Il filtraggio della frammentazione diagnostica, implementato in MZmine, è un approccio elegante e post-acquisizione per lo schermo di DataSet LC-MS/MS per intere classi di prodotti naturali conosciuti e sconosciuti. Questo strumento ricerca gli spettri MS/MS per gli ioni prodotto e/o le perdite neutre che l'analista ha definito come diagnostica per l'intera classe di composti.
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Articolo metodologico
Individuazione di prodotti naturali con filtraggio della frammentazione diagnostica LC-MS/MS: applicazione per l'analisi microcystin
In questo articolo
Sommario
Abstract
I prodotti naturali sono spesso biosintetizzati come miscele di composti strutturalmente simili, piuttosto che un singolo composto. A causa delle loro caratteristiche strutturali comuni, molti composti all'interno della stessa classe subiscono una simile frammentazione MS/MS e hanno diversi ioni di prodotto identici e/o perdite neutre. Lo scopo del filtraggio della frammentazione diagnostica (DFF) è quello di rilevare in modo efficiente tutti i composti di una determinata classe in un estratto complesso, vagliando DataSet LC-MS/MS non mirati per gli spettri MS/MS che contengono ioni di prodotti specifici per classe e/o perdite neutre. Questo metodo è basato su un modulo DFF implementato all'interno della piattaforma MZmine open-source che richiede estratti campione essere analizzati da acquisizione dipendente dai dati su uno spettrometro di massa ad alta risoluzione come quadrupolo Orbitrap o quadrupolo di massa di tempo di volo Analizzatori. La limitazione principale di questo approccio è l'analista deve prima definire quali ioni di prodotto e/o le perdite neutre sono specifici per la classe mirata di prodotti naturali. DFF consente la successiva scoperta di tutti i prodotti naturali correlati all'interno di un campione complesso, compresi i nuovi composti. In questo lavoro, dimostreremo l'efficacia del DFF mediante screening degli estratti di Microcystis aeruginosa, una prominente fioritura algale nociva che causa cianobatteri, per la produzione di microcistine.
Introduzione
La spettrometria di massa tandem (MS/MS) è un metodo di spettrometria di massa ampiamente utilizzato che comporta l'isolamento di uno ione precursore e l'induzione della frammentazione tramite l'applicazione di energia di attivazione come la dissociazione indotta da collisione (CID)1. Il modo in cui un frammento di ioni è intimamente legato alla sua struttura molecolare. I prodotti naturali sono spesso biosintetizzati come miscele di composti strutturalmente simili piuttosto che come un unico chimico unico2. In quanto tali, i composti strutturalmente correlati che fanno parte della stessa classe biosintetica con....
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Protocollo
1. preparazione di DataSet di cromatografia liquida non mirata (LC)-MS/MS
Nota: la DFF può essere eseguita utilizzando uno spettrometro di massa ad alta risoluzione e un metodo analitico ottimizzato per una classe di analiti target. Le condizioni LC-MS/MS ottimizzate per MC sullo spettrometro di massa Orbitrap sono elencate nella tabella dei materiali.
-
Scaricamento di MZmine 2 (http://mzmine.github.io/)
Nota: i dati di esempio CPCC300. RAW possono essere trovati in https://drive.google.com/open?id=1HHbLdvxCMycSasyNXPRqIe5pkaSqQoS0.- Nel menu a discesa metodi di dati RAW
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Risultati
Il grafico DFF generato in seguito all'analisi di M. aeruginosa CPCC300 è mostrato in Figura 4. L'asse xdi questa trama è la m/z degli ioni precursori che SODDISFACEVANO i criteri di DFF definiti mentre l'asse yMostra la m/z di tutti gli ioni di prodotto all'interno degli spettri MCS MS/MS. Per questa analisi, i criteri per il rilevamento MC includevano ioni precursori all'interno della gamma m/z di 440-12.......
