Name: Yaprak sprey kütle spektrometresi: Doğrudan metabolitleri bitki doku üzerinden değerlendirmek için bir hızlı ortam iyonlaşma tekniği (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-06-21T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 43 s
Description: Öğrenin, yaprak sprey kütle spektrometrisi ile bitki dokularından doğrudan metabolit analizi yapmayı. Bu hızlı yöntem, Sceletium alkaloidleri ve pestisitler gibi bileşikleri minimum örnek hazırlığıyla tespit eder.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Bu eser NSF bitki genom araştırma programı hibe IOS-1238812 ve doktora sonrası bursu biyoloji IOS-1400818 tarafından finanse edildi. Çalışma ayrıca bir Monsanto yüksek lisans öğrencisi bursu için Katherine A. Sammons tarafından finanse edildi. Fulbright Afrika araştırmacı âlimler Program (2017-2018) Nokwanda s. Makunga için layık finansmanı için teşekkür etti. Jessica Prenni nanospray kaynaktan bağış ve Colorado State Üniversitesi'nde proteomik ve Metabolomics tesis takdir.

1. Nanospray kaynak yaprak için yapılan değişiklikler MS sprey
<ol><li>Değiştirilmiş nanospray kaynak yaprak sprey MS için kullanın. Herhangi bir sıvı bileşen yaprak sprey MS için gerekli olduğundan, kaynak kaynak LC sonda kaldırarak değiştirin.</li>
	<li>Bitki doku kaynak tanıttığım için uygun iğne ile gerilim uygulanacağı yaprak sprey MS tel bir araya getirin. PIN bir sonuna kadar yalıtılmış bir tel lehim; bir kelepçe tel ters sonuna lehim. Not: Kelepçe (timsah klip türü) diş olabilir veya olmayabilir. Küçük doku için bir kelepçe diş olmadan tercih edilir. Bir isteğe bağlı esnek kol ile bir kelepçe bitki doku konumlandırma yardımcı olmak için nanospray kaynağına eklenebilir. Not Bu iletişim özellikle nasıl bir melez quadrupole iyon kapanı kitle Çözümleyicisi üzerinde MS sistem yaprak sprey MS gerçekleştirileceği anlatılmaktadır (bkz. Tablo reçetesi); Ancak, diğer MS sistemleri bu tekniği6gerçekleştirmek için değişmiş olabilir. Yaprak sprey kaplin MS bir taşınabilir kütle spektrometre, gerçek zamanlı kimyasal analiz laboratuvarı19,20bitki malzeme taşımak için gerek kalmadan yerinde gerçekleştirilebilir.</li>
	<li>Kaynaktan yüksek voltajlarını kullanırken ortaya çıkabilecek elektrik deşarj azaltmak için kaynak altındaki katta bir anti-statik kat mat yerleştirin.</li>
</ol>2. yaprak sprey MS için MS sistem hazırlanması
<ol><li>Sistem kullanımda son zamanlarda, dokunmak serin ve herhangi bir alternatif kaynak ve süpürme koni kaldırmak için izin. Nanospray yaprak sprey MS kaynağı iliştirebilirsiniz.</li>
	<li>Bir melodi oluşturarak uygun iyonlaşma parametreleri aşağıdaki gibi ayarlayın: kılıf, yardımcı ve süpürme gaz 0; 2-5 kV için sprey voltaj; 150-250 ° c kılcal sıcaklığı; ve 50 S-objektif RF seviyesine. İstenen parametreler8,13ile tune kaydedin. Voltaj ve sıcaklık dokusunun en iyi iyonlaşma ve compound(s) ilgi için en iyi duruma getirme. Not: başlangıç noktaları iyi 4 olan kV ve 200 ° c</li>
	<li>Yaprak sprey MS ayar dosyası ile de dahil olmak üzere bir yöntem dosyası: pozitif ve negatif tam MS; 70.000 çözünürlüğe; AGC hedef 1 x 106; en çok 200 MS; ve istenen tarama aralığı m/z. Alternatif olarak, sadece 1 polarite kullanın.</li>
</ol>3. araç, çözücüler ve bitki dokusu hazırlanması
Not: Her zaman eldiven giymek ve işlenene bitki dokusu çıplak elleriyle kullanmayın. Aksi takdirde, Polietilen glikol gibi kirletici iyonları spectra hakim olacaktır.
<ol><li>Bitki doku analizi için hızlı bir örnekleme için izin vermek için MS sistem aynı odada için getir.</li>
	<li>Doğal olarak sivri bir uç yok bitki doku için konik noktası (Şekil 2) kesmek için bir cam slayt üzerinde bir jilet kullanın. Doku enstrüman duyarlılık, doku türü ve compound(s) ilgi temel analiz için gerekli miktarını belirler (Örneğin, Genç S. tortuosum yaprak yani ~ 5 mm uzunluğunda).<ol>
<li>Kesim S. tortuosum 10 hafta sonrası çimlenme her bir noktası oluşturmak için bir konik ucuyla ince şeritler halinde bırakır.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Forseps yavaşça klempe sonunda bitki doku seçmek için kullanın. Doku forseps ile tutarak, dikkatle için kelepçe aktarmak. Uyarı: gerilim açıksa araç kaynak dokunmayın.</li>
	<li>Böylece bitki doku ve iyon giriş MS arasındaki mesafe 5-10 mm için (Örneğin, TSQ) triple quadrupole doku MS giriş doğrultusunda konumlandırmak için kelepçe ile esnek kol ve tel ayarlamak ve doğrusal tuzak quadrupole (LTQ) ve 10 -İyon kapanı kitle analyzer (Örneğin, orbitrap)850 mm.<ol>
<li>Tel karşı tarafındaki diğer ucuna kaynağına takın. İlk deneme bir düşük sinyal şiddeti üretmek, bitki doku daha yakın iyon koya hareket (en iyi duruma getirme için tartışma bakın).</li>
	</ol>
</li>
	<li>Yöntemi dosya yüklemek; veri dosyası ad ve dosya depolama konumunu ayarlayın. Sonra MS sistemde oynamak tıklatarak açın ve veri alınıyor başlamak için Başlat ' ı tıklatın.</li>
