잎 스프레이 질량 분석: 식물 조직에서 대사를 직접 평가 하는 급속 한 대기 이온화 기술

요약

잎 스프레이 질량 분석 샘플 준비를 최소화 하 고 착 색 인쇄기, 식물 조직에서 작은 분자의 급속 한 탐지에 대 한 수를 제거 하는 직접적인 화학 분석 기술 이다.

초록

식물은 그들의 화학 속성에 다양 한 작은 분자의 수천을 생성 합니다. 질량 분석 (MS)는 높은 감도와 특이성 분자 중량을 제공 하기 때문에 식물 대사 산물을 분석 하기 위한 강력한 기술입니다. 잎 스프레이 MS 공장 조직 분무, 제거 과정에서 크로마토그래피를 통해 직접 화학 분석을 위해 사용 되는 주변 이온화 기법입니다. Metabolites 샘플링을이 이렇게 다양 한 화학 클래스에 대 한 샘플 준비 필요 최소화 그대로 식물 조직에서 동시에 검출 될 수 있습니다. 고해상도, 정확한 대량 MS와 함께 사용 하면 잎 스프레이 MS의 대사 산물의 급속 한 탐지를 촉진 한다. 그것은 또한 복합 식별을 용이 하 게이 기술 함께 탠덤 질량 조각화 데이터 수집 가능입니다. 정확한 질량 측정 및 조각화의 조합 복합 정체성 확인에 도움이 됩니다. 잎 스프레이 MS 기술 nanospray 이온화 소스에 약간의 수정만을 요구 하 고 더 질량 분석기의 기능을 확장 하는 유용한 도구입니다. 여기, Sceletium tortuosum (Aizoaceae), 남아 프리 카 공화국에서 전통적인 약용 식물에서에서 신선한 잎 조직을 분석 된다; 수많은 mesembrine alkaloids 잎 스프레이 MS와 검색 됩니다.

서론

식물에는 다양 한 화학 특성을 가진 작은 분자의 다양 한 포함 되어 있습니다. MS 검색 및 대사 산물¹의 식별에 대 한 높은 감도와 특이성 원소 구성을 제공할 수 있습니다 때문에 식물 화합물을 분석 하기 위한 강력한 기술입니다. 가장 일반적으로, MS는 MS 분석¹전에 크로마토그래피에 의해 구분 되는 용 매 추출 샘플에 수행 됩니다. 그러나, 액체 크로마토그래피 (LC)를 사용 하 여 긴 분석 시간을 요구 하며 관련 된 광범위 한 샘플 준비¹자주 됩니다. 반면, 크로마토그래피 circumvents 그대로 조직의 직접적인 화학 분석은 매우 빠른 기술, 요구 하는 최소한의 샘플 준비². 따라서, 경우에 컬럼에 단계를 forgone 있습니다 어디, 직접 화학 분석 매우 유리한 수 있습니다.

천연 제품 및 대사체학 연구를 위한 전형적인 액정-MS 냉동 또는 말린 식물 재료를 포함 하는 여러 조직 및 세포 유형³의 긴 대량 추출에 의존 합니다. 또는 식물 조직에서 대사 산물의 MS 검출 등의 직접적인 화학 분석 종류를 분리 하 고 준비 유....

프로토콜

1. 잎에 대 한 Nanospray 소스 수정 스프레이 MS

1. 잎 스프레이 MS에 대 한 수정된 nanospray 소스를 사용 합니다. 으로 유체 구성 잎 스프레이 MS, 소스에서 LC 프로브를 제거 하 여 소스를 수정 합니다.
2. 조립 잎 스프레이 MS 철사를 소스에 연결에 대 한 적절 한 핀 식물 조직에는 전압을 적용 됩니다. 솔더 핀 절연된 전선;의 한쪽 끝을 솔더 와이어의 반대쪽 끝을 클램프.
   참고: 클램프 (악어 클립 타입) 되거나 치아를 없을 수 있습니다. 작은 조직에 대 한 치아 없이 클램프가 좋습니다. 클램프와 선택적 플렉스 팔 위치 식물 조직에 도움을 nanospray 소스에 추가할 수 있습니다. 이 프로토콜 특히 하이브리드 4 극 자 이온 함정 질량 분석기 MS 시스템에 잎 스프레이 MS를 수행 하는 방법을 설명 하는 참고 ( 테이블의 자료를 참조 하십시오); 그러나, 다른 MS 시스템 수행이 기술은⁶을 변경할 수 있습니다. 잎 스프레이 커플링 MS 휴대용 질량 분석기 실시간 화학 분석을 수행할 수 있습니다 현장 실험실^19,20공장 설비 재료를 수송 하는 필요 없....

결과

10 주 후 발 아, 갓 수집 온실 재배 S. tortuosum 단풍 잎 스프레이 MS에 의해 분석 되었다. S. tortuosum 에서 대사 산물을 검출 하기 위한 실험 워크플로 MS는 그림 2에 나와 있는 잎 스프레이 사용 하 여 나뭇잎. 잎 선정, 테이퍼 끝 포인트를 형성 하는 얇은 스트립으로 잘라 되었고 잎 스프레이 MS 와이어 클램프 기구와 고정. 식물 조직 이온 입구에서와 x 축 및 y 축의 ~ 30 mm은 배치 했다. S. tortuosum 의 MS 단풍 잎 스프레이의 시작 시 이온 용 응용 프로그램 없이 발견 했다. Sceletium 가족의 식물 succulents 분무 이온화 용 매의 외부 응용 프로그램 없이 잎 스프레이 MS에 의해 가능 하 게 높은 함량으로 두꺼운 잎은. 그러나, 가장 일반적으로 식물 조직 이온 검출 용 응용 프로그램이.......

토론

이 프로토콜의 성공적인 사용은 식물 종, 조직 유형, 및 관심의 대상 compound(s)에 대 한 다양 한 단계의 최적화에 의존합니다. 프로토콜에서 설명 하는 매개 변수는 좋은 시작 지점을 제공 합니다. 필요가 다음과 같은 실험 결정을 만든 테스트: 여부 사용 (1) 절단 또는 포경된 조직 (2) 용 매 없는 용 매, 사용 하는 (3) 용 매 그리고 어떤 볼륨, (4) 이온 입구에서 조직의 거리 있어야 합니다 (5) 전압 진폭. 최적화의 목표는 적어도 30에 대 한 지속 되는 연속 신호를 생성 하는 조건을 찾을 수 몇 분 s. 조건 정확한 질량 및 MS/MS 측정을 수행 하는 데 필요한 적절 하 고 재현할 수 신호 강도 제공 해야 합니다. 높은 신호 강도 조직에서 이온의 성공적이 고 신뢰할 수 있는 스프레이 통해 이루어집니다. 스프레이 질 이온 입구, 조직 및 이온 입구의 팁과 전기 전압 적용 거리를 가리키는 조직 팁의 선명도에 따라 달라 집니다. 성공적인 스프레이 매우 조직 팁의 포인트의 선명도에 따라 이며, 어떤 경우에 조.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
Conn Pin	Digi-Key elctronics	WM2563CT-ND	핀은 전압 소형 클램프를 제공하기 위해 Thermo Scientific 소스에 삽입됩니다
	Digi-Key elctronics	314-1018-ND	CLIP MICRO ALLIGATOR COPPER 5A
대형 클램프	Digi-Key elctronics	290-1951-ND	ALLIGATOR CLIP NARROW NICKLE 5A
열 수축	Digi-Key elctronics	Q2Z1-KIT-ND	to 커버 납땜 조인트
NSI 소스 나노 스프레이 이온 소스	Thermo scientific	NA	다른 브랜드는 Thermo 기기를 사용하지 않는 경우 작동합니다
Q Exactive- 하이브리드 사중극자 Orbitrap	Thermo scientific	NA	다른 브랜드는 Thermo 기기를 사용하지 않는 경우 작동합니다
Tune Software	Thermo scientific		다른 브랜드는 Thermo 기기를
Xcalibur Software	Thermo scientific
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. 사용하지 않는 경우 작동합니다.