叶片喷雾质谱法：一种用于直接检测植物组织代谢物的快速常温离子化技术

叶片喷雾质谱法是一种快速分析完整植物组织的定性与半定量方法，具有广泛的应用。该技术的主要优势在于植物组织可几乎无需样品前处理而直接进行分析。尽管该方法在分析来自钩藤属（Sceletium）的美沙明类生物碱方面具有良好的效果，也可用于分析其他多种植物种类以及外源性化学物质，如农药。

初次使用该方法的研究人员可能会感到具有挑战性，因为需要针对每种植物物种、组织类型和目标化合物优化实验方案。使用改良的纳米喷雾源进行叶片喷雾质谱分析。由于叶片喷雾质谱分析无需任何流体组件，可通过从源中移除液相色谱探针来改装喷雾源。用于向植物组织施加电压的叶片喷雾质谱金属丝一端焊接有插针，另一端焊接有夹子。

如果系统最近刚使用过，请在拆卸扫掠锥中的替代源之前，等待其冷却至可触碰温度。然后安装纳米喷雾叶喷雾质谱源。最后，按照文本方案中的描述创建调谐文件和方法文件。

始终佩戴手套，不要使用被裸手接触过的植物组织。否则，污染物离子（如聚乙二醇）将主导质谱信号。将用于分析的植物组织带入与质谱系统相同的房间，以便快速取样。

对于没有天然尖端的植物组织，可使用载玻片上的剃刀片切出锥形尖端。在种子萌发后10周时，将螺旋芦荟（Sceletium tortuosum）叶片切成细条，每条末端均呈锥形以形成尖端。用镊子轻轻夹取将要被固定的组织末端部分。

用镊子夹住组织，小心地将其转移至夹具上。调整夹具的柔性臂和金属丝，使组织与质谱仪进样口对齐。关于每种特定质谱仪离子入口的最佳距离，请参考正文内容。

如果初次尝试产生的信号强度较低，可将植物组织移近离子入口。加载方法文件，命名数据文件并设置文件存储位置。

然后通过点击“播放”开启质谱系统，并点击“开始”以启动数据采集。使用带有加样枪头的移液器施加溶剂，以最大限度增加高电压与操作者手部之间的距离，确保安全。持续采集数据直至信号消失或获得足够的谱图，通常为 30 至 60 秒。

停止数据采集并暂停质谱系统。采集完成后，移除组织，并用无绒布蘸取100%甲醇清洗夹具。打开数据文件，目视检查基峰质谱色谱图。

检查信号强度是否在约1000万至5亿之间。创建一个新的方法文件，其中包含精确到小数点后四位的质荷比（M/Z）纳入列表。点击全局列表并选择纳入。

在 PRM 的属性中，选择碎裂能量及其他串联质谱参数。为获得 mesembrine 类生物碱的串联质谱数据，需在归一化碰撞能量为 35 的条件下，对质荷比（M/Z）分别为 276.1583、290.1742 和 292.1897 的离子进行碎裂。随后，加载串联质谱方法文件和指定名称的数据文件。

打开质谱系统，必要时加入溶剂并开始采集数据。当获得足够的质谱图后（通常在30至60秒后），停止数据采集。按照文本方案中所述进行数据分析。

通过叶片喷雾质谱法及正离子化模式对扭茎仙人掌（Sceletium tortuosum）进行代谢谱分析的代表性结果如图所示，插图为质荷比（M/Z）在260至295范围内的信号。本研究中，利用叶片喷雾质谱法共检测到九种mesembrine类生物碱，并进行了初步鉴定。叶片喷雾质谱的总离子流色谱图表明实验成功，整个数据采集过程中信号稳定。每个峰上方的数值表示保留时间（单位：分钟），下方数值为质荷比（M/Z）。串联质谱数据采用正离子化模式采集，样品来自扭茎仙人掌的切叶，通过叶片喷雾质谱法获得。根据精确质量数及碎片离子信息，对mesembrine M和mesembrenone M异构体、mesembrine以及mesembrine M二氢衍生物等生物碱进行了初步鉴定。

观看本视频后，您应该能够充分掌握如何使用叶片喷雾质谱法检测植物代谢物。叶片喷雾质谱法已被用于检测内源性化合物以及外源性化合物，例如农药。