	<li>Bir çözücü (Örneğin, metanol) geçerli bir damlalıklı elleri ve Kullanıcı korumak için yüksek gerilim arasındaki mesafe en üst düzeye çıkarmak için olan bir jel-yükleme ipucu kullanarak. Not: Çözücü birim boyutu, kuruluk ve doku doku bağlıdır gereken, genellikle ~ 2-20 µL. S. tortuosum yaprakları eklenecek herhangi bir solvent gerektirmez. Çözücü dikkatle uygulayın ve gerilim açık olduğunda araç kaynak dokunmayın. LC-MS sınıf çözücüler ve asit yıkanmış ve deterjanlar ücretsiz cam kullanın. Bazı dokularda bir sinyal bir çözücü bitki doku doğal su içeriği nedeniyle ek olmadan gözlenen. Ancak, bir büyük sinyal yoğunluğu ve düşük S/N genellikle elde edilir bir çözücü için doku uygulayarak.</li>
	<li>Sinyal devam ederse ya da yeterli spectra toplayana kadar veri elde genellikle 30-60 s. Gerekirse, ek çözücü yüksek sinyal şiddeti daha uzun bir süre korumak için geçerlidir. Veri toplama durdurmak ve MS sistem duraklatabilirsiniz.</li>
	<li>Dokuyu ve kelepçe % 100 metanol ve hav bırakmayan bir mendil ile yıkayın. MS iyon giriş sonra yaklaşık 1-2 h-edinimi yaprak sprey MS tarafından satıcı özelliklerine göre temiz. Ayrıca, MS iyon giriş analizleri farklı doku türlerinin arasında temiz.</li>
</ol>4. veri kalite değerlendirmesi
<ol><li>Veri dosyasını açın ve temel pik kitle chronogram kontrol edin. Sinyal şiddeti ~1.0 x 107 5.0 x 10 için olup olmadığını kontrol edin8. Sinyal düşükse, daha yakın doku iyon koya hareket. Çok daha yüksek, MS sisteminin ön uç kirli olacak doku iyon giriş kadar uzak hareket.</li>
	<li>Üretilen kitle spectra ilgi iyonları olup bağlı olarak, parametreleri değiştirmek. Not: Protokol burada duraklatılmış.</li>
</ol>5. tandem kitle parçalanma
<ol><li>İyonları tandem kitle parçalanma (MS/MS); için ilgi vardır karar > 1.0 x 10 bir kitle spectra sinyal5 MS/MS için iyonları seçimi için yeterli.</li>
	<li>Bir ekleme listesi m/z ile yeni bir yöntem dosya 4 ondalık basamağa olun. Tıkırtı üstünde genel listeleri ve dahil. PRM özellikleri' nin altında parçalanma enerji seçin [örnormalleştirilmiş çarpışma enerjisini 30-50 (NCE) olduğunu iyi bir sıra ile başlamak] ve diğer MS/MS parametreler.<ol>
<li>Mesembrine alkoloidler için MS/MS verileri elde etmek için aşağıdaki iyonları, 276.1583 m/z, 290.1742 m/zve 292.1897 m/z, NCE 35 parçası. Not: MS/MS veri toplama hemen sonra MS veya daha sonra gerçekleştirilebilir. Aynı doku kez tam bir MS sonra klempe kalabilir ve MS/MS veri elde etmek için yeniden kullanılabilir. Bir respraying yeterli sinyal sağlamaz, ancak, yeni bir doku kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>MS/MS yöntemi dosya ve bir adlandırılmış veri dosyası yükleyin. MS sistemde açıp başlatmadan veri alma, bir çözücü ekleme. Genellikle yeterli spectra toplanan sonra 30-60 s, satın alma durdurur.</li>
	<li>Parçalanma, birçok farklı enerji parçası iyonları atarken toplamak. Not: bu yana kromatografik ayırma yaprak sprey MS yoksun, parçalanma spectra birçok iyonları bulunma olasılığı ve farklı enerjilerde parçalanan açıklık getirmek yardımcı olacaktır.</li>
</ol>6. sözde tanımlamaları doğru kütle ve Tandem kitle parçalanma tarafından
<ol><li>Metlin21, insan Metabolome veritabanı22, kitle banka23, Lipid haritalar24, Ulusal Enstitüsü gibi kamuya metaboliti veritabanlarındaki doğru kitle ölçümler başvurarak sözde kimlikleri olun Standartlar ve teknoloji MS25, saygı fitokimyasallar26veya GNPS27için arama.</li>
	<li>Bu veritabanları ayrıntılı değildir olarak gerektiği gibi kimyasal olarak karakterize bitki türü üzerinde ek bir literatür gerçekleştirin.</li>
	<li>Maç parçalanma iyonları yaprak üzerinden MS/MS MS/MS bilgi hazır olduğunda yukarıda belirtilen veritabanlarına veya edebiyat sprey. Alternatif olarak, MS/MS parçası iyonları el ile yorumlanması veya direkt enjeksiyon veya LC-MS/MS tarafından gerçekleştirilen bir otantik standart bir parçalanma kullanın.</li>
</ol>7. veri analizi
<ol><li>MS raw dosyalarını Proteowizard28msConvert aracını kullanarak mzXML dosyaları dönüştürmek.</li>
	<li>R de en yüksek çekme için uygulanan XCMS yazılım paketi kullanın. Işleme yöntem yaprak spreyi MS analizi için doğrudan bir infüzyon kullanın. Not: veri işleme için kullanılan iyi açıklama eklediğiniz komut dosyaları https://github.com/HegemanLab/Leaf-Spray-Code bulunabilir.</li>
	<li>Yarı nicel ölçümler için deneysel değişkenliği, muhasebe, elde etmek için her metaboliti yoğunluğunu MS sinyal şiddeti kısmen konumlandırma içinde küçük farklılıklar nedeniyle değişebilir yaprak sprey olarak toplam iyon tarafından geçerli (TIC), normalize Kaynak ve yaprak şekli ve boyutu farklılıkları yaprak.</li>
	<li>Alternatif olarak, (http://mzmine.github.io/ bulunabilir için) veri analizi veya MZmine2 satıcı tarafından sağlanan yazılımı kullanın29.</li>
</ol>

