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Chemistry

Identificazione standardizzata della struttura del composto nella medicina tibetana mediante spettrometria di massa con trappola ionica e analisi di frammentazione a più stadi

Published: March 17, 2023 doi: 10.3791/65054

Summary

Qui, descriviamo un protocollo generale e un disegno che potrebbe essere applicato per identificare tracce e costituenti minori nelle complesse formulazioni di prodotti naturali (matrici) nella medicina tibetana.

Abstract

Le medicine tibetane sono complesse e contengono numerosi composti sconosciuti, rendendo cruciale la ricerca approfondita sulle loro strutture molecolari. La cromatografia liquida-elettrospray ionizzazione time-of-flight mass spectrometry (LC-ESI-TOF-MS) è comunemente usata per estrarre la medicina tibetana; Tuttavia, molti composti sconosciuti imprevedibili rimangono dopo l'utilizzo del database dello spettro. Il presente articolo ha sviluppato un metodo universale per identificare i componenti della medicina tibetana utilizzando la spettrometria di massa con trappola ionica (IT-MS). Il metodo include protocolli standardizzati e programmati per la preparazione del campione, l'impostazione MS, la preesecuzione LC, la definizione del metodo, l'acquisizione MS, il funzionamento MS a più stadi e l'analisi manuale dei dati. Due composti rappresentativi nella medicina tibetana Abelmoschus manihot semi sono stati identificati utilizzando la frammentazione a più stadi, con un'analisi dettagliata delle strutture composte tipiche. Inoltre, l'articolo discute aspetti quali la selezione della modalità ionica, la regolazione della fase mobile, l'ottimizzazione del raggio di scansione, il controllo dell'energia di collisione, il passaggio alla modalità di collisione, i fattori di frammentazione e le limitazioni del metodo. Il metodo di analisi standardizzato sviluppato è universale e può essere applicato a composti sconosciuti nella medicina tibetana.

Introduction

L'analisi qualitativa dei componenti in tracce nella medicina tradizionale cinese (MTC) è diventata un argomento cruciale nella ricerca. A causa dell'elevato numero di composti nella MTC, è difficile isolarli per l'analisi dello spettrometro di risonanza magnetica nucleare (NMR) o del diffrattometro a raggi X (XRD), rendendo sempre più popolari i metodi basati sulla spettrometria di massa (MS) che richiedono solo bassi volumi di campione. Inoltre, la cromatografia liquida (LC) accoppiata con la SM è stata ampiamente utilizzata nella ricerca TCM negli ultimi anni per la migliore separazione di campioni complessi e l'analisi qualitativa dei composti chimici1. Un metodo comune è la cromatografia liquida-elettrospray ionizzazione time-of-flight mass spectrometry (LC-ESI-TOF-MS), che è ampiamente utilizzata nella ricerca qualitativa sulla medicina tibetana2. Con questo metodo, i componenti complessi vengono arricchiti e separati in una colonna LC e il rapporto massa-carica (m/z) degli ioni addotti viene osservato utilizzando un rivelatore MS. La ricerca di database MS TANDEM (MS/MS o MS2) è attualmente l'approccio più veloce per annotazioni composte sicure nell'analisi di piccole molecole utilizzando il tempo di volo quadrupolo (Q-TOF) MS e Orbitrap MS3. Tuttavia, la scarsa qualità dei database e la presenza di vari isomeri ostacolano l'identificazione di composti sconosciuti. Inoltre, le informazioni fornite dalla banca dati MS/MS sono limitate 4,5,6,7. È importante studiare i composti chimici in ogni MTC utilizzando un protocollo generale che può essere ampiamente applicato ad altri TCM.

IT-MS cattura un'ampia gamma di ioni applicando diverse tensioni a radiofrequenza (RF) agli elettrodi ad anello8. IT-MS può eseguire scansioni MS a più stadi di serie temporali in diversi ordini cronologici, fornendo la frammentazione MS a più stadi (MS n) degli ingredienti, doven è il numero di stadi ionici del prodotto9. L'IT-MS lineare è considerato il migliore per l'identificazione della struttura in quanto può essere utilizzato per esperimenti sequenziali MSn 10. Gli ioni bersaglio possono essere isolati e accumulati in IT-MS 1 lineare. MS n (n ≥ 3) in IT-MS fornisce più informazioni sui frammenti rispetto a MS/MS in Q-TOF-MS. Poiché IT-MS non può bloccare lo ione bersaglio e i suoi ioni frammento, è un potente strumento per la spiegazione della struttura di composti sconosciuti, inclusi gli isomeri1. La tecnologia MSn è stata ampiamente applicata all'analisi strutturale di proteine, peptidi e polisaccaridi sconosciuti11,12. Il livello di abbondanza di ioni frammento in MSn fornisce maggiori informazioni sui frammenti molecolari su composti mirati in campioni complessi rispetto a MS/MS in Q-TOF-MS. Pertanto, l'applicazione della tecnologia MSn all'identificazione strutturale in MTC è essenziale.