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Discussione
DFF è una strategia diretta e rapida per la rilevazione di intere classi di composti, particolarmente rilevanti per la scoperta di composti naturali di prodotti. L'aspetto più importante della DFF è la definizione dei criteri specifici di frammentazione MS/MS per la classe mirata di composti. In questo esempio rappresentativo, DFF è stato utilizzato per rilevare tutti i residui di Adda contenenti MCs presenti in un estratto cellulare M. aeruginosa . Sebbene la stragrande maggioranza dei MCs contenga un residuo d.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano Heather Roshon (centro di cultura Phycologica canadese, Università di Waterloo per aver fornito la coltura di cianobatteri studiata e Sawsan Abusharkh (Carleton University) per l'assistenza tecnica.
....Accesso limitato. Accedi o avvia una prova gratuita per visualizzare questo contenuto.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Cyanobacteria | |||
| Microcystis aeruginosaCPCC300 | CENTRO DI CULTURA FISIOLOGICA CANADESE | https://uwaterloo.ca/canadian-phycological-culture-centre/ | |
| Software | |||
| Proteowizard (software) | software | Software http://proteowizard.sourceforge.net/ | |
| Mzmine 2 | http://mzmine.github.io/ | ||
| LC-MS | |||
| Q-Exactive Orbitrap | Termo-Equipaggiato con sorgente di ionizzazione HESI | ||
| 1290 UHPLC | Agilent | Dotato di pompa binaria, autocampionatore, vano colonna | |
| C18 | Colonna Agilent | 959757-902 | Eclipse Plus C18 RRHD (2,1 &volte; 100 mm, 1,8 & m) |
| Solvents | |||
| Optima Grado LC-MS Metanolo | Fisher | A456-4 | |
| Grado OptimaLC-MS Acetonitrile | Fisher | A955-4 | |
| Grado OptimaLC-MS Acqua | Fisher | W6-4 | |
| Grado LC-MS Acido formico | Fisher | A11710X1-AMP | |
| Vortex-Genie 2 | Scientific Industries | SI-0236 | |
| Centrifuga Sorvall Micro 21 | Thermo Scientific | 75-772-436 | |
| Other | |||
| Amber Fiale HPLC 2 mL/capsule | Agilent | 5182-0716/5182-0717 | |
| 0.2-μ m Filtri per siringhe in PTFE | Pall Corp. | 4521 | |
| Filtri in microfibra di vetro GF/A Whatman 47mm | Sigma-Aldrich | WHA1820047 | |
| Media | |||
| MA media (pH 8.6) ( quantità / L) | Watanabe, M. F. & Oishi, S. Effetti dei fattori ambientali sulla tossicità di un cianobatterio (Microcystis aeruginosa) in condizioni di coltura. Microbiologia applicata e ambientale. 49 (5), 1342-1344 (1985). | ||
| Ca(NO3)· 4H2O, 50 mg | Sigma-Aldrich | C2786 | |
| KNO3, 100 mg | Sigma-Aldrich | P8291 | |
| NaNO3, 50 mg | Sigma-Aldrich | S5022 | |
| Na2SO4, 40 mg | Sigma-Aldrich | S5640 | |
| MgCl2· 6H20, 50 mg | Sigma-Aldrich | M2393 | |
| , 100 mg | di Sigma-Aldrich | G9422 | |
| H3BO3, 20 mg | di Sigma-Aldrich | B6768 | |
| Bicine, 500 mg | Sigma-Aldrich | RES1151B-B7 | |
| P(IV), 5 mL | |||
| Portare quanto segue a 1 L con ddH2O | |||
| NaEDTA· 2HO | Sigma-Aldrich | E6635 | |
| FeCl3 · 6H2O | Sigma-Aldrich | 236489 | |
| MnCl2· 4H2O | Baker | 2540 | |
| ZnCl2 | Sigma-Aldrich | Z0152 | |
| CoCl2· 6H2O | Sigma-Aldrich | C8661 | |
| Na2MoO4· 2H2O | Baker | 3764 | |
| Cyanobacteria BG-11 50X Soluzione d'acqua dolce | Sigma-Aldrich | C3061-500mL |
Riferimenti
- Mayer, P. M., Poon, C. The mechanisms of collisional activation of ions in mass spectrometry. Mass Spectrometry Reviews. 28 (4), 608-639 (2009).
- Fisch, K. M. Biosynthesis of natural products by microbial iterative hybrid PKS–NRPS. RSC Advances....
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Ristampe e permessi