<ol><li>Pitt, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles+and+applications+of+liquid+chromatography+-+mass+spectrometry+in+clinical+biochemistry%5BTitle%5D)+AND+%22The+Clinical+Biochemist+Reviews%22%5BJournal%5D)">Principles and applications of liquid chromatography - mass spectrometry in clinical biochemistry.</a> The Clinical Biochemist Reviews. 30 (1), 19-34 (2009).</li>
<li>Cooks, R. G., Ouyang, Z., Takats, Z., Wiseman, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+technologies.+Ambient+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Detection technologies. Ambient mass spectrometry.</a> Science. 311 (5767), 1566-1570 (2006).</li>
<li>Kim, H. K., Verpoorte, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sample+preparation+for+plant+metabolomics%5BTitle%5D)+AND+%22Phytochemical+Analysis%22%5BJournal%5D)">Sample preparation for plant metabolomics.</a> Phytochemical Analysis. 21 (1), 4-13 (2010).</li>
<li>Takats, Z., Wiseman, J. M., Gologan, B., Cooks, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+spectrometry+sampling+under+ambient+conditions+with+desorption+electrospray+ionization%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Mass spectrometry sampling under ambient conditions with desorption electrospray ionization.</a> Science. 306 (5695), 471-473 (2004).</li>
<li>Liu, J., Wang, H., Cooks, R. G., Ouyang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaf+spray%3A+direct+chemical+analysis+of+plant+material+and+living+plants+by+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Leaf spray: direct chemical analysis of plant material and living plants by mass spectrometry.</a> Analytical Chemistry. 83 (20), 7608-7613 (2011).</li>
<li>Chan, S. L. -F., Wong, M. Y. -M., Tang, H. -W., Che, C. -M., Ng, K. -M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue-spray+ionization+mass+spectrometry+for+raw+herb+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Communications+in+Mass+Spectrometry%22%5BJournal%5D)">Tissue-spray ionization mass spectrometry for raw herb analysis.</a> Rapid Communications in Mass Spectrometry. 25 (19), 2837-2843 (2011).</li>
<li>Wang, H., Liu, J., Cooks, R. G., Ouyang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Paper+spray+for+direct+analysis+of+complex+mixtures+using+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Paper spray for direct analysis of complex mixtures using mass spectrometry.</a> Angewandte Chemie International Edition. 49 (5), 877-880 (2010).</li>
<li>Liu, J., Wang, H., Cooks, R. G., Ouyang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leaf+spray%3A+Direct+chemical+analysis+of+plant+material+and+living+plants+by+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Leaf spray: Direct chemical analysis of plant material and living plants by mass spectrometry.</a> Analytical Chemistry. 83 (20), 7608-7613 (2011).</li>
<li>Malaj, N., Ouyang, Z., Sindona, G., Cooks, R. G. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2012/ay/c2ay25222h">Analysis of pesticide residues by leaf spray mass spectrometry.</a> Analytical Methods. 4 (7), 1913-1919 (2012).</li>
<li>Snyder, D. T., Schilling, M. C., Hochwender, G., Kaufman, A. D. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ay/c4ay02639j">Analytical methods profiling phenolic glycosides in Populus deltoides and Populus grandidentata by leaf spray ionization tandem mass spectrometry.</a> Analytical Methods. 7 (3), 870-876 (2015).</li>
<li>Falcone, C. E., Cooks, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+recognition+of+emerald+ash+borer+infestation+using+leaf+spray+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Communications+in+Mass+Spectrometry%22%5BJournal%5D)">Molecular recognition of emerald ash borer infestation using leaf spray mass spectrometry.</a> Rapid Communications in Mass Spectrometry. 30 (11), 1304-1312 (2016).</li>
<li>Liu, J., Gu, Z., Yao, S., Zhang, Z., Chen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+analysis+of+Callicarpa+L.+using+direct+spray+ionization+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmaceutical+and+Biomedical+Analysis%22%5BJournal%5D)">Rapid analysis of Callicarpa L. using direct spray ionization mass spectrometry.</a> Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 124, 93-103 (2016).</li>
<li>Freund, D. M., Martin, A. C., Cohen, J. D., Hegeman, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+detection+of+surface+localized+specialized+metabolites+from+Glycyrrhiza+lepidota+%28American+licorice%29+by+leaf+spray+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Planta%22%5BJournal%5D)">Direct detection of surface localized specialized metabolites from Glycyrrhiza lepidota (American licorice) by leaf spray mass spectrometry.</a> Planta. 247 (1), 267-275 (2018).</li>
<li>Smith, M. T., Crouch, N. R., Gericke, N., Hirst, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Psychoactive+constituents+of+the+genus+Sceletium+N.E.Br.+and+other+Mesembryanthemaceae%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ethnopharmacology%22%5BJournal%5D)">Psychoactive constituents of the genus Sceletium N.E.Br. and other Mesembryanthemaceae: a review.</a> Journal of Ethnopharmacology. 50 (3), 119-130 (1996).</li>
<li>Gerickea, N., Viljoen, A. M. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18761074">Sceletium-a review update.</a> Journal of Ethnopharmacology. 119 (3), 653-663 (2008).</li>
<li>Terburg, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+effects+of+Sceletium+tortuosum+%28Zembrin%29%2C+a+dual+5-HT+reuptake+and+PDE4+inhibitor%2C+in+the+human+amygdala+and+its+connection+to+the+hypothalamus%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Acute effects of Sceletium tortuosum (Zembrin), a dual 5-HT reuptake and PDE4 inhibitor, in the human amygdala and its connection to the hypothalamus.</a> Neuropsychopharmacology. 38 (13), 2708-2716 (2013).</li>
<li>Coetzee, D. D., López, V., Smith, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-mesembrine+Sceletium+extract+%28TrimesemineTM%29+is+a+monoamine+releasing+agent%2C+rather+than+only+a+selective+serotonin+reuptake+inhibitor%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Ethnopharmacology%22%5BJournal%5D)">High-mesembrine Sceletium extract (TrimesemineTM) is a monoamine releasing agent, rather than only a selective serotonin reuptake inhibitor.</a> Journal of Ethnopharmacology. 177, 111-116 (2016).</li>
