29 juli 2018
Een protocol voor het verbeteren van koolhydraten ion signalen in de Spectrometrie van de massa van de MALDI door hervorming kristallijnen structuren tijdens preparatietechnieken voor monster wordt aangetoond.
Er is een eenvoudige monstervoorbereidingsprocedure ontwikkeld om de conventionele methode in matrix-assisted laser desorption ionisation massaspectrometrie te verbeteren door de eenvoudige morfologie te herstellen tijdens het droogproces. Het voordeel van deze techniek is dat de signaalintensiteit van koolhydraatmonsters die met deze geoptimaliseerde methode zijn bereid, effectief kan worden verbeterd. Over het algemeen zullen mensen die nieuw zijn met deze methode worstelen omdat de methanol decompressiestap erg cruciaal is en deze in één keer moet worden uitgevoerd.
Elke aarzeling zal de gegevenskwaliteit verminderen. Om te beginnen, gebruik 100 milliliter detergentoplossing om de monsterplaat met nitrilhandschoenen met de hand te wassen. Gebruik gedistilleerd-gedeïoniseerd of DD-water om de plaat met de hand te wassen.
Spoel vervolgens met 30 milliliter methanol het oppervlak af. Plaats de monsterplaat in een beker van 600 milliliter en vul deze met DD-water totdat de plaat volledig ondergedompeld is. Plaats vervolgens de beker in een ultrasoon bad en soniceer de plaat gedurende 15 minuten.
Verwijder de monsterplaat uit de beker en gebruik geperst stikstof om de waterdruppels weg te blazen. Breng vervolgens 0,2 microliter methanol aan op de monsterplaat om te controleren of het zich verspreidt naar andere plekken. Als dat het geval is, herhaal dan de wassing, sonicatie en stikstofbehandeling zoals net gedemonstreerd.
Nadat de droogkamer volgens het tekstprotocol is voorbereid, meng vooraf 0,25 microliter 2,5-Dihydroxybenzoëzuur oplossing en 0,25 microliter Sialyl-Lewis A of maltoheptaose oplossing in de microcentrifugebuis. Vorm vervolgens de buis drie seconden lang in een vortex. Laat de gemengde oplossing in de minicentrifuge 2000 keer G gedurende twee seconden spinnen.
Pipet vervolgens onmiddellijk 0,1 microliter van de vooraf gemengde oplossing op de monsterplaat. Wanneer het monster is opgedroogd, pipet terwijl u snel werkt om verdamping te voorkomen, 0,2 microliter methanol direct op de monsterspot. Het monster zal opnieuw oplossen en vervolgens onmiddellijk opdrogen.
De methanoldepositionstap is de moeilijkste stap die de gegevenskwaliteit en reproduceerbaarheid bepaalt. Om de beste prestaties te garanderen, raden we de gebruiker aan om de depositie in drie tot vijf seconden te voltooien om significante verdampingsverliezen van methanol te voorkomen. Draag nitrilhandschoenen en verwijder voorzichtig de monsterplaat uit de droogkamer.
Bekijk vervolgens het monster onder een microscoop. Als de kristalmorfologieën niet zijn zoals verwacht, meng het monster opnieuw en breng het aan op de monsterplaat. Om ervoor te zorgen dat de monsterkristallen de optimale morfologie hebben na herkristallisatie, gebruik altijd een microscoop om ze te onderzoeken.
Het is moeilijk om de kwaliteit van de kristalmorfologie correct te bepalen met het blote oog. Om een monster van één microliter te analyseren, meng vooraf 2,5 microliter 2,5-Dihydroxybenzoëzuur oplossing en 2,5 microliter Sialyl-Lewis A of maltoheptaose oplossing in een microcentrifugebuis. Vorm de vooraf gemengde oplossing vijf seconden lang in een vortex.
Spin de gemengde oplossing bij 2000 keer G gedurende twee seconden, pipet vervolgens onmiddellijk één microliter van de vooraf gemengde oplossing op de monsterplaat. Nadat het monster is opgedroogd, pipet 1,5 microliter methanol direct op de opgedroogde monsterspot. Het monster zal opnieuw oplossen en onmiddellijk opdrogen.
Verwijder voorzichtig het monster uit de droogkamer. Bekijk het monster onder een microscoop. Als de kristalmorfologieën niet zijn zoals verwacht, herhaal dan de voorbereiding van de oplossing zoals net gedemonstreerd.
Om massaspectrometrie uit te voeren, opent u de besturingssoftware van de massaspectrometer en plaatst u de monsterplaat in de machine. Selecteer de vooraf geoptimaliseerde gegevensverzamelmethode in de software en registreer vervolgens met behulp van de beeldverwerkingssoftware het hele monsterstuk voor beeldmassaspectrometrie. Start de gegevensverzameling in batchmodus van de besturingssoftware.
Wanneer de gegevensverzameling is voltooid, gebruikt u de beeldverwerkingssoftware om de ionenbeelden te plotten en analyseert u de gegevens volgens het tekstprotocol. Representatieve SEM-beelden van Sialyl-Lewis A gemengd met 2,5-Dihydroxybenzoëzuur bereid met behulp van gedroogde druppel- en herkristallisatiemethoden worden hier getoond. Een typische 2,5-Dihydroxybenzoëzuurmorfologie is grote, naaldachtige kristallen aan de rand en fijne kristallijne structuren in het midden van monsterspotten.
Na herkristallisatie door methanol heeft het monster een groter gebied dat gelijkmatig bedekt is met fijne, plakkaatachtige kristallen. Deze figuur toont beeldmassaspectrometrieresultaten van Sialyl-Lewis A en maltoheptaose met en zonder methanolherkristallisatie. Na herkristallisatie komen de verdelingen van Sialyl-Lewis A- en maltohepaose-signalen goed overeen met de helderveldbeelden van monsterspotten.
De signaalintensiteiten van de herkristalliseerde koolhydraatmonsters zijn ook verbeterd in vergelijking met conventionele drooggedruppelmonsters. Deze grafiek vergelijkt de signaalintensiteit van gesodateerde of positieve ionenmodus en gedeprotoneerde of negatieve ionenmodus koolhydraten van herkristalliseerde monsters met die van drooggedruppelmonsters. Gemiddeld namen herkristallisatie van Sialyl-Lewis A en maltoheptaose monsters de gesodateerde signalen toe met factoren van 3,9 en 3,3.
Gedeprotoneerde Sialyl-Lewis A-ionsignalen werden na herkristallisatie met een factor van 4,7 verbeterd. Eenmaal beheerst, kunnen monsters in 10 minuten worden bereid met behulp van deze techniek als deze correct wordt uitgevoerd. Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk dat de methanoldruppel onmiddellijk en nauwkeurig op de monsterspot wordt afgezet.
Na het bekijken van deze video zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u de kristalmorfologie van meerdere monsters effectief kunt beheersen om de beste ionisignalen voor routinematige analyse te verkrijgen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert een protocol voor het versterken van koolhydraat-ionsignalen in MALDI-massaspectrometrie door de monstervoorbereiding te optimaliseren. De methode richt zich op het hervormen van kristallijne structuren tijdens het droogproces om de signaalintensiteit te verbeteren.
Robuuste koolhydraatkwantificering in MALDI-MS wordt vaak beperkt door een zwak ionensignaal en datavariabiliteit, wat invloed heeft op vroege ontdekkingen en analytische workflows. Dit geoptimaliseerde monsterpreparatieprotocol richt zich direct op signaalversterking en reproduceerbaarheid, waardoor een hogere betrouwbaarheid in glycaanprofilering en biomarkerstudies wordt mogelijk gemaakt. Verbeterde datakwaliteit in deze fase ondersteunt een betrouwbaardere besluitvorming in downstream biofarmaceutische R&D-pipelines.
Deze methode voor monstervoorbereiding is geïntegreerd in de fase van analytische validatie en vormt de brug tussen vroege discovery-onderzoeken en preklinische workflows voor glycaananalyse.