Second-generation MS-based high-throughput screening system for enantioselective catalysts and biocatalysts.

A high-throughput method is described, where the enantioselectivity of approximately 10 000 catalysts or biocatalysts can be determined per day. The method is based on electrospray mass spectrometric techniques using an eight-channel multiplexed (MUX) sprayer system connected to a time-of-flight mass spectrometer. The inlet of the ion source is controlled by a stepping rotor that is continuously moving from one sprayer to the next with a recording time of 100 ms for each channel and a delay time of 50 ms, thus allowing a spectrum to be obtained from each channel every 1.2 s. One cycle, where eight samples are being sprayed in parallel, requires around 70 s, which allows a 96-well microtiter plate to be screened in 14 min. Integration of two pseudo-enantiomers (S)-glycidyl phenyl ether and (R)-D[sub 5] -glycidyl phenyl ether is necessary to quantify the enantiomeric excess (ee-value), where one enantiomer is isotopically labeled to allow easy identification of the mass spectrometric signals. Errors of ~2% for the ee-values indicate that in addition to the significant improvement in sample throughput this is also a precise method for high-throughput screening. This second-generation assay is useful for combinatorial enantioselective transition-metal catalysis and in the directed evolution of enantioselective enzymes.On décrit une méthode à grand débit à l'aide de laquelle on peut déterminer l'énantiosélectivité d'environ 10,000 catalyseurs ou biocatalyseurs par jour. La méthode est basée sur des techniques de spectrométrie de masse avec électronébulisation à l'aide d'un système de nébulisation multiplex à huit canaux relié à un spectromètre de masse à temps de vol. L'insertion dans la source ionique est contrôlée par un rotor variable qui se déplace continuellement d'un nébulisateur au suivant, avec un temps d'enregistrement de 100 ms pour chaque canal et un délai de 50 ms qui permet d'obtenir un spectre pour chaque canal toutes les 1,2 s. Un cycle, dans lequel on soumet huit échantillons à la nébulisation en parallèle, requiert 70 s; il est donc possible de traiter un bloc de 96 échantillons en 14 min. Quand un énantiomère est marqué d'un isotope, il est nécessaire d'introduire deux pseudo-énantiomères, l'oxyde de (S)-glycidyle et de phényle et l'oxyde de (R)-D[sub 5] -glycidyle et de phényle, pour identifier rapidement les signaux de spectrométrie de masse et pour quantifier les excès énantiomériques (valeur ee). Des erreurs d'environ 2% dans les valeurs ee indiquent que, en plus d'être une amélioration sensible au débit des échantillons, cette méthode s'avère aussi très précise pour une évaluation à grand débit. Cette méthode de deuxième génération est utile dans le domaine de la catalyse énantiosélective combinatoire par les métaux de transition et dans l'évolution orientée des enzymes énantiosélectifs.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]

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