<li>Shikanga, E. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+permeation+of+mesembrine+alkaloids+from+Sceletium+tortuosum+across+porcine+buccal%2C+sublingual%2C+and+intestinal+mucosa%5BTitle%5D)+AND+%22Planta+Medica%22%5BJournal%5D)">In vitro permeation of mesembrine alkaloids from Sceletium tortuosum across porcine buccal, sublingual, and intestinal mucosa.</a> Planta Medica. 78 (3), 260-268 (2012).</li>
<li>Pulliam, C. J., Bain, R. M., Wiley, J. S., Ouyang, Z., Cooks, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mass+spectrometry+in+the+home+and+garden%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+The+American+Society+for+Mass+Spectrometry%22%5BJournal%5D)">Mass spectrometry in the home and garden.</a> Journal of The American Society for Mass Spectrometry. 26 (2), 224-230 (2015).</li>
<li>Lawton, Z. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analytical+validation+of+a+portable+mass+spectrometer+featuring+interchangeable%2C+ambient+ionization+sources%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Society+for+Mass+Spectrometry%22%5BJournal%5D)">Analytical validation of a portable mass spectrometer featuring interchangeable, ambient ionization sources.</a> Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 28 (6), 1048-1059 (2017).</li>
<li>Metlin. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://metlin.scripps.edu">http://metlin.scripps.edu</a> (2018).</li>
<li>Human Metabolome Database. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.hmdb.ca/">http://www.hmdb.ca/</a> (2018).</li>
<li>Mass Bank. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.massbank.jp/?lang=en">http://www.massbank.jp/?lang=en</a> (2018).</li>
<li>Lipid Maps. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.lipidmaps.org/data/standards/index.html">http://www.lipidmaps.org/data/standards/index.html</a> (2018).</li>
<li>National Institute of Standards and Technology MS Search. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://chemdata.nist.gov/mass-spc/ms-search/">http://chemdata.nist.gov/mass-spc/ms-search/</a> (2018).</li>
<li>ReSpect. , Available from:
 <a target="_blank" href="http://spectra.psc.riken.jp/">http://spectra.psc.riken.jp/</a> (2018).</li>
<li>GNPS. , Available from:
 <a target="_blank" href="https://gnps.ucsd.edu/">https://gnps.ucsd.edu/</a> (2018).</li>
<li>Chambers, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+cross-platform+toolkit+for+mass+spectrometry+and+proteomics%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">A cross-platform toolkit for mass spectrometry and proteomics.</a> Nature Biotechnology. 30 (10), 918-920 (2012).</li>
<li>Pluskal, T., Castillo, S., Villar-Briones, A., Ore, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MZmine2%3A+modular+framework+for+processing%2C+visualizing%2C+and+analyzing+mass+spectrometry-based+molecular+profile+data%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Bioinformatics%22%5BJournal%5D)">MZmine2: modular framework for processing, visualizing, and analyzing mass spectrometry-based molecular profile data.</a> BMC Bioinformatics. 11, 395(2010).</li>
<li>Meyer, G. M. J., Wink, C. S. D., Zapp, J., Maurer, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GC-MS%2C+LC-MS%28n%29%2C+LC-high+resolution-MS%28n%29%2C+and+NMR+studies+on+the+metabolism+and+toxicological+detection+of+mesembrine+and+mesembrenone%2C+the+main+alkaloids+of+the+legal+high+%26%2334%3BKanna%26%2334%3B+isolated+from+Sceletium+tortuosum%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+and+Bioanalytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">GC-MS, LC-MS(n), LC-high resolution-MS(n), and NMR studies on the metabolism and toxicological detection of mesembrine and mesembrenone, the main alkaloids of the legal high &#34;Kanna&#34; isolated from Sceletium tortuosum.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 407 (3), 761-778 (2015).</li>
<li>Zhang, N., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleHtml/2013/AY/c3ay00018d">Rapid detection of polyhydroxylated alkaloids in mulberry using leaf spray mass spectrometry.</a> Analytical Methods. 5 (10), 2455-2460 (2013).</li>
<li>Pereira, I., et al. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2016/ay/c6ay01154c">Rapid screening of agrochemicals by paper spray ionization and leaf spray mass spectrometry: which technique is more appropriate?</a> Analytical Methods. 8, 6023-6029 (2016).</li>
<li>Zhang, J. I., Li, X., Cooks, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+analysis+of+steviol+glycosides+from+Stevia+leaves+by+ambient+ionization+mass+spectrometry+performed+on+whole+leaves%5BTitle%5D)+AND+%22The+Analyst%22%5BJournal%5D)">Direct analysis of steviol glycosides from Stevia leaves by ambient ionization mass spectrometry performed on whole leaves.</a> The Analyst. 137 (13), 3091-3098 (2012).</li>
<li>Freund, D. M., Hegeman, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+stable+isotope-enabled+mass+spectrometry-based+plant+metabolomics%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Recent advances in stable isotope-enabled mass spectrometry-based plant metabolomics.</a> Current Opinion in Biotechnology. 43, 41-48 (2017).</li>
<li>Wurtzel, E. T., Kutchan, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plant+metabolism%2C+the+diverse+chemistry+set+of+the+future%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Plant metabolism, the diverse chemistry set of the future.</a> Science. 353 (6305), 1232-1236 (2016).</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Bitki türleri, doku türü ve hedef compound(s) ilgi için çeşitli adımlar optimizasyonu başarılı kullanımı, bu iletişim kuralını kullanır. İletişim kuralında tanımlanan parametreler iyi bir başlangıç noktası sağlar. Aşağıdaki deneysel kararlar yapılan test ve olması gereken: olsun veya olmasın kullanımı (1) kesme veya kesilmemiş doku ve (2) çözücü veya hiçbir solvent, kullanmak için (3) ne solvent ve hangi birim, (4) ne iyon giriş dokudan mesafe olmalıdır ve (5) gerilim genlik. En iyi duruma getirme amacı üretmek için en a...