La medicina tibetana è una componente significativa della MTC13 e questi farmaci derivano principalmente da animali, piante e minerali trovati nell'area dell'altopiano14. La medicina tibetana Abelmoschus manihot seeds (AMS) è il seme di Abelmoschus manihot (linn.) medicus. AMS è una medicina tradizionale a base di erbe usata per trattare condizioni come la dermatite atopica, reumatismi e lebbra. Contiene calcone, che possiede effetti antibatterici, antimicotici, antitumorali, antiossidanti e antinfiammatori15. Nel presente studio, le procedure MS n sono state migliorate ed è stato sviluppato un metodo dettagliato per identificare le strutture composte nella medicina tibetana AMS utilizzando IT-MS e MSn. Alcuni parametri MS, tra cui la modalità ionica, l'intervallo di scansione e la modalità di collisione, sono stati ottimizzati per superare i problemi nell'identificazione dei composti in tracce. Questo studio mira a promuovere l'identificazione standardizzata della struttura dei composti in tracce nella MTC.

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Protocol

1. Preparazione del campione

  1. Pesare accuratamente 1 g del campione AMS e metterlo in un matraccio conico con 30 mL di metanolo all'80%. Trasferire la miscela in un sonicatore a bagno ad ultrasuoni per 30 minuti di estrazione a 25 °C. Centrifugare il campione a 14.000 x g per 5 minuti.
    NOTA: La frequenza del sonicatore del bagno ad ultrasuoni è 40 KHz.
  2. Preparare una siringa per iniezione e un filtro a membrana microporosa (0,22 μm, solo organico). Filtrare il surnatante in un flacone campione da 2 ml.

2. Impostazione MS

  1. Accendere l'interruttore della pompa per vuoto. Aprire la valvola principale del cilindro di argon e la valvola di pressione parziale e regolare la pressione a circa 0,3 MPa. Aprire la valvola dell'azoto.
    NOTA: Attendere almeno 8 h per garantire un grado di vuoto sufficiente per le condizioni sperimentali. Verificare che la pressione del gas di argon e azoto sia sufficientemente elevata prima dell'analisi.
  2. Avviare il software di controllo MS. Fare clic su Heated SEI Source nel pannello software e immettere i parametri MS, tra cui la temperatura del riscaldatore (350 °C), la portata del gas della guaina (35 arb), la portata del gas aux (15 arb), la tensione di spruzzatura (3,8 KV per la modalità positiva, -2,5 KV per la modalità negativa) e la temperatura capillare (275 °C). Fare clic sul pulsante Applica per attivare la sorgente di ioni.

