In questo studio, viene presentata una serie di metodi per preparare campioni DESI-MSI dagli impianti e viene descritta in dettaglio una procedura di installazione dell'assemblaggio DESI, acquisizione dei dati MSI ed elaborazione. Questo protocollo può essere applicato in diverse condizioni per l'acquisizione di informazioni sul metaboloma spaziale nelle piante.
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Articolo metodologico
Visualizzazione dei metaboliti identificati nel metaboloma spaziale della medicina tradizionale cinese utilizzando DESI-MSI
In questo articolo
Sommario
Abstract
L'uso medicinale della medicina tradizionale cinese è dovuto principalmente ai suoi metaboliti secondari. La visualizzazione della distribuzione di questi metaboliti è diventata un argomento cruciale nella scienza delle piante. La spettrometria di massa può estrarre enormi volumi di dati e fornire informazioni sulla distribuzione spaziale su questi analizzando fette di tessuto. Con il vantaggio di un'elevata produttività e di una maggiore precisione, l'imaging con spettrometria di massa a ionizzazione elettrospray a desorbimento (DESI-MSI) viene spesso utilizzato nella ricerca biologica e nello studio della medicina tradizionale cinese. Tuttavia, le procedure utilizzate in questa ricerca sono complicate e non accessibili. In questo studio, abbiamo ottimizzato le procedure di sezionamento e imaging DESI e sviluppato un metodo più economico per identificare la distribuzione dei metaboliti e classificare questi composti nei tessuti vegetali, con particolare attenzione alle medicine tradizionali cinesi. Lo studio promuoverà l'utilizzo del DESI nell'analisi dei metaboliti e nella standardizzazione della medicina tradizionale cinese / medicina etnica per le tecnologie legate alla ricerca.
Introduzione
La visualizzazione della distribuzione dei metaboliti è diventata un argomento cruciale nella scienza delle piante, specialmente nella medicina tradizionale cinese, in quanto svela il processo di formazione di specifici metaboliti all'interno della pianta. Con riferimento alla medicina tradizionale cinese (MTC), fornisce informazioni sui componenti attivi e guida l'applicazione di parti di piante in applicazioni farmaceutiche. Normalmente, la visualizzazione dei metaboliti si ottiene mediante ibridazione in situ, microscopia a fluorescenza o immunoistochimica, tuttavia il numero di composti rilevati da questi esperimenti trasmette informazioni chimiche limita....
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Protocollo
1. Preparazione del campione
- Raccogliere radici e foglie pulite da una pianta di Salvia miltiorrhiza di 2 anni (Figura 1A) e tagliare direttamente a mano uno spessore della sezione trasversale di circa 3-5 mm. Quindi, incollare il campione su un vetrino da microscopio ad adesione utilizzando nastro biadesivo (Figura 1B).
NOTA: assicurarsi che le dimensioni del nastro biadesivo siano maggiori del campione. Se i tessuti sono essiccati, immergerli in acqua o paraformaldeide al 4% durante la notte prima di affettarli. - Mettere un altro vetrino da microscopio sopra i....
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Risultati
Questo protocollo può portare all'identificazione e alla distribuzione di composti in campioni vegetali. Nell'immagine MS di uno specifico m/z, il colore di ogni singolo pixel rappresenta l'intensità relativa del m/z, quindi può essere associato alla distribuzione naturale e all'abbondanza dello ione metabolita in tutto il campione. Maggiore è l'abbondanza della sostanza chimica nella posizione di raccolta, più luminoso è il colore. La barra nell'immagine (Figura 4A-D
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Discussione
L'emergere della tecnologia SM ha aperto una nuova visione della ricerca sui prodotti naturali a livello molecolare negli ultimi anni24. Lo strumento MS, con la sua elevata sensibilità e l'elevata produttività, consente analisi mirate e non mirate di metaboliti in prodotti naturali, anche con concentrazione di tracce25. Pertanto, la SM è attualmente ampiamente utilizzata nel campo della chimica della medicina tradizionale cinese (MTC). La ricerca qualitativa e quantitativa .......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto dalla Natural Science Foundation della provincia del Sichuan (n. 2022NSFSC0171) e dallo Xinglin Talent Program dell'Università di Chengdu di TCM (n. 030058042).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| 2-propanolo | Fisher | CAS: 67-63-0 | |
| Acetonitrile | HPLC Sigma-aldrich | Numero-75-05-8 | Adesione di grado LC-MS |
| Vetrini per microscopio | Citotest scientific | 80312-3161 | I vetrini per microscopio possono aderire al campione... |
| Pompa per vuoto a secco raffreddata ad aria | EYELA | FDU-2110 | Attrezzatura per vuoto d'aria a -80° |
| Acido formico | ACS | F1089 | 64-18-6 | LC-MS grado |
| LE (Leucina Encefalina) | Waters | 186006013-1 | Grado LC-MS |
| Metanolo | Sigma-aldrich | Numero-67-56-1 | Grado LC-MS Parafilm |
| Bemis Company | sc-200288 | Pellicola sigillante da laboratorio | |
| Paraformaldeide | Sigma-aldrich | V900894 | Reagente grado |
| Q-Tof Spettrometro di massa con sorgente DESI | Acque | Synapt XS |
Riferimenti
- 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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Ristampe e permessi