Bitkiler küçük moleküller çeşitli kimyasal özelliklere sahip geniş bir yelpazesi içerir. MS elemental besteleri yüksek duyarlılık ve özgüllük ile algılama ve metabolitleri1tanımlaması için-ebilmek sağlamak o çünkü bitki bileşikleri analiz etmek için güçlü bir tekniktir. En sık, MS MS Analizi1önce Kromatografi ayrılır solvent çıkarılan örnekleri gerçekleştirilir. Ancak, sıvı kromatografi (LC) kullanımı uzun analiz kez gerektirir ve genellikle bir kapsamlı örnek hazırlık1ile ilişkilidir. Buna ek olarak, kromatografi kaçınmanızı sağlar doğrudan kimyasal sağlam doku analizi en az örnek hazırlama2gerektiren bir çok hızlı, bir tekniktir. Böylece, nerede kromatografik adımları forgone durumlarda, doğrudan kimyasal analizi son derece avantajlı olabilir.
Tipik LC-MS doğal ürünler ve metabolomics araştırma için birden fazla doku ve hücre türleri3içeren kurutulmuş veya dondurulmuş bitki malzemelerin uzun toplu çekimi üzerinde dayanır. Alternatif olarak, doğrudan kimyasal analizi, metabolitleri bitki dokusundan MS tespiti gibi hücre tipleri yalıtmak ve hazırlık eserler4kaçının. Yaprak sprey MS olarak doku-sprey5,6, da, hiçbir örnek hazırlama75,esas gerektirir bir doğrudan ortam iyonlaşma MS tekniktir. Yaprak spreyi MS yakından kağıt sprey MS, bir ortam iyonlaşma teknik özellikleri kağıt7yatırılır analitler tespiti için sağlar electrospray iyonlaşma ile ilgilidir. Rağmen adını, yaprak sprey MS bitki doku türleri için geçerlidir, sadece yaprakları ve oldu6,8,9, meyve, tohum, kök, çiçek doku ve yumrular, diğerleri arasında olarak gösterdi 10,11,12. Teknik doğrudan bitki malzemelerden endojen fitokimyasallar iyonlaşma algılama8için kütle spektrometre içine kolaylaştırır. Yaprak sprey MS Ayrıca kimyasal bitki13farklı doku türlerine kayma dağıtımı hakkında bilgi sağlar. Yaprak sprey MS solvent ekstraksiyon ve LC-MS ile karşılaştırıldığında sonuç yaprak sprey MS yüzey metabolitleri hızlı tespiti için trichomes13gibi benzersiz hücre türleri sağlar öneririz. Şekil 1 yaprak sprey MS deneysel ayarı gösterir. Doğrudan electrospray iyonlaşma yalnızca küçük kaynak değişiklikleri sonra oluşur. Yüksek gerilim ile metal kelepçe bitki doku uygulanır, bir sprey Bayan Electrospray iyon giriş için iyonları taşıyan bir Taylor koni oluşturan çok damlacıkları üreten iyonlaşma bitkisinin doğal sıvı veya solvent Uygula oluşur IED bitki yüzeyine. Doku üzerinde bir sivri uç electrospray kolaylaştırır ve kesim tarafından meydana gelen veya oluşturulan doğal olarak olabilir.
Yaprak sprey MS yarar-si olmak kurmak geniş bir uygulama yelpazesi için olduğu gibi bitki doku nitel ve yarı nicel analizi için hızlı bir yöntemdir. Örneğin, teknik endojen bileşikleri ilişkili tür ayırt etmek ve hatta farklı koşullar altında yetiştirilen aynı tür değişimler değerlendirmek için algılamak için kullanılan. Önceki çalışmalar beautyberry (Callicarpa L.) metabolitler ölçerek bu yaklaşım göstermiştir 12 ve Amerikan ginseng (Panax quinquefolium L.) 6. ikinci örnekte, ginsenosides, amino asitler ve oligosakkaritler ham ginseng doku ıslatma sonra tespit edilemedi. Vahşi ve ekili Amerikan ginseng yumru dilimleri6' dan farklı. Ginseng yumru bütünlüğü için bir sonraki morfolojik ve mikroskobik muayene6izin izleyen yaprak sprey MS, korundu. Ayrıca, bitki örnekleri eksojen bileşikler de tespit edilebilir. Böcek ilaçları (acetamiprid, difenilamin, imazalil, linuron ve thiabendazole) bir dizi kabuğu veya meyve ve sebze9hamuru tespit edildi. Bu çalışmalar ve diğer pek çok yaprak sprey MS yarar çeşitli özel amaçlı göstermiştir iken, detaylı bir protokol daha önce bildirilmemiştir.
Burada, protokol açıklama yöntemi belirli bir doku veya bileşik optimizasyon üzerinde odaklanmak değil. Aksine, mesembrine alkoloidler üzerinden tortuosum tortuosum (L.) N.E.Br. (Aizoaceae) algılama örnek olarak bir yaprak sprey MS deneme için bir tür, doku, ayarlarken alınması gereken gerekli optimizasyonu önlemleri görüşmek üzere kullanılan veya ilk kez compound(s). S. tortuosum Güney Afrika'nın yarı kurak Karroo bölgesine sulu bir endemik var. Geleneksel tıp San ve Khoi Khoi halklar, iştah ve susuzluk bastırılması de onun psikotropik ve analjezik etkileri14,15gelince için kullanıldı. Şu anda standart özü nöropsikiyatrik ve nöropsikolojik bozukluklar16,17tedavisi için kullanılmaktadır. Birincil bileşikler ilgi alkaloid mesembrine ve birçoğu da ilgili tortuosum türler15' te bulunur onun türevleri içerir. S. tortuosum vahşi ve ekili nüfus mesembrine alkoloidler, değişken konsantrasyonları böylece bir kalite kontrol meydan okuma18sunulması var. Bir yöntem gibi yaprak sprey MS, mesembrine alkoloidler hızlı tespiti için tortuosum ürünleri izlemek yararlı olabilir. Çünkü daha önce yaprak spreyi MS tekniği için detaylı görsel Deneysel protokol olmuştu, S. tortuosumörneği kullanarak yöntemi gösterilecektir ve aşağıda anlatılan: nanospray kaynak modifikasyonu seçimi ve bitki dokularında hazırlanması, verileri edinimi, sonuçların yorumlanması ve MS parametrelerinin optimizasyonu.

