Rapid à haut débit Identification des espèces de matériel botanique Utilisation de l'analyse directe en temps réel Résolution Spectrométrie de Masse Haute

L’objectif général de cette expérience est d’identifier l’espèce du matériel botanique à l’aide de la spectrométrie de masse à ionisation ambiante. En conjonction avec l’analyse statistique multivariée. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans les domaines de la chimie et de la biologie comme, par exemple, quelle espèce de plante vous avez sur la base de son empreinte chimique.

Et vous pouvez également obtenir des informations sur les molécules bioactives qui se trouvent dans les tissus végétaux. Le principal avantage de cette technique est que très peu de préparation de l’échantillon est nécessaire pour l’analyse et que les données peuvent être acquises en quelques minutes. Cette méthode peut également être utilisée pour résoudre d’autres problèmes en chimie.

Par exemple, suivre des intermédiaires et des produits de réaction dans la synthèse organique, analyser des matrices complexes de différents types et effectuer une analyse de l’espace de tête. Pour préparer le matériel de feuille de kratom frais, utilisez un poinçon de six millimètres de diamètre pour créer des chads uniformes de matériel de feuille de kratom de la plante M. speciosa. Répétez ce processus cinq fois.

Pour extraire la poudre de kratom, travaillez dans un tube de microcentrifugation de 1,5 millilitre et suspendez une petite quantité de poudre de kratom Bali dans un millilitre d’un mélange de solvant éthanol à eau. Répétez ce processus cinq fois. Sonicate les échantillons d’extrait de poudre de kratom de Bali dans un bain à ultrasons pendant 30 minutes à température ambiante.

Ensuite, centrifugez les échantillons d’extrait de poudre de kratom de Bali pendant deux minutes à 750 fois G à température ambiante. Décantez le solvant de la poudre résiduelle pour une analyse ultérieure. Pour préparer les graines de datura, coupez une graine de D. stramonium en deux dans le plan transversal à l’aide d’une lame de rasoir.

Répétez ce processus en utilisant cinq graines différentes. Après avoir configuré les paramètres du spectromètre de masse ou de la MS comme décrit dans le protocole texte, appuyez sur Démarrer et exécuter dans le logiciel de contrôle du spectromètre de masse pour analyser la feuille de kratom. Suspendez le tchad de la matière végétale de feuille de kratom entre la source d’ions et l’entrée du spectromètre de masse avec une pince à épiler jusqu’à ce qu’un spectre soit obtenu.

Répétez cette procédure cinq fois avec des chads séparés de matière végétale. Pour calibrer le spectre avec du polyéthylène glycol 600, le PEG abrégé trempe l’extrémité fermée d’un tube capillaire à point de fusion dans l’étalon PEG. Suspendez le capillaire enrobé entre la source d’ions et l’entrée du spectromètre de masse.

Sélectionnez le bouton Arrêter pour mettre fin à l’analyse. Appuyez sur Démarrer Exécutez le logiciel de contrôle du spectromètre de masse pour analyser la feuille de kratom séchée. Suspendre une petite quantité de feuille séchée entre la source d’ions et l’entrée du spectromètre de masse à l’aide d’une pince à épiler jusqu’à l’obtention d’un spectre.

Répéter l’acquisition cinq fois en analysant à chaque fois le nouveau matériel végétal. Étalonnez le spectre avec PEG comme précédemment, puis sélectionnez le bouton Stop pour terminer l’analyse. Pour analyser la poudre de kratom, appuyez sur Démarrez l’exécution dans le logiciel de contrôle du spectromètre de masse.

Trempez l’extrémité fermée d’un capillaire à point de fusion dans la poudre de kratom. Suspendre le capillaire enrobé entre la source d’ions et l’entrée du spectromètre de masse jusqu’à l’obtention d’un spectre. Répétez l’analyse cinq fois avec un nouveau capillaire à chaque fois, suivie d’un étalonnage PEG.

Pour analyser l’extrait de kratom, plongez l’extrémité d’un tube capillaire dans l’extrait. Suspendez le tube capillaire dans le porte-échantillon 12 sur le rail linéaire du spectromètre de masse. Répétez cinq fois avec un extrait différent à chaque fois.

Appuyez sur Démarrer Exécuter dans le logiciel de contrôle du spectromètre de masse. À l’aide du panneau de commande, sélectionnez le bouton d’avance avant pour faire avancer le rail linéaire à travers le flux d’ions à une vitesse d’un millimètre par seconde pour collecter des spectres. Étalonnez le spectre avec PEG comme précédemment et appuyez sur Stop pour terminer l’analyse.

