴とする3−アミノベンジルアンモニウム塩の標識化糖類。
Figure 2006036693
(式中、R1 、R2及びR3はそれぞれ独立に置換されていても良い炭化水素基を表し、R
1 、R2及びR3の少なくとも2ヶが結合して含窒素複素環を形成していても良い。X―は対アニオンを表す。ベンゼン環の2−,4−,5−,及び6−位はそれぞれ独立に置換基で置換されていても良い。)
A labeled saccharide of 3-aminobenzylammonium salt, wherein 3-aminobenzylammonium salt represented by the following general formula (I) is added to the reducing end of the saccharide.
Figure 2006036693
(In the formula, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrocarbon group which may be substituted;
At least two of 1 , R 2 and R 3 may be bonded to form a nitrogen-containing heterocyclic ring. X- represents a counter anion. The 2-, 4-, 5-, and 6-positions of the benzene ring may each independently be substituted with a substituent. )
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