<table><tbody><tr><td>Conn Pini</td><td>Digi-Key elctronics</td><td>WM2563CT-ND</td><td>pini, voltaj sağlamak için Thermo Scientific kaynağına takılacak</td></tr><tr><td>küçük kelepçe</td><td>Digi-Key elctronics</td><td>314-1018-ND</td><td>KLİP MİKRO TİMSAH BAKIR 5A</td></tr><tr><td>büyük kelepçe</td><td>Digi-Key elctronics</td><td>290-1951-ND</td><td>TİMSAH KLİPİ DAR NİKEL 5A</td></tr><tr><td>Isı büzüşmeli</td><td>Digi-Key elctronics</td><td>Q2Z1-KIT-ND</td><td>- kapak lehimleme bağlantıları</td></tr><tr><td>NSI kaynağı Nanospray İyon Kaynağı</td><td>Thermo scientific</td><td>NA</td><td>Thermo enstrüman kullanmıyorsanız başka bir marka çalışacaktır</td></tr><tr><td>Q Exactive- hibrit dört kutuplu Orbitrap</td><td>Thermo scientific</td><td>NA</td><td>Thermo enstrüman kullanmıyorsanız başka bir marka çalışacaktır</td></tr><tr><td>Tune Yazılımı</td><td>Thermo scientific</td><td>Thermo enstrüman</td><td></td></tr> <tr>kullanmıyorsanız başka bir marka çalışacaktır<td>Xcalibur Software</td><td>Thermo scientific</td><td></td><td></td></tr><tr><td>İlgilenilen Tesis - S. tortousum</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