3. Pre-esecuzione LC, definizione del metodo e acquisizione MS

  1. Preparare la fase mobile A e la fase mobile B utilizzando rispettivamente una soluzione acquosa di acido formico allo 0,1% e acetonitrile puro. Degasarli in un sonicatore a ultrasuoni per almeno 15 minuti. Collegare le soluzioni ai passaggi del fluido A e B, rispettivamente (Figura 1A). Preparare una soluzione di metanolo-acqua (1:9 v/v), quindi riempirla a mano nelle bottiglie di liquido di pulizia della pompa e dell'iniettore.
    NOTA: La frequenza del sonicatore del bagno ad ultrasuoni è 40 KHz.
  2. Avviare il software di controllo LC-MS.
    1. Fare clic sul pulsante Controllo diretto per aprire il pannello di controllo LC. Aprire la valvola di spurgo in senso antiorario sul modulo pompa (Figura 1B).
    2. Fare clic sul pulsante Altre opzioni per aprire l'impostazione della pompa e impostare i parametri di spurgo su 5 mLmin−1 per 3 minuti. Fare clic sul pulsante Purge per avviare la rimozione della bolla. Successivamente, chiudere la valvola di spurgo.
  3. Fare clic sui pulsanti Prime Syringe, Wash Buffer Loop e Wash Needle Externally per sciacquare la siringa per tre cicli, l'anello per un ciclo e l'ago per un ciclo, rispettivamente. Posizionare il flacone del campione nel campionatore (Figura 1C).
  4. Fare clic sul pulsante Impostazione strumento per aprire la finestra di modifica del metodo. Fare clic sul pulsante Nuovo per creare un nuovo metodo di strumento LC-MS.
  5. Stabilire un tempo di esecuzione totale per il metodo LC. Quindi, immettere i valori per impostare il limite di pressione, la portata totale, il gradiente di flusso, la temperatura del campione, la temperatura della colonna e il delta della temperatura pronta nella finestra di modifica del metodo.
    NOTA: La portata totale predefinita della fase mobile è costante a 0,3 ml/min con 50% A e 50% B e senza temperatura della colonna in assenza di colonna cromatografica. I valori predefiniti della temperatura del campione e del delta della temperatura pronta sono rispettivamente 15 °C e 0,1 °C. Altre impostazioni dipendono dal tipo di colonna cromatografica liquida utilizzata.
  6. Selezionare il tipo di esperimento MS generale o MS n per il metodo MS. Immettete i valori per configurare il tempo di acquisizione, la polarità, l'intervallo di massa, il numero del valore di deviazione e la durata del valore di deviazione. Fare clic sul pulsante Salva per configurare le impostazioni come metodo dello strumento.
    NOTA: Le impostazioni predefinite senza colonna cromatografica sono le seguenti: tempo di acquisizione, 2 min; polarità, positiva o negativa; gamma di massa, da 100 a 1.200; numero di valore di deviazione, 2; e durata del valore di deviazione, 1,99 min.

4. Funzionamento della spettrometria di massa a più stadi

  1. Fate clic sul pulsante Imposta sequenza (Sequence Setup ) per aprire la tabella delle sequenze.
    1. Nella tabella, immettere le seguenti informazioni: tipo di campione, nome file, percorso, ID campione, metodo dello strumento, posizione e volume di iniezione.
    2. Fare clic sul pulsante Salva per registrare la tabella delle sequenze, quindi fare clic sul pulsante Avvia analisi per implementare le impostazioni e avviare l'acquisizione MS.
      Nota : il tipo di esempio predefinito è selezionato come sconosciuto. Il metodo dello strumento è il metodo salvato al punto 3.6. La bottiglia campione viene collocata nella sua posizione unica nella stanza dei campioni. Ad esempio, RA1 è la prima posizione nella prima riga dell'area rossa nella stanza campione. Il volume di iniezione predefinito è solitamente di 2 μL, che dipende dalla concentrazione del campione.
  2. Fare doppio clic sul file raw in Explorer per caricare i dati MS nel software di elaborazione dati. Nel cromatogramma del picco di base (BPI), selezionare l'area con l'area massima sotto la curva (AUC) facendo clic e trascinando il mouse. Gli spettri MS corrispondenti verranno visualizzati nella stessa finestra.
  3. Selezionare uno ione di destinazione per la successiva analisi MS/MS.
    1. Riaprire la finestra di modifica dei metodi. Nella tabella MSn Setting , impostare m/z dello ione di destinazione su una cifra decimale nella colonna Parent Mass .
    2. Selezionare Modalità collisione e immettere il valore dell'energia di collisione (CE). Impostare l'intervallo di scansione MS/MS. Fare clic sul pulsante Salva per registrare il metodo MS e immettere un nuovo nome di file nella tabella delle sequenze. Fare clic sul pulsante Start per avviare l'acquisizione MS/MS.
      NOTA: l'intervallo di scansione MS/MS era del 40%-130% dello ione genitore mirato. Il valore CE predefinito in modalità di dissociazione indotta da collisione (CID) è 35%.
  4. Fare doppio clic sul file raw in Explorer per caricare il file raw MS/MS nel software di elaborazione dati.
    1. Identificare lo ione frammento più forte nello spettro MS/MS e inserire il suo valore m/z nell'elenco dei metodi MSn. Nella tabella MS n Setting, impostare i parametri MS3, tra cui la modalità di collisione, il valore CE e l'intervallo di scansione.
    2. Fare clic sul pulsante Salva per registrare il metodo MS e immettere un nuovo nome di file nella tabella delle sequenze. Fare clic sul pulsante Start per avviare l'acquisizione MS3 .
  5. Fare doppio clic sul file raw in Explorer per caricare il file raw MS3 nel software di elaborazione dati. Ripetere il passaggio 4.4 per ottenere lo spettro MS4 .
  6. Completare l'esperimento MSn quando non si osservano ioni frammenti stabili nello spettro.

5. Analisi manuale dei dati MSn

  1. Fare doppio clic sui file raw per aprire tutti gli spettri di massa da MS a MSn. Calcolare manualmente i valori di differenza m/z tra lo ione e gli ioni frammento corrispondenti.
    NOTA: Ad esempio, il valore di differenza m/z tra lo ione (m/z 617.25) e gli ioni frammento corrispondenti (m/z 571.28) era 45.97 in MS/MS, il valore di differenza m/z tra lo ione (m/z 571.28) e gli ioni frammento corrispondenti (m/z 525.38) era 45.90 in MS3 e i valori di differenza m/z tra lo ione (m/z 525.38) e gli ioni frammento corrispondenti (m/z 344.93 e 273.16) erano 180,45 e 252,22 in MS4, rispettivamente.
  2. Disegnare manualmente la struttura "core" in base ai risultati MS4 (l'ultimo livello di MSn). Derivare manualmente la struttura originale utilizzando gruppi funzionali o segmenti molecolari basati sul valore di differenza m/z. Disegnare manualmente i percorsi di scissione molecolare in base a ciascuna struttura molecolare in MSn. Esempi di derivazione molecolare manuale sono dettagliati nella sezione dei risultati rappresentativi.

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Representative Results

Il cellobiosio è stato utilizzato come modello per verificare la fattibilità di MSn in modalità ionica positiva. Come mostrato nella Figura 2A, l'ESI-MS (modalità ionica positiva) del cellobiosio [C 12 H22O11]+ ha prodotto la molecola protonata [M+H]+ a m/z 365. La scansione ionica del prodotto (CID-MS/MS) di [M+H]+ a m/z 365 ha portato al secondo ione frammento a m/z 305 (Figura 2B), che è stato ulteriormente analizzato utilizzando analisi MS3 e MS4 (Figura 2C,D). L'analisi MS3 ha portato al terzo ione frammento a m/z 254, e l'analisi MS4 ha portato al quarto ione frammento a m/z 185. L'analisi MS/MS (Figura 2E) ha rivelato che lo ione frammento perso a m/z 60 indicava una sequenza di frammentazione ionica a m/z 365, vale a dire idrolisi ad apertura dell'anello (contrassegnata in blu), scissione del legame C-C (contrassegnata in rosso) e disidratazione (contrassegnata in verde). Allo stesso modo, l'analisi MS3 ha rivelato che lo ione frammento perso a m / z 60 indicava la scissione del legame C-C (contrassegnato in rosso) di uno ione a m / z 305. L'analisi MS4 ha mostrato che lo ione frammento perso a m/z 60 implicava idrolisi (contrassegnata in blu) e disidratazione (contrassegnata in verde), con conseguente scissione dello ione con m/z 245 in uno ione con m/z 185. La frattura dello stadio nell'analisi MSn ha indicato che questo metodo era fattibile per studiare la struttura dei carboidrati.

L'analisi qualitativa preliminare dell'AMS utilizzando LC-Q-TOF-MS ha rivelato la presenza di numerosi composti sconosciuti. Uno di questi, uno ione a m/z 617, è stato selezionato per l'analisi MSn in modalità negativa. La scansione ionica del prodotto (CID-MS/MS) di [M-H] a m/z 617 in AMS ha prodotto un secondo frammento di ione a m/z 571. L'analisi MS3 di questo ione frammento ha prodotto un terzo ione frammento a m/z 525, e l'analisi MS4 ha prodotto ioni quarto frammento a m/z 345 e 273 (Figura 3A-D). L'MS3 di m/z 571 ha fornito uno ione frammento a m/z 525 dalla perdita della porzione CH2OH come metanolo (-32 Da) e della porzione OH (-18 Da) come acqua. Questi risultati MS4 sono stati utilizzati per l'identificazione manuale della struttura "core" del composto, e la sua struttura originale è stata determinata confrontando i valori m/z dello ione e dei suoi ioni frammento. La struttura molecolare del composto a m/z 617 e i suoi percorsi di scissione in MSn sono mostrati nella Figura 3E. Un altro composto sconosciuto a m/z 365 è stato analizzato in modalità positiva utilizzando MSn. La scansione ionica del prodotto (CID-MS/MS) dello ione [M+H]+ a m/z 365 in AMS ha prodotto ioni secondo frammento a m/z 299, m/z 329 e m/z 347. L'analisi MS3 di questi ioni frammento ha prodotto un terzo ione frammento a m/z 231 (Figura 4A-C). La struttura molecolare e il meccanismo di scissione del composto a m/z 365 sono mostrati nella Figura 4E.

