nbsprotВестник войск РХБ защитыJournal of NBC Protection Corps2587-57283034-279127 Научный центр10.35825/2587-5728-2017-1-3-7-17yoqccdnbsprot-158Research ArticleПРОБЛЕМЫ СОБЛЮДЕНИЯ КОНВЕНЦИЙ ПО ЗАПРЕЩЕНИЮ ХИМИЧЕСКОГО И БИОЛОГИЧЕСКОГО ОРУЖИЯISSUES OF COMPLIANCE WITH CHEMICAL AND BIOLOGICAL WEAPONS CONVENTIONSОптимизация метода определения биомаркера иприта в плазме крови человека с использованием жидкостной хромато-масс-спектрометрииOptimization of a Method for the Determination of a Mustard Gas Biomarker in Human Blood Plasma by Liquid Chromatography–Mass SpectrometryБраунА. В.BraunА. V.

Браун Аркадий Владимирович. Старший научный сотрудник, канд. хим. наук 

105005, г. Москва, Бригадирский переулок, д. 13

Senior Researcher. Candidate of Chemical Sciences 

Brigadirskii Lane 13, Moscow 105000

27nc@mil.ruРыбальченкоИ. В.RybalchenkoI. V.

Рыбальченко Игорь Владимирович. Ведущий научный сотрудник, д-р хим. наук, проф. 

105005, г. Москва, Бригадирский переулок, д. 13

Leading Researcher. Doctor of Chemical Sciences. Professor 

Brigadirskii Lane 13, Moscow 105000

ФатеенковВ. Н.FateenkovV. N.

Фатеенков Владимир Николаевич. Начальник отдела, канд. воен. наук 

105005, г. Москва, Бригадирский переулок, д. 13

Chief of the Department. Candidate of Military Sciences 

Brigadirskii Lane 13, Moscow 105000

ПонсовМ. А.PonsovМ. А.

Понсов Михаил Александрович. Старший научный сотрудник, канд. хим. наук 

105005, г. Москва, Бригадирский переулок, д. 13

Senior Researcher. Candidate of Chemical Sciences 

Brigadirskii Lane 13, Moscow 105000

СтавитскаяЯ. В.StavitskayY. V.

Ставитская Яна Вадимовна. Научный сотрудник 

105005, г. Москва, Бригадирский переулок, д. 13

Researcher 

Brigadirskii Lane 13, Moscow 105000

ОрешкинД. В.OreshkinD. V.

Орешкин Дмитрий Владимирович. Научный сотрудник 

105005, г. Москва, Бригадирский переулок, д. 13

Researcher 

Brigadirskii Lane 13, Moscow 105000

Федеральное государственное бюджетное учреждение «27 Научный центр» Министерства обороны Российской ФедерацииРоссияFederal State Budgetary Establishment «27 Scientific Centre» of the Ministry of Defence of the Russian FederationRussian Federation20172806202313717Copyright © Браун А.В., Рыбальченко И.В., Фатеенков В.Н., Понсов М.А., Ставитская Я.В., Орешкин Д.В., 20232023Браун А.В., Рыбальченко И.В., Фатеенков В.Н., Понсов М.А., Ставитская Я.В., Орешкин Д.В.Braun А.V., Rybalchenko I.V., Fateenkov V.N., Ponsov М.А., Stavitskay Y.V., Oreshkin D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nbsprot.ru/jour/article/view/158

С использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с тандемным масс-спектрометрическим детектированием (МС/МС) оптимизирован метод определения в плазме крови биомаркера иприта – S-гидроксиэтилтиоэтилового аддукта с альбумином, основанный на его гидролизе ферментом протеиназой К с образованием устойчивого трипептида с цистеином, пролином и фенилаланином: S-HETE-Cys-Pro-Phe. Предел обнаружения иприта в плазме крови человека составил 2 нг/мл. Предложенный подход опробован при анализе образцов плазмы крови человека методом «введено-найдено», а также в рамках Первого официального биомедицинского теста, проведенного в 2016 г. международной Организацией по запрещению химического оружия (ОЗХО), он показал хорошую точность, воспроизводимость и специфичность определения.