yaprak sprey kütle spektrometresi: doğrudan metabolitleri bitki doku üzerinden değerlendirmek için bir hızlı ortam iyonlaşma tekniği

Leaf Spray Mass Spectrometry: A Rapid Ambient Ionization Technique to Directly Assess Metabolites from Plant Tissues

Bitkilerin kimyasal özelliklerini çeşitli küçük moleküller binlerce üretmek. Kütle spektrometresi (MS) yüksek duyarlılık ve özgüllük ile moleküler ağırlık sağladığı için bitki metabolitleri analiz etmek için güçlü bir tekniktir. Yaprak sprey MS bitki doku electrospray, kromatografi işleminden ortadan kaldırılması yoluyla doğrudan kimyasal analiz için kullanıldığı bir ortam iyonlaşma tekniğidir. Bu yaklaşım metabolitleri örnekleme için çok çeşitli kimyasal sınıfları için aynı anda numune hazırlama gerekli miktarını en aza indirerek olduğu gibi bitki dokulardan tespit edilmesini sağlar. Yüksek çözünürlüklü, doğru kitle MS ile kullanıldığında, yaprak sprey MS metabolitleri ilgi hızlı algılama kolaylaştırır. Bileşik bir kimlik kolaylaştırmak için bu tekniği ile tandem kitle parçalanma veri toplamak mümkündür. Doğru kitle ölçümler ve parçalanma ile birlikte bileşik kimlikleri doğrulayan faydalıdır. Yaprak sprey MS teknik bir nanospray iyonizasyon kaynağı sadece küçük değişiklikler gerektirir ve daha fazla bir kütle spektrometre yeteneklerini genişletmek için yararlı bir araçtır. Burada, tortuosum tortuosum (Aizoaceae), Güney Afrika, geleneksel bir tıbbi bitki dokudan taze yaprak analiz edilir; çok sayıda mesembrine alkoloidler yaprak sprey MS ile tespit edilir.

10 hafta sonrası çimlenme, taze toplanan sera yetiştirilen S. tortuosum yaprakları yaprak sprey MS tarafından analiz edildi. S. tortuosum üzerinden metabolitleri algılamak için deneysel iş akışı MS Şekil 2' de gösterildiği yaprak sprey kullanarak bırakır. Bir yaprak bir noktası oluşturmak için bir konik ucuyla ince bir şerit halinde kesip, seçilen ve yaprak sprey MS tel kelepçe aparatı ile sabitlenmiş. Bitki doku ~ 30 mm iyon giriş ve x - ve...

Yaprak sprey kütle spektrometresi numune hazırlama en aza indirir ve küçük moleküller bitki doku üzerinden hızlı tespiti için izin kromatografi, ortadan kaldırır bir doğrudan kimyasal analiz tekniğidir.

Yaprak sprey kütle spektrometresi: Doğrudan metabolitleri bitki doku üzerinden değerlendirmek için bir hızlı ortam iyonlaşma tekniği

Plants produce thousands of small molecules that are diverse in their chemical properties. Mass spectrometry (MS) is a powerful technique for analyzing ...

Yaprak spreyi MS, çok çeşitli uygulamalara sahip, bozulmamış bitki dokularının kalitatif ve yarı kantitatif analizi için hızlı bir yöntemdir. Bu tekniğin temel avantajı, bitki dokusunun esasen hiçbir numune hazırlığı olmadan doğrudan analiz edilebilmesidir. Bu yöntem, Sceletium'dan elde edilen mesembrin alkaloidleri hakkında iyi bilgiler sağlasa da, diğer çeşitli bitki türlerinin ve pestisitler gibi dışsal kimyasalların analizi için de kullanılabilir.Bu yönteme yeni olan kişiler, her bitki türü, doku tipi ve ilgilenilen bileşik için protokolü optimize etmek gerektiğinden bunu zor bulabilir. Yaprak spreyi için modifiye edilmiş bir nano sprey kaynağı kullanın MS.As yaprak spreyi MS için akışkan bileşen gerekmez, sıvı kromatografi probunu kaynaktan çıkararak kaynağı değiştirin. Bitki dokusuna voltaj uygulayacak olan yaprak sprey kütle spektrometresi telinin bir ucunda tele lehimlenmiş bir pim, diğer ucunda ise lehimlenmiş bir kelepçe bulunur.Sistem yakın zamanda kullanılıyorsa, süpürme konisindeki herhangi bir alternatif kaynağı çıkarmadan önce dokunulamayacak kadar soğumasını bekleyin. Ardından nano sprey yaprak spreyi MS kaynağını takın. Son olarak, metin protokolünde açıklandığı gi

leaf-spray-mass-spectrometry-rapid-ambient-ionization-technique-to

Research

JoVE Journal

Biochemistry

Biyokimya

Lazer ablasyon elektrosprey iyonizasyon (LAESI) kütle spektrometresi bir atmosferik basınçlı iyon kaynağı. Görüntüleme modunda, orta-kızılötesi lazer probları bir doku bölüm veya bir biyofilm boyunca moleküllerin dağılımları. Bu teknik, doğal deneysel koşullar altında yürütülen çeşitli biyoanalitik çalışmalar için yeni bir yaklaşım sunuyor.

Atmosferik basınç Moleküler Görüntüleme LAESI Kütle Spektrometresi Biyolojik Dokular ve Biyofilmler

Hedefsiz metabolomik bir metabolik profili anlık üreten bir hipotez sağlar. Bu protokol, serum hücreler veya doku metabolitlerinin çıkarma ve analiz gösterecektir. Metabolitleri bir dizi sıvı-sıvı faz ekstraksiyon kullanılarak anket vardır, Mikrosirkülasyon Ultra Performanslı sıvı kromatografisi / diferansiyel analiz yazılımı için birleştiğinde yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi (UPLC-HRMS).