Figure 1
Figura 1: Identificazione di strutture composte sconosciute nella medicina tibetana utilizzando IT-MS e analisi di spettrometria di massa a più stadi . (A) La fase mobile per la cromatografia liquida. (B) La pompa per cromatografia liquida. (C) La stanza campione. (D) La sorgente di ioni per MS. (E) La struttura interna del modulo trappola ionica in MS. (F) Lo spettro MS4 . (G) Le informazioni sulla struttura molecolare dai risultati di MS4 . Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Frammentazione a più stadi del cellobiosio tramite IT-MS in modalità ioni positivi . (A) Spettro di massa originale del cellobiosio. (B) Frammenti di ioni nello spettro MS/MS. (C) Frammenti di ioni nello spettro MS3 . (D) Frammenti di ioni nello spettro MS4 . (E) Il meccanismo di scissione e la struttura molecolare del cellobiosio. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 3
Figura 3: Frammentazione a più stadi e analisi strutturale dello ione composto AMS sconosciuto a m/z 617 tramite IT-MS in modalità ioni negativi . (A) Spettro di massa parziale di AMS. (B) Frammenti di ioni nello spettro MS/MS. (C) Frammenti di ioni nello spettro MS3 . (D) Frammenti di ioni nello spettro MS4 . (E) Il meccanismo di scissione e la struttura molecolare dello ione composto AMS a m/z 617. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

Figure 4
Figura 4: Analisi strutturale a frammentazione a più stadi dello ione composto AMS sconosciuto a m/z 365 tramite IT-MS in modalità ione positivo . (A) Spettro di massa parziale di AMS. (B) Frammenti di ioni nello spettro MS/MS. (C) Frammenti di ioni nello spettro MS3 . (D) Il meccanismo di scissione e la struttura molecolare dello ione composto AMS a m/z 365. Fare clic qui per visualizzare una versione ingrandita di questa figura.

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Discussion

IT-MS e la sua tecnologia MSn offrono un nuovo approccio per identificare la struttura dei composti TCM in tracce. A differenza di Q-TOF-MS, che non è stato in grado di identificare in profondità gli ioni frammento, IT-MS con tecnologia MSn eccelle grazie alla sua capacità di isolare e accumulare ioni. Questo articolo delinea un metodo per identificare i composti in tracce nella medicina tibetana utilizzando la tecnica IT-MS e MSn . Il metodo utilizza il valore n in MSn per determinare la quantità di informazioni sugli ioni frammento fornite. I passaggi cruciali in questo metodo includono la selezione dell'intervallo di scansione appropriato e la regolazione del valore CE, che porta all'identificazione di frammenti preziosi.