Pour analyser les graines de datura, appuyez sur Start Run dans le logiciel de contrôle du spectromètre de masse. Suspendez la moitié de la graine de datura entre la source d’ions et l’entrée du spectromètre de masse à l’aide d’une pince à épiler jusqu’à ce qu’un spectre soit collecté. Assurez-vous que le côté coupé est orienté pour faire face à la source d’ions.

Répétez cette procédure cinq fois en analysant une nouvelle moitié de graine à chaque fois. Terminez l’analyse avec l’étalonnage PEG et appuyez sur Stop pour terminer le cycle d’analyse. Après avoir effectué le traitement des données comme décrit dans le protocole texte, effectuez l’analyse des composants principaux en accédant à la section Classifier du logiciel d’analyse spectrale sous l’onglet Configuration et en créant des classes pour le traitement des données en sélectionnant Ajouter une classe.

Importez les fichiers texte des données en sélectionnant Ajouter des fichiers. Attribuez des fichiers de données à la classe d’usine appropriée en sélectionnant Fichiers texte et Définir la classe pour les fichiers sélectionnés. Sélectionnez les masses de caractéristiques à discriminer de MS à partir de l’ensemble d’apprentissage et définissez le pourcentage de seuil sur 1 %Ensuite, définissez une tolérance de masse sur 10 et sélectionnez Construire des vecteurs à partir de fichiers de données.

Dans la section Calculer, effectuez l’analyse des composants principaux en cochant la case Graphique PCA 3D et en sélectionnant Calculer. Effectuez la validation croisée sans exclusion en sélectionnant Valider. Ensuite, générez la carte thermique des données en accédant à l’onglet Graphique de fréquence du logiciel d’analyse spectrale et en sélectionnant Carte thermique.

Sélectionnez Seuil des données enregistrées pour définir le seuil d’abondance sur 1 %Exportez la carte thermique dans une feuille de calcul en sélectionnant Enregistrer la carte thermique dans Excel. Dans le tableur, enregistrez la carte thermique exportée sous forme de fichier texte. Ensuite, pour effectuer l’analyse de clustering hiérarchique, importez la carte thermique sous forme de fichier texte dans le logiciel Cluster 3.0.

Dans l’onglet Hiérarchique du cluster 3.0, sous Gènes et tableaux, cochez les cases Regrouper et Calculer les poids. Réglez la limite à 0,1 et l’exposant à un. Sélectionnez le clustering de liaison unique pour effectuer l’analyse.

Enfin, affichez le fichier de données cdt généré dans l’arborescence Java. Les spectres représentatifs des modes d’ions positifs par ionisation douce des produits du kratom sont présentés ici. Des composés précédemment isolés de M. speciosa ont été identifiés.

Y compris les biomarqueurs psychoactifs Mitragynin et 7-Hydroxy-mitragynine. Les spectres représentatifs du mode ionique positif à ionisation douce des graines de datura sont présentés ici. Des composés précédemment isolés du datura ont été identifiés, notamment des biomarqueurs psychoactifs comme l’atropine et la scopolamine.

Les cartes thermiques des données de spectrométrie de masse sont illustrées ici. Une analyse des composantes principales ou un graphique PCA des données de kratom et de datura est présenté. Le graphique PCA montre clairement que les données sur le kratom et les données sur le datura sont bien résolues l’une de l’autre.

L’analyse PCA a également révélé que les différentes variétés de kratom et les différentes espèces de datura peuvent être identifiées et distinguées les unes des autres. L’analyse hiérarchique des clusters ou les résultats HCA des données spectrales de masse du kratom et du datura sont présentés. Les résultats de l’analyse HCA ont révélé une différenciation de classe, d’espèce et de variété uniquement sur la base d’une analyse directe dans des données dérivées de la spectrométrie de masse à haute résolution en temps réel et ont confirmé les résultats de l’analyse PCA.

Une fois maîtrisée, cette technique peut être réalisée en moins d’une heure selon le nombre d’échantillons que vous avez si elle est bien faite. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’utiliser l’analyse directe et la spectométrie de masse en temps réel pour analyser des échantillons complexes et d’utiliser l’analyse statistique, le traitement des données pour obtenir des informations sur les espèces. Lors de la tentative de cette procédure, il est important de maintenir l’échantillon dans le flux d’ions pendant une durée appropriée afin d’acquérir un spectre de masse complet de l’échantillon.

Cette technique a permis aux chercheurs de nombreux domaines, notamment l’omique végétale, la criminalistique, la chimie organique et analytique, d’explorer l’analyse des substances volatiles émises par les plantes, d’identifier des alternatives légales pour obtenir des drogues et de surveiller les produits de réaction en temps réel.