Ultra Performanslı Sıvı Kromatografi-Yüksek Çözünürlüklü Kütle Spektrometre (UPLC-HRMS) kullanarak Biyolojik Kaynaklar gelen hedefsiz Metabolomik

Kitle spektometrik görüntüleme (MSI), biyolojik süreçler içine yeni anlayışlar sağlayabilir kendi doğal ortamlarında bileşikleri koruyarak, sağlam dokularda çeşitli kimyasal türler keşfetmek ve tanımlamak için kullanılan güçlü bir araçtır. Burada küçük moleküllerin analizi için geliştirilmiş bir MSI yöntem tarif edilmektedir.

Metabolitlerdeki Soruşturma MALDI-Kütle Spektrometrik Görüntüleme<em&gt; Medicago truncatula</em&gt; Kök Nodüller

Gerçek zamanlı yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi ve çok değişkenli istatistiksel analiz doğrudan analizi ile botanik malzemenin türü tanımlanması için bir yöntem sunulmuştur.

Gerçek Zamanlı Yüksek Çözünürlüklü Kütle Spektrometresi Doğrudan Analizi Kullanılarak Botanik Malzeme Hızlı Yüksek verim Türler Kimlik

Bir örnek kullanarak biyolojik dokulardan lipidlerin, metabolitlerin ve proteinlerin kapsamlı şekilde ekstraksiyonu için bir protokol sunulmuştur.

Tek Bir Numuneden Metabolitlerin, Lipidlerin ve Proteinlerin Kapsamlı Analizi için Basit Fraksiyonlu Ekstraksiyon Metodu

Fizzy ekstraksiyon, uçucu ve yarı-yarı iletken bileşiklerin analizi için yeni bir laboratuar tekniğidir. Bir taşıyıcı gaz, aşırı basınç uygulayarak ve numuneyi karıştırarak sıvı numunede çözülür. Numune haznesi daha sonra dekompresyona tabi tutulur. Analit türleri köpürme nedeniyle gaz fazına serbest bırakılır.

Atmosferik Basınçlı Kimyasal İyonlaşma Kuvveti Kütle Spektrometresi ile Birleştirilen Uçucu Organik Bileşiklerin Özsu Çıkarma

Bu iletişim kuralı tek bir üretim için doğal organik madde ve mikrobiyal proteomik farklı ekosistemleri içinde tam olarak eşleştirilmiş karakterizasyonu sonuçlanan tamamlayıcı analitik ve omics teknikleri açıklar. Bu yaklaşım sağlam karşılaştırmalar metabolik yollar ve sera gazı üretim tanımlamak ve çevresel değişimin yanıt tahmin için önemli dönüşümleri tanımlamak için izin verir.

Karmaşık doğal organik madde karışımları karakterize için tek işlem hacmi tamamlayıcı yüksek çözünürlüklü analitik teknikler

Bu makalede, ortam kütle spektrometresi dayalı benzersiz bir gerçek zamanlı analitik yöntem için örnek hazırlama yöntemleri tanıtılmaktadır. Bu yöntem, herhangi bir özel ön işlem olmadan in vivo biyolojik moleküllerin gerçek zamanlı analizini yapmamızı sağlar.

Probuelektrosprey Iyonizasyon Kütle Spektrometresi için Örnek Hazırlama

Buğday tanemetabolitleri ve lipitlerinin hedeflenmemiş analizi için bir yöntem sunulmuştur. Protokol, pozitif ve negatif elektrosprey iyonizasyon modlarında edinim ile bir asetonnril metabolit çıkarma yöntemi ve ters faz sıvı kromatografi-kütle spektrometresi metodolojisi içerir.

Hedefsiz Sıvı Kromatografisi-Kütle Spektrometresi Tabanlı Metabolomik Buğday Tanesi Analizi

Bu yöntem, ksenobiyotiklere maruz kaldığında S. alba yapraklarındaki metabolik süreçleri anlamak için kütle spektrometresi görüntüleme (MSI) kullanır. Yöntem, belirli, bozulmamış dokular içinde ilgi çekici bileşiklerin ve tahmin edilen metabolitlerin mekansal lokalizasyonuna izin verir.

Salix alba Leaves'ta Kizobiyotik Metabolizmasının Kütle Spektrometresi Görüntüleme Yoluyla Araştırılması

Sıvı kromatografisi yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi ile birleştirilmiş 13C6-Glikoz etiketleme yöntemi çok yönlüdür ve tıbbi bitkilerde ikincil metabolitlerin sentezinde yer alan birincil organlar ve yollar ile bu ikincil metabolitlerin kapsamlı kullanımı hakkında gelecekteki çalışmaların temelini oluşturur.

13C 6-LC-MS ile İlişkili Glikoz Etiketlemesi: İkincil Metabolit Sentezinde Bitki Birincil Organlarının Tanımlanması

Öğrenin, yaprak sprey kütle spektrometrisi ile bitki dokularından doğrudan metabolit analizi yapmayı. Bu hızlı yöntem, Sceletium alkaloidleri ve pestisitler gibi bileşikleri minimum örnek hazırlığıyla tespit eder.

Yaprak sprey kütle spektrometresi: Doğrudan metabolitleri bitki doku üzerinden değerlendirmek için bir hızlı ortam iyonlaşma tekniği (Video) | JoVE Journal

Yaprak sprey kütle spektrometresi: Doğrudan metabolitleri bitki doku üzerinden değerlendirmek için bir hızlı ortam iyonlaşma tekniği

Daha fazla video keşfet