A method for the determination of a mustard gas biomarker (an S-hydroxyethylthioethyl adduct with albumin) in blood plasma was optimized with the use of HPLC with tandem mass-spectrometric detection. This method is based on the hydrolysis of this adduct by the proteinase K enzyme with the formation of the following stable tripeptide with cysteine, proline, and phenylalanine: S-HETECys-Pro-Phe. The detection limit of mustard gas in human blood plasma was 2 ng/ml. The approach proposed was tested in the analysis of human blood plasma samples by the standard addition technique and also within the framework of the first official biomedical test carried out by the Organization for the Prohibition of Chemical Weapons (OPCW) in 2016, and it exhibited a good accuracy, reproducibility, and specificity of determination.

масс-спектрометриявысокоэффективная жидкостная хроматографияплазма крови человекаальбуминовый аддукт ипритаmass spectrometryhigh performance liquid chromatographyhuman blood plasmasulfur mustard adduct to albuminReferencesКонвенция о запрещении разработки, производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении. GE.92-61926, Париж. 1993. С. 52–55.Convention on the prohibition of the development, production, stockpiling and use of chemical weapons and on their destruction. GE.92- 61926, Paris. 1993. P. 52–55 (in Russian).Комментарий Департамента информации и печати МИД России к докладам Миссии по установлению фактов применения химоружия в Сирии и НПО «Хьюман Райтс Уотч» / Министерство иностранных дел Российской федерации, 06.05.2017. URL: http://www.mid.ru/foreign_policy/news/-/asset_publisher/cKNonkJE02Bw/content/id/2746077.Comment of the information department of the Russian Foreign Ministry to the reports of the Mission on the establishment of facts of the use of chemical weapons in Syria and the NGO «Human Rights Watch» / MFA of the Russian Federation, 06.05.2017. URL: http://www.mid.ru/foreign_policy/news/-/asset_publisher/cKNonkJE02Bw/content/id/2746077 (in Russian).Capacio B.R., Smith J.R., Lawrence R.J., Boyd B. L., Witriol A.M., Conti M.L., Collins J.L., Sciuto A.M. Gas chromatographic-mass spectrometric analysis of sulfur mustard-plasma protein adduct: validation and use in a rat inhalation model // J. Anal. Toxicol. 2008. V. 32. P. 37–43.Capacio B.R., Smith J.R., Lawrence R.J., Boyd B. L., Witriol A.M., Conti M.L., Collins J.L., Sciuto A.M. Gas chromatographic-mass spectrometric analysis of sulfur mustard-plasma protein adduct: validation and use in a rat inhalation model // J. Anal. Toxicol. 2008. V. 32. P. 37–43.Noort D., Benschop H.P., Black R.M. Biomonitoring of exposure to chemical warfare agents: a review // Toxicol. Appl. Pharm. 2002. V. 184. P. 116-126.Noort D., Benschop H.P., Black R.M. Biomonitoring of exposure to chemical warfare agents: a review // Toxicol. Appl. Pharm. 2002. V. 184. P. 116-126.Barr J.R., Pierce C.L., Smith J.R., Capacio B.R., Woolfitt A.R., Solano M.I., Wooten J.V., Lemire S.W., Thomas J.D., Ash D.H., Ashley D.L. Analysis of urinary metabolites of sulfur mustard in two individuals after accidental exposure // J. Anal. Toxicol. 2008. V. 32. P. 10–16.Barr J.R., Pierce C.L., Smith J.R., Capacio B.R., Woolfitt A.R., Solano M.I., Wooten J.V., Lemire S.W., Thomas J.D., Ash D.H., Ashley D.L. Analysis of urinary metabolites of sulfur mustard in two individuals after accidental exposure // J. Anal. Toxicol. 2008. V. 32. P. 10–16.Newmark J., Langer J.M., Capacio B., Barr J., McIntosh R.G. Liquid sulfur mustard exposure // Military Med. 2007. V. 172. P. 196–198.Newmark J., Langer J.M., Capacio B., Barr J., McIntosh R.G. Liquid sulfur mustard exposure // Military Med. 2007. V. 172. P. 196–198.Benschop H.P., Van der Schans G.P., Noort D., Fidder A., Mars-Groenendijk R.H., de Jong L.P. Verification of exposure to sulfur mustard in two casualties of the Iran-Iraq conflict // J. Anal. Toxicol. 1997. V. 21. P. 249–251.Benschop H.P., Van der Schans G.P., Noort D., Fidder A., Mars-Groenendijk R.H., de Jong L.P. Verification of exposure to sulfur mustard in two casualties of the Iran-Iraq conflict // J. Anal. Toxicol. 1997. V. 21. P. 249–251.Xu H., Nie Z., Zhang Y., Li C., Yue L., Yang W., Chen J., Dong Y., Liu Q., Lin Y., Wu B., Feng, J., Lia H., Guo L., Xie J. Four sulfur mustard exposure cases: overall analysis of four types of biomarkers in clinical samples provides positive implication for early diagnosis and treatment monitoring // Toxicol. Reports. 2014. V. 1. P. 533–543.Xu H., Nie Z., Zhang Y., Li C., Yue L., Yang W., Chen J., Dong Y., Liu Q., Lin Y., Wu B., Feng, J., Lia H., Guo L., Xie J. Four sulfur mustard exposure cases: overall analysis of four types of biomarkers in clinical samples provides positive implication for early diagnosis and treatment monitoring // Toxicol. Reports. 2014. V. 1. P. 533–543.Van der Schans G.P., Mars-Groenendijk R., de Jong L.P., Benschop H.P., Noort D. Standard operating procedure for immunuslotblot assay for analysis of DNA/Sulfur mustard adducts in human blood and skin // J. Anal. Toxicol. 2004. V. 28. P. 316–319.Van der Schans G.P., Mars-Groenendijk R., de Jong L.P., Benschop H.P., Noort D. Standard operating procedure for immunuslotblot assay for analysis of DNA/Sulfur mustard adducts in human blood and skin // J. Anal. Toxicol. 2004. V. 28. P. 316–319.Noort D., Hulst A.G., Trap H.C., de Jong L.P., Benschop H.P. Synthesis and mass spectrometric identification of the major amino acid adducts formed between sulphur mustard and haemoglobin in human blood // Arch. Toxicol. 1997. V. 71. P. 171–178.Noort D., Hulst A.G., Trap H.C., de Jong L.P., Benschop H.P. Synthesis and mass spectrometric identification of the major amino acid adducts formed between sulphur mustard and haemoglobin in human blood // Arch. Toxicol. 1997. V. 71. P. 171–178.Black M.R., Read W.R. Improved methodology for the detection and quantitation of urinary metabolites of sulphur mustard using gas chromatography-tandem mass spectrometry // J. Chrom. B. 1995. V. 665. P. 97–105.Black M.R., Read W.R. Improved methodology for the detection and quantitation of urinary metabolites of sulphur mustard using gas chromatography-tandem mass spectrometry // J. Chrom. B. 1995. V. 665. P. 97–105.Noort D., Fidder A., Hulst A.G., Woolfitt A.R., Ash D., Barr J.R. Retrospective detection of exposure to sulfur mustard: improvements on an assay for liquid chromatography-tandem mass spectrometry analysis of albumin/sulfur mustard adducts // J. Anal. Toxicol. 2004. V. 28. P. 333–338.Noort D., Fidder A., Hulst A.G., Woolfitt A.R., Ash D., Barr J.R. Retrospective detection of exposure to sulfur mustard: improvements on an assay for liquid chromatography-tandem mass spectrometry analysis of albumin/sulfur mustard adducts // J. Anal. Toxicol. 2004. V. 28. P. 333–338.Pantazides B., Crow B., Garton J., QuinonesGonzales J., Blake T., Thomas J., Johnson R.A. A simplified method for quantifying sulfur mustard adducts to blood proteins by ultra-high pressure liquid chromatography-isotope dilution tandem mass spectrometry // J. Chemical Research in Toxicology. 2015. V. № 2. P. 256–261.Pantazides B., Crow B., Garton J., QuinonesGonzales J., Blake T., Thomas J., Johnson R.A. A simplified method for quantifying sulfur mustard adducts to blood proteins by ultra-high pressure liquid chromatography-isotope dilution tandem mass spectrometry // J. Chemical Research in Toxicology. 2015. V. № 2. P. 256–261.Noort D., Hulst A.G., De Jong L.P., Benschop H.P. Alkylation of human serum albumin by sulfur mustard in vitro and in vivo: mass spectrometric analysis of a cysteine adduct as a sensitive biomarker of exposure // Chem. Res. Toxic. 1999. V. 12. P. 715–721.Noort D., Hulst A.G., De Jong L.P., Benschop H.P. Alkylation of human serum albumin by sulfur mustard in vitro and in vivo: mass spectrometric analysis of a cysteine adduct as a sensitive biomarker of exposure // Chem. Res. Toxic. 1999. V. 12. P. 715–721.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.