En este estudio, se presentan una serie de métodos para preparar muestras DESI-MSI de plantas, y se describe en detalle un procedimiento de instalación de ensamblaje DESI, adquisición de datos MSI y procesamiento. Este protocolo se puede aplicar en varias condiciones para adquirir información de metaboloma espacial en plantas.
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Artículo de método
Visualización de metabolitos identificados en el metaboloma espacial de la medicina tradicional china utilizando DESI-MSI
En este artículo
Resumen
Resumen
El uso medicinal de la medicina tradicional china se debe principalmente a sus metabolitos secundarios. La visualización de la distribución de estos metabolitos se ha convertido en un tema crucial en la ciencia de las plantas. Las imágenes de espectrometría de masas pueden extraer grandes volúmenes de datos y proporcionar información de distribución espacial sobre estos mediante el análisis de cortes de tejido. Con la ventaja de un alto rendimiento y una mayor precisión, las imágenes de espectrometría de masas de ionización por electrospray de desorción (DESI-MSI) se utilizan a menudo en la investigación biológica y en el estudio de la medicina tradicional china. Sin embargo, los procedimientos utilizados en esta investigación son complicados y no asequibles. En este estudio, optimizamos los procedimientos de seccionamiento e imágenes DESI y desarrollamos un método más rentable para identificar la distribución de metabolitos y categorizar estos compuestos en tejidos vegetales, con un enfoque especial en las medicinas tradicionales chinas. El estudio promoverá la utilización de DESI en el análisis de metabolitos y la estandarización de la medicina tradicional china / medicina étnica para tecnologías relacionadas con la investigación.
Introducción
La visualización de la distribución de metabolitos se ha convertido en un tema crucial en la ciencia de las plantas, especialmente en la medicina tradicional china, ya que revela el proceso de formación de metabolitos específicos dentro de la planta. Con referencia a la medicina tradicional china (MTC), proporciona información sobre los componentes activos y guía la aplicación de partes de plantas en aplicaciones farmacéuticas. Normalmente, la visualización de metabolitos se logra mediante hibridación in situ, microscopía de fluorescencia o inmunohistoquímica, sin embargo, el número de compuestos detectados por estos experimentos transmite información química....
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Protocolo
1. Preparación de la muestra
- Recoja las raíces y hojas limpias de una planta de Salvia miltiorrhiza de 2 años (Figura 1A) y corte directamente a mano a un espesor de sección transversal de aproximadamente 3-5 mm. Luego, pegue la muestra en un portaobjetos de vidrio de microscopio de adhesión con cinta adhesiva de doble cara (Figura 1B).
NOTA: Asegúrese de que el tamaño de la cinta de doble cara sea mayor que el de la muestra. Si los tejidos están secos, sumérjalos en agua o paraformaldehído al 4% durante la noche antes de cortarlos. - Coloque otro portaobjetos de....
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Resultados
Este protocolo puede conducir a la identificación y distribución de compuestos en muestras de plantas. En la imagen MS de un m/z específico, el color de cada píxel representa la intensidad relativa del m/z, por lo que puede asociarse con la distribución natural y la abundancia del ion metabolito en toda la muestra. Cuanto mayor sea la abundancia del producto químico en la posición de recolección, más brillante será el color. La barra de la imagen (Figura 4A-D
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Discusión
La aparición de la tecnología MS ha abierto una nueva visión en la investigación de productos naturales a nivel molecular durante los últimos años24. El instrumento MS, con su alta sensibilidad y alto rendimiento, permite el análisis dirigido y no dirigido de metabolitos en productos naturales, incluso con concentración de trazas25. Por lo tanto, la EM es actualmente ampliamente utilizada en el campo de la química de la medicina tradicional china (MTC). La investigación cua.......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Este trabajo fue apoyado por la Fundación de Ciencias Naturales de la provincia de Sichuan (No. 2022NSFSC0171) y el Programa de Talento Xinglin de la Universidad de Chengdu de TCM (No. 030058042).
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| 2-Propanol | Fisher | CAS:67-63-0 | |
| Acetonitrilo | Sigma-aldrich | Número-75-05-8 | adhesión de grado LC-MS |
| Citotest scientific | 80312-3161 | Portaobjetos de vidrio para microscopio pueden adherirse a la muestra | |
| Bomba de vacío seco refrigerada por aire | EYELA | FDU-2110 | Equipo de vacío de aire a -80 grados; C |
| Ácido fórmico | ACS | F1089 | 64-18-6 | Grado LC-MS |
| LE (Leucina Encefalina) | Aguas | 186006013-1 | Grado LC-MS |
| Metanol | Sigma-aldrich | Número-67-56-1 | Grado LC-MS |
| Parafilm | Bemis Company | sc-200288 | Película de sellado de laboratorio |
| Paraformaldehído Sigma-aldrich | V900894 | ||
| Espectrómetro de masas Q-Tof de grado reactivo con fuente DESI | Waters | Synapt XS |
Referencias
- Buchberger, A. R., DeLaney, K., Johnson, J., Li, L. Mass spectrometry imaging: a review of emerging advancements and future insights. Analytical Chemistry. 90 (1), 240-265 (2018).
- Karlsson, O., Hanrieder, J. Imaging mass spectrometry in drug development and....
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Reimpresiones y permisos