In generale, l'analisi MSn dei saccaridi viene eseguita meglio in modalità ionica positiva16, mentre gli acidi fenolici e gli alcaloidi sono meglio analizzati in modalità ioni negativi. La risposta del composto nella sorgente ESI può essere migliorata regolando la fase mobile con additivi come acido formico, acido acetico e acetato di ammonio17. Una sorgente di ionizzazione chimica a pressione atmosferica può essere considerata per composti con polarità debole. La scelta di un intervallo di scansione appropriato può aumentare l'intensità degli ioni frammento, il che è vantaggioso per la fase successiva di MS n a causa dell'inevitabile decadimento di energia in ogni MSn. Il m/z dello ione frammento deve essere posizionato nella regione centrale dell'intervallo di scansione per ottenere la migliore intensità corrispondente. Se uno ione ha cariche doppie o multiple, è possibile ottenere ioni frammentazione con valori m/z più elevati diminuendo il numero di carica durante la frammentazione. In questo caso, l'estremità m/z dell'intervallo di scansione deve essere impostata su più grande. La modalità CID è adatta per la maggior parte dei composti nell'analisi MSn 18. Se l'intensità dello ione frammento è insufficiente, il valore CE può essere aumentato del 5% alla volta. Quando ci sono più ioni frammenti complessi in MSn, è necessario un valore CE inferiore per controllare la dissociazione ionica. La modalità di dissociazione indotta da collisione pulsed-Q, che è adatta per piccole molecole, fornisce informazioni più dettagliate sugli ioni frammento a basso peso molecolare rispetto alla modalità CID19. Il modello di dissociazione del trasferimento di elettroni (ETD) è dominante nella frattura peptidica e nell'identificazione delle proteine, ma è raramente utilizzato per identificare i componenti TCM20. La modalità ETD può essere utilizzata per studiare composti sconosciuti contenenti legami disolfuro21.

Sebbene il metodo MSn presenti molti vantaggi per l'identificazione strutturale rispetto ad altre tecniche MS, esistono ancora alcune limitazioni. Innanzitutto, nessuna delle modalità di collisione è adatta a tutti i composti TCM. Una scelta ragionevole della modalità di collisione e la regolazione manuale dell'energia di collisione possono migliorare gli ioni frammento. Inoltre, con il metodo MSn , è difficile distinguere la posizione dei gruppi funzionali in grandi molecole con isomeri complessi. Identificare i siti del gruppo funzionale è un compito impegnativo che richiede ricercatori esperti. Anche la post-analisi manuale e i lunghi tempi di elaborazione dei dati MSn sono ostacoli significativi che scoraggiano i ricercatori dall'utilizzare questa tecnologia. Q-TOF-MS è popolare tra i ricercatori grazie alla sua elevata precisione di misurazione, risoluzione e facilità d'uso con i database. Tuttavia, IT-MS è una buona soluzione per ioni non identificati e ioni traccia grazie alla sua capacità di isolare e accumulare ioni ed eseguire più fasi di analisi. L'integrazione di Q-TOF e IT-MS potrebbe fornire una soluzione ottimale per l'analisi qualitativa completa dei campioni TCM. La tecnologia MSn è ampiamente utilizzata in settori quali l'alimentazione, le scienze ambientali e la medicina, e si prevede che la sua popolarità e il suo utilizzo in vari campi aumenteranno con il miglioramento della strumentazione IT-MS.

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Disclosures

Gli autori non dichiarano interessi finanziari concorrenti.

Acknowledgments

Questo lavoro è stato finanziato dallo Xinglin Talent Program della Chengdu University of TCM (n. 030058191), dalla Nature Science Foundation del Sichuan (2022NSFSC1470) e dalla National Natural Science Foundation of China (82204765).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Acetonitrile Thermo Scientific CAS 75-05-8 LC-MS grade
Formic Acid Knowles CAS 64-18-6 HPLC grade
Linear ion trap mass spectrometer Thermo Scientific LTQ XL
liquid chromatograph Thermo Scientific U3000
LTQ Tune Thermo Scientific version 2.8.0 MS control software
Methanol Thermo Scientific CAS 67-56-1 LC-MS grade
Pure water Thermo Scientific CAS 7732-18-5 LC-MS grade
Xcalibur Thermo Scientific version 2.0 LC-IT-MS operational software

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References

  1. Chen, X. -F., Wu, H. -T., Tan, G. -G., Zhu, Z. -Y., Chai, Y. -F. Liquid chromatography coupled with time-of-flight and ion trap mass spectrometry for qualitative analysis of herbal medicines. Journal of Pharmaceutical Analysis. 1 (4), 235-245 (2011).
  2. Ou, C., et al. Systematically investigating the pharmacological mechanism of Dazhu Hongjingtian in the prevention and treatment of acute mountain sickness by integrating UPLC/Q-TOF-MS/MS analysis and network pharmacology. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 179, 113028 (2020).
  3. Kind, T., et al. Identification of small molecules using accurate mass MS/MS search. Mass Spectrometry Reviews. 37 (4), 513-532 (2018).
  4. Phetsanthad, A., Vu, N. Q., Li, L. Multi-faceted mass spectrometric investigation of neuropeptides in Callinectes sapidus. Journal of Visualized Experiments. (183), e63322 (2022).
  5. Seetaloo, N., Phillips, J. J. Millisecond hydrogen/deuterium-exchange mass spectrometry for the study of alpha-synuclein structural dynamics under physiological conditions. Journal of Visualized Experiments. (184), e64050 (2022).
  6. Karas, B. F., et al. Dose uptake of platinum-and ruthenium-based compound exposure in zebrafish by inductively coupled plasma mass spectrometry with broader applications. Journal of Visualized Experiments. (182), e6358 (2022).
  7. Chang, H. -L., et al. Uracil-DNA glycosylase assay by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry analysis. Journal of Visualized Experiments. (182), e63089 (2022).
  8. Wang, S., et al. Structural characterization and identification of major constituents in Jitai tablets by high-performance liquid chromatography/diode-array detection coupled with electrospray ionization tandem mass spectrometry. Molecules. 17 (9), 10470-10493 (2012).
  9. Pang, B., Zhu, Y., Lu, L., Gu, F., Chen, H. The applications and features of liquid chromatography-mass spectrometry in the analysis of traditional Chinese medicine. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2016, 3837270 (2016).
  10. Ichou, F., et al. Comparison of the activation time effects and the internal energy distributions for the CID, PQD and HCD excitation modes. Journal of Mass Spectrometry. 49 (6), 498-508 (2014).
  11. Fu, X., et al. Suppression of oligomer formation in glucose dehydration by CO2 and tetrahydrofuran. Green Chemistry. 19 (14), 3334-3343 (2017).
  12. Fu, X., et al. Solvent effects on degradative condensation side reactions of fructose in its initial conversion to 5-Hydroxymethylfurfural. ChemSusChem. 13 (3), 501-512 (2020).
  13. Yang, S., Wang, Z., Zhao, H., Ren, X. Modern research of Tibetan medicine. World Journal of Traditional Chinese Medicine. 5 (2), 131-138 (2019).
  14. Shang, X., et al. Ethno-veterinary survey of medicinal plants in Ruoergai region, Sichuan province, China. Journal of Ethnopharmacology. 142 (2), Sichuan province, China. 390-400 (2012).
  15. Su, J., et al. Chalcone derivatives from Abelmoschus manihot seeds restrain NLRP3 inflammasome assembly by inhibiting ASC oligomerization. Frontiers in Pharmacology. 13, 932198 (2022).
  16. Fu, X., et al. Mapping out the reaction network of humin formation at the initial stage of fructose dehydration in water. Green Energy & Environment. , In Press (2022).
  17. Hua, Y., Jenke, D. Increasing the sensitivity of an LC-MS method for screening material extracts for organic extractables via mobile phase optimization. Journal of Chromatographic Science. 50 (3), 213-227 (2012).
  18. Kumar, S., Singh, A., Bajpai, V., Kumar, B. Identification characterization and distribution of monoterpene indole alkaloids in Rauwolfia species by Orbitrap Velos Pro mass spectrometer. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 118, 183-194 (2016).
  19. Bayat, P., Lesage, D., Cole, R. B. Tutorial: Ion activation in tandem mass spectrometry using ultra-high resolution instrumentation. Mass Spectrometry Reviews. 39 (5-6), 680-702 (2020).
  20. Wu, S. -L., et al. Mass spectrometric determination of disulfide linkages in recombinant therapeutic proteins using online LC−MS with electron-transfer dissociation. Analytical Chemistry. 81 (1), 112-122 (2009).
  21. Echterbille, J., Quinton, L., Gilles, N., De Pauw, E. Ion mobility mass spectrometry as a potential tool to assign disulfide bonds arrangements in peptides with multiple disulfide bridges. Analytical Chemistry. 85 (9), 4405-4413 (2013).

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Questo mese in JoVE Numero 193 Spettrometria di massa con trappola ionica spettrometria di massa a più stadi MSn medicina tibetana MTC
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Fu, X., Pan, Y., Wang, Y., Pei, Z.,More

Fu, X., Pan, Y., Wang, Y., Pei, Z., Xu, B., Zhang, J., Su, J. Standardized Identification of Compound Structure in Tibetan Medicine Using Ion Trap Mass Spectrometry and Multiple-Stage Fragmentation Analysis. J. Vis. Exp. (193), e65054, doi:10.3791/65054 (2023).

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