March 15th, 2017
여기에서는 분쇄 식물 물질에서 글루코시놀레이트를 추출하기 위한 확립되고 강력한 프로토콜에 대해 자세히 설명합니다. 추출물의 온-컬럼 설파타아제 처리 후, desulfoglucosinolates를 용출하고 고압 액체 크로마토그래피로 분석합니다.
이 프로토콜의 전반적인 목표는 식물 및 기타 생물학적 샘플에서 글루코시놀레이트를 쉽고 간단하게 분석하는 것입니다. 글루코시놀레이트를 추출하고 분석하는 이 방법은 식물-곤충 생태학, 식물 병리학, 식물 육종 및 식품 과학의 주요 질문에 답하는 데 사용할 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 검증이 잘 되어 있고 광범위한 생물학적 샘플에 광범위하게 적용할 수 있다는 것입니다.
이 방법은 주로 식물 재료의 글루코시놀레이트를 정량화하는 데 사용되지만 토양이나 조리된 식품에도 적용할 수 있습니다. 이 추출 절차는 대부분 표준 실험실 장비를 사용하기 때문에 거의 모든 실험실에서 수행할 수 있습니다. 일반적으로 이 방법을 처음 사용하는 개인은 영화를 한 번 이상 읽고 관찰할 때 분석 및 검사를 더 잘 수행할 것입니다.
절차를 시작하려면 10g의 G-25 가교 덱스트린 젤과 125ml의 초순수를 혼합하십시오. 뚜껑을 닫은 병에 혼합물을 섭씨 4도의 온도로 보관하십시오. 다음, 유형 H-1 arylsulfatase의 10, 000 단위를 매우 순수한 물의 30 밀리리터에 있는 녹인다.
여기에 30ml의 절대 에탄올을 넣고 혼합물을 잘 저어줍니다. 혼합물을 실온에서 20분 동안 2, 650회 G로 원심분리한다. 비커에 상등액과 90ml의 절대 에탄올을 결합하십시오.
새 원심분리기 튜브를 섞어 붓습니다. 혼합물을 실온에서 15분 동안 1, 030회 G로 원심분리한다. 상등액을 버리십시오.
펠릿을 총 25 밀리리터의 초순수에 용해시키고 결합하십시오. 혼합물을 잘 볼텍스한 다음 혼합물을 1밀리리터 튜브로 옮깁니다. 황산염 샘플을 섭씨 20도에서 최대 1년 동안 보관하십시오.
다음으로, 약 90mg의 시노그램의 무게를 측정하고 1마이크로그램의 정확도로 무게를 기록합니다. 그런 다음 시노그램 일수화물을 초순수 10밀리리터에 용해시킵니다. 이 시노그램 스톡 용액에서 50 - 750 마이크로몰 범위의 농도를 가진 5개의 참조 용액을 준비합니다.
기준 용액을 섭씨 20도의 1.5ml 튜브에 넣어 보관하십시오. 다음으로, 각 시료 및 참조 물질에 대해 컬럼 랙 위치에 있는 2mL 마이크로 원심분리 튜브에 라벨을 붙입니다. 나중에 동결 건조할 수 있도록 각 미세 원심분리기 튜브 캡을 해부 바늘로 뚫습니다.
labeled tubes를 labeled column과 동일한 구성 및 간격의 블록에 배치합니다. 유리 피펫 기둥을 준비하려면 나무 또는 유리 막대를 사용하여 1cm x 1cm 크기의 유리솜 조각을 피펫에 부드럽게 누릅니다. 피펫 배럴이 줄기로 전환될 때 유리솜을 포장합니다.
랙의 레이블이 지정된 각 위치에 피펫 컬럼을 놓습니다. 쓰레기통 위에 랙을 놓습니다. 플라스틱 1 밀리리터 피펫 팁의 끝을 자릅니다.
준비한 덱스트린 젤을 잘 흔듭니다. 그런 다음 넓어진 피펫 팁을 사용하여 준비된 덱스트린 젤 0.5ml를 각 컬럼에 로드합니다. 컬럼에 덱스트린 젤이 누출되는지 확인하고 누출된 컬럼을 교체하십시오.
모든 컬럼에 덱스트린 젤이 주입되면 각 컬럼을 1ml의 초순수로 세척합니다. 안전 캡이 있는 2ml 반응 튜브에 50-100mg의 프리 스트라이드, 미세하게 분쇄된 식물 재료의 무게를 측정하고 0.1mg의 정확도로 무게를 기록합니다. 각 튜브에 3mm 직경의 금속 구 2개를 놓습니다.
초순수에 1 ml의 70 % 메탄올을 각 튜브에 넣고 각 혼합물을 간단히 와류로 만듭니다. 추가 안전 캡으로 튜브를 닫고 즉시 섭씨 90-92도의 수조에 넣으십시오. 톱밥이 끓기 시작할 때까지 튜브를 가열하십시오.
튜브를 초음파 수조로 옮기고 샘플을 15분 동안 음파 가열합니다. 초음파 처리 중에 sulfatate 샘플과 sinogram 참조를 해동하기 시작합니다. 초음파 처리 후 실온에서 10 분 동안 2, 700 회 G에서 샘플을 원심 분리한다.
상층액과 해동된 시노그램 참조물을 해당 열에 로드하고 식물 물질을 피펫으로 끌어들이지 않도록 주의하십시오. 각 튜브에 1ml의 70% 메탄올을 추가합니다. 혼합물을 소용돌이치십시오.
그리고 초음파는 혼합물을 15 분 동안 가열합니다. 이전과 동일한 조건에서 튜브를 다시 원심분리하십시오. 상등액을 해당 열에 로드합니다.
각 컬럼에 70% 메탄올의 1밀리리터 부분 2개를 추가하여 각 부분 사이에 컬럼이 건조되도록 합니다. 각 컬럼의 잔류 메탄올을 1ml의 초순수로 세척합니다. 그런 다음 pH 5.5의 20밀리몰 아세트산 나트륨 완충액의 1밀리리터 부분 2개로 각 컬럼을 세척합니다.
아세트산 나트륨 버퍼의 마지막 부분이 폐기물 랙으로 배수되면 쓰레기통에서 랙을 제거하고 랙의 발을 티슈로 말리십시오. 라벨이 부착된 마이크로 원심분리기 튜브 블록 위에 랙을 배치하여 컬럼 팁이 해당 튜브에 있도록 합니다. 각 컬럼에 20마이크로리터의 황산염 용액을 로드하여 용액이 컬럼 재료의 표면에 도달하도록 합니다.
황산염 용액을 50마이크로리터의 아세트산나트륨 완충액으로 컬럼 물질로 플러시합니다. 황산염이 컬럼으로 씻겨 내려가는 것이 매우 중요합니다. 효소는 컬럼에 결합되어 있는 온전한 글루코시놀레이트와 반응하기 위해 컬럼에 있어야 합니다.
황산염 용액이 각 컬럼에 세척되면 컬럼을 알루미늄 호일로 덮습니다. 기둥을 밤새 그대로 두십시오. 다음으로, 각 컬럼의 탈설포글루코시놀레이트를 0.75밀리리터 초순수 2개로 암시합니다.
컬럼이 마르면 컬럼 랙을 제거하고 각 튜브에 캡을 씌웁니다. 튜브를 액체 질소 또는 섭씨 80도에서 최소 30분 동안 동결합니다. 샘플을 12-24시간 동안 동결 건조합니다.
각 잔여물을 초순수 1ml에 녹입니다. 그런 다음 각 샘플과 참조를 라벨링된 HPLC 샘플 바이알로 전송합니다. 역상 CAT 컬럼에서 추출물을 분리합니다.
229나노미터의 검출 파장을 사용합니다. HPLC로 분리되면 글루코시놀레이트는 머무름 시간 및 UV 스펙트럼을 알려진 글루코시놀레이트 표준물질과 비교하여 식별할 수 있습니다. 샘플의 글루코시놀레이트 농도는 시노그램 보정 곡선 및 반응 요인에 대한 문헌 값에서 계산됩니다.
이를 통해 원래 식물 샘플의 글루코시놀레이트 농도를 측정할 수 있습니다. 사용된 HPLC 조건 하에서, 건강에 해로운 프로고이트린은 매우 일찍 암시되며, 생물학적으로 유익한 글루코라파닌과 분리됩니다. 엔도-글루코시놀레이트도 잘 분리되어 있습니다.
동결 친화성 계열은 alconol, methylfol-alconol 및 더 긴 사슬 methyl-solfinol-glucosinolates에 대한 측쇄 링크가 증가함에 따라 관찰됩니다. 따라서 알려지지 않은 글루코시놀레이트는 UV 스펙트럼과 함께 이러한 친액방성 계열을 기반으로 잠정적으로 분류할 수 있습니다. 적절한 준비를 통해 한 사람이 하루 동안 150-200개의 샘플을 추출할 수 있습니다.
컬럼이 샘플을 동결 건조하고 HPLC를 위해 준비하는 데 하루가 더 걸릴 것입니다. 이 절차에 따라 LCMS와 같은 다른 방법을 적용하여 크로마토그램에서 알려지지 않은 desulfo-glucosinolates를 식별할 수 있습니다. 이 동영상을 시청한 후에는 생물학적 샘플에서 글루코시놀레이트를 추출하고 HPLC를 통해 분석하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.
메탄올로 작업하는 것은 매우 위험할 수 있으며 항상 흄 후드 아래에서 수행해야 한다는 것을 잊지 마십시오.
이 기사는 고압 액체 크로마토그래피를 사용하여 식물 재료에서 글루코시놀레이트를 추출하기 위한 상세한 프로토콜을 제시합니다. 이 방법은 간단하고 다양한 생물학적 샘플에 적용 가능하도록 설계되었습니다.
Accurate quantification of glucosinolates supports target validation in plant-based bioactive compound discovery, enabling mechanistic de-risking of nutraceutical and crop protection candidates. This method provides predictive confidence in identifying beneficial versus detrimental glucosinolate profiles, informing lead identification and portfolio triage in agricultural biotechnology and functional food development. Its broad applicability across plant tissues and biological samples enhances translational continuity from discovery to preclinical evaluation.
The method integrates into the discovery continuum from early target validation through lead identification to preclinical support, particularly in nutraceutical and crop trait development pipelines.