Yaprak sprey kütle spektrometresi numune hazırlama en aza indirir ve küçük moleküller bitki doku üzerinden hızlı tespiti için izin kromatografi, ortadan kaldırır bir doğrudan kimyasal analiz tekniğidir.
Bitkilerin kimyasal özelliklerini çeşitli küçük moleküller binlerce üretmek. Kütle spektrometresi (MS) yüksek duyarlılık ve özgüllük ile moleküler ağırlık sağladığı için bitki metabolitleri analiz etmek için güçlü bir tekniktir. Yaprak sprey MS bitki doku electrospray, kromatografi işleminden ortadan kaldırılması yoluyla doğrudan kimyasal analiz için kullanıldığı bir ortam iyonlaşma tekniğidir. Bu yaklaşım metabolitleri örnekleme için çok çeşitli kimyasal sınıfları için aynı anda numune hazırlama gerekli miktarını en aza indirerek olduğu gibi bitki dokulardan tespit edilmesini sağlar. Yüksek çözünürlüklü, doğru kitle MS ile kullanıldığında, yaprak sprey MS metabolitleri ilgi hızlı algılama kolaylaştırır. Bileşik bir kimlik kolaylaştırmak için bu tekniği ile tandem kitle parçalanma veri toplamak mümkündür. Doğru kitle ölçümler ve parçalanma ile birlikte bileşik kimlikleri doğrulayan faydalıdır. Yaprak sprey MS teknik bir nanospray iyonizasyon kaynağı sadece küçük değişiklikler gerektirir ve daha fazla bir kütle spektrometre yeteneklerini genişletmek için yararlı bir araçtır. Burada, tortuosum tortuosum (Aizoaceae), Güney Afrika, geleneksel bir tıbbi bitki dokudan taze yaprak analiz edilir; çok sayıda mesembrine alkoloidler yaprak sprey MS ile tespit edilir.
Bitkiler küçük moleküller çeşitli kimyasal özelliklere sahip geniş bir yelpazesi içerir. MS elemental besteleri yüksek duyarlılık ve özgüllük ile algılama ve metabolitleri1tanımlaması için-ebilmek sağlamak o çünkü bitki bileşikleri analiz etmek için güçlü bir tekniktir. En sık, MS MS Analizi1önce Kromatografi ayrılır solvent çıkarılan örnekleri gerçekleştirilir. Ancak, sıvı kromatografi (LC) kullanımı uzun analiz kez gerektirir ve genellikle bir kapsamlı örnek hazırlık1ile ilişkilidir. Buna ek olarak, kromatografi kaçınmanızı sağlar doğrudan kimyasal sağlam doku analizi en az örnek hazırlama2gerektiren bir çok hızlı, bir tekniktir. Böylece, nerede kromatografik adımları forgone durumlarda, doğrudan kimyasal analizi son derece avantajlı olabilir.
Tipik LC-MS doğal ürünler ve metabolomics araştırma için birden fazla doku ve hücre türleri3içeren kurutulmuş veya dondurulmuş bitki malzemelerin uzun toplu çekimi üzerinde dayanır. Alternatif olarak, doğrudan kimyasal analizi, metabolitleri bitki dokusundan MS tespiti gibi hücre tipleri yalıtmak ve hazırlık eserler4kaçının. Yaprak sprey MS olarak doku-sprey5,6, da, hiçbir örnek hazırlama75,esas gerektirir bir doğrudan ortam iyonlaşma MS tekniktir. Yaprak spreyi MS yakından kağıt sprey MS, bir ortam iyonlaşma teknik özellikleri kağıt7yatırılır analitler tespiti için sağlar electrospray iyonlaşma ile ilgilidir. Rağmen adını, yaprak sprey MS bitki doku türleri için geçerlidir, sadece yaprakları ve oldu6,8,9, meyve, tohum, kök, çiçek doku ve yumrular, diğerleri arasında olarak gösterdi 10,11,12. Teknik doğrudan bitki malzemelerden endojen fitokimyasallar iyonlaşma algılama8için kütle spektrometre içine kolaylaştırır. Yaprak sprey MS Ayrıca kimyasal bitki13farklı doku türlerine kayma dağıtımı hakkında bilgi sağlar. Yaprak sprey MS solvent ekstraksiyon ve LC-MS ile karşılaştırıldığında sonuç yaprak sprey MS yüzey metabolitleri hızlı tespiti için trichomes13gibi benzersiz hücre türleri sağlar öneririz. Şekil 1 yaprak sprey MS deneysel ayarı gösterir. Doğrudan electrospray iyonlaşma yalnızca küçük kaynak değişiklikleri sonra oluşur. Yüksek gerilim ile metal kelepçe bitki doku uygulanır, bir sprey Bayan Electrospray iyon giriş için iyonları taşıyan bir Taylor koni oluşturan çok damlacıkları üreten iyonlaşma bitkisinin doğal sıvı veya solvent Uygula oluşur IED bitki yüzeyine. Doku üzerinde bir sivri uç electrospray kolaylaştırır ve kesim tarafından meydana gelen veya oluşturulan doğal olarak olabilir.
Yaprak sprey MS yarar-si olmak kurmak geniş bir uygulama yelpazesi için olduğu gibi bitki doku nitel ve yarı nicel analizi için hızlı bir yöntemdir. Örneğin, teknik endojen bileşikleri ilişkili tür ayırt etmek ve hatta farklı koşullar altında yetiştirilen aynı tür değişimler değerlendirmek için algılamak için kullanılan. Önceki çalışmalar beautyberry (Callicarpa L.) metabolitler ölçerek bu yaklaşım göstermiştir 12 ve Amerikan ginseng (Panax quinquefolium L.) 6. ikinci örnekte, ginsenosides, amino asitler ve oligosakkaritler ham ginseng doku ıslatma sonra tespit edilemedi. Vahşi ve ekili Amerikan ginseng yumru dilimleri6‘ dan farklı. Ginseng yumru bütünlüğü için bir sonraki morfolojik ve mikroskobik muayene6izin izleyen yaprak sprey MS, korundu. Ayrıca, bitki örnekleri eksojen bileşikler de tespit edilebilir. Böcek ilaçları (acetamiprid, difenilamin, imazalil, linuron ve thiabendazole) bir dizi kabuğu veya meyve ve sebze9hamuru tespit edildi. Bu çalışmalar ve diğer pek çok yaprak sprey MS yarar çeşitli özel amaçlı göstermiştir iken, detaylı bir protokol daha önce bildirilmemiştir.
Burada, protokol açıklama yöntemi belirli bir doku veya bileşik optimizasyon üzerinde odaklanmak değil. Aksine, mesembrine alkoloidler üzerinden tortuosum tortuosum (L.) N.E.Br. (Aizoaceae) algılama örnek olarak bir yaprak sprey MS deneme için bir tür, doku, ayarlarken alınması gereken gerekli optimizasyonu önlemleri görüşmek üzere kullanılan veya ilk kez compound(s). S. tortuosum Güney Afrika’nın yarı kurak Karroo bölgesine sulu bir endemik var. Geleneksel tıp San ve Khoi Khoi halklar, iştah ve susuzluk bastırılması de onun psikotropik ve analjezik etkileri14,15gelince için kullanıldı. Şu anda standart özü nöropsikiyatrik ve nöropsikolojik bozukluklