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Eine effiziente Vorbereitung Beispielmethode Kohlenhydrat Ionen-Signale in der Matrix-unterstützte Laser Desorption/Ionisierung Massenspektrometrie verbessern

DOI:

10.3791/57660

July 29th, 2018

In This Article

Summary

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Ein Protokoll für die Verbesserung der Kohlenhydrat Ionen-Signale in der MALDI-Massenspektrometrie durch Reform kristallinen Strukturen während der Probe Herstellungsverfahren wird demonstriert.

Abstract

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Probenvorbereitung ist ein kritischer Prozess in der Massenspektrometrie (MS) Analyse von Kohlenhydraten. Obwohl Matrix-unterstützte Laser Desorption/Ionisierung (MALDI) MS ist die Methode der Wahl in Kohlenhydrat-Analyse, schlechte Ionen-Signale und Daten Reproduzierbarkeit der Kohlenhydrat-Proben weiterhin ernste Probleme. Für die Quantitative Analyse von Kohlenhydraten ist ein wirksames analytische Protokoll bietet überlegene Datenqualität erforderlich. Dieses Video zeigt Beispiel Vorbereitung Protokolle zur Verbesserung der Signalintensität und minimieren Datenabweichungen von Kohlenhydraten in MALDI-MS. Nach der Trocknung und Kristallisation der Probe Tröpfchen ist die Kristall-Morphologie von Methanol vor der massenspektrometrischen Analyse reformiert. Die Verbesserung in Kohlenhydrat-Signal wird mit MALDI bildgebende Massenspektrometrie (IMS) untersucht. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass Crystal Reformation Kristallstrukturen passt und Kohlenhydrat Analyten verteilt. Im Vergleich zu den getrockneten Tropfen Zubereitungsart in konventionellen MALDI-MS, Reform Kohlenhydrat Kristall Morphologien mit Methanol zeigt deutlich bessere Signalintensität, Ion Bildverteilung und Datenstabilität. Da die Protokolle hierin zeigte keine Veränderungen in der Probenzusammensetzung beinhalten, sind sie generell für verschiedene Kohlenhydrate und Matrizen.

Introduction

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Kohlenhydrat-Analyse ist ein wichtiges und herausfordernden Thema. Kohlenhydrate und deren Derivate spielen eine wichtige Rolle lebenden Organismen1,2,3. Diese Moleküle haben komplizierte Strukturen und neigen dazu, zu zersetzen. Viele von ihnen können nicht eindeutig aufgrund von Schwierigkeiten bei der Trennung und Erkennung charakterisiert werden. Obwohl die Analyse einer Vielzahl von Biomolekülen, aufgrund seiner Sensibilität und nachvollziehbare Ergebnisse4, Matrix-unterstützte Laser Desorption/Ionisierung (MALDI) Massenspektrometrie (MS) angewend....

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Protocol

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1. Probe Platte Vorkonditionierung

  1. Reinigung der Probenteller
    1. Nitril-Handschuhe zur Vermeidung von Kontamination der probenplatte während der Reinigung zu tragen.
    2. Handwäsche-Probenteller mit 100,0 mL Reinigungslösung (1,0 mg/mL).
    3. Handwäsche-Probenteller mit destilliertem, entionisiertem Wasser (DDW).
    4. Spülen Sie die Probenoberfläche Platte mit 30,0 mL MeOH.
    5. Setzen Sie Probenteller in einem 600 mL-Becherglas und füllen sich mit DDW bis Probenteller vollständig in Wasser eingetaucht ist.
    6. Setzen Sie den Becher in ein Ultraschall Bad (siehe Tabelle der Mate....

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Results

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Repräsentative SEM Bilder der SLeA gemischt mit DHB vorbereitet, mit DD und Rekristallisation Methoden sind in Abbildung 1dargestellt. Eine typische Morphologie der DHB ist, da durch die DD-Methode vorbereitet große nadelförmige Kristalle an der Felge und feine kristalline Strukturen in der Mitte der Probe stellen. Die typischen Längen der solche nadelförmige Kristalle sind ~ 100 µm. Nach Rekristallisation von MeOH hat die Probe eine größere Fläche.......

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Discussion

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Probe Heterogenität ist ein entscheidendes Problem in der MALDI-MS. DD ist die am häufigsten verwendeten Probe Vorbereitung Methode, aber die daraus resultierende Kristalle sind sehr heterogen. Solche Beispiele zeigen schlechtes Signal von Schuss zu Schuss und Probe zu Probe Reproduzierbarkeit. Auf der Suche nach "Sweet Spots" in Probeflächen während der Datenerfassung ist daher, ein gemeinsames Vorgehen in MALDI-Experimente. Solchen heterogenen Proben sind ungeeignet für die Quantifizierung in Routineanalysen.

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Disclosures

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Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgements

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Die Autoren haben keine Bestätigungen.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Reagenz
Detergent PulverAlconox242985
MethanolMerck106009
AcetonitrilMerck100003
2,5-Dihydroxybenzoesäure (DHB)Alfa AesarA11459
Sialyl-Lewis A (SLeA)Sigma-AldrichS1782
MaltoheptaoseSigma-AldrichM7753
PipettenspitzenMettler Toledo17005091
MikrozentrifugenröhrchenAxygenMCT-150-C
Equipment
Milli-Q WasseraufbereitungssystemMilliporeZMQS6VFT1
Puderfreie NitrilhandschuheMicroflexSU-690
600 mL BecherglasDuran2110648
UltraschallreinigerDeltaDC300H
HygrometerWisewind5330
Stickstoffgas-DurchflussmesserDwyerRMA-6-SSV
Thermoelemente vom Typ KDigitron311-1670
Vortex-MischerScientific Industries  SI-0236
Mini-ZentrifugeSelect BioProductsForce Mini 
PipetteRaininpipet-lite XLS
StereomikroskopOlympusSZX16
Temperierbare TrockenkammerDieses Labor
Ultraflex II TOF/TOF MassenspektrometerBruker Daltonics
MTP 384 Zielplatte Stahl poliert BCBruker Daltonics8280781
Flexcontrol Version 3.4Bruker DaltonicsSteuerungssoftware
Fleximaging Version 2.1Bruker DaltonicsImaging Software
Flexanalysis Version 3.4Bruker DaltonicsAnalysesoftware
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References

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  1. Holme, D. J., Peck, H. Analytical Biochemistry. , 3rd edn, Addison Wesley Longman Limited. (1998).
  2. Costello, C. E. Time, life ... and mass spectrometry - New techniques to address biological questions. Biophysical Chemistry. 68 (1-3), 173-188 (1997).
  3. Caroff, M., Karibian, D.

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MALDI Mass SpectrometryCarbohydrate AnalysisSample PreparationCrystal ReformationMethanol TreatmentSignal EnhancementImaging Mass SpectrometryDried Droplet MethodUltrasonic BathMicroscope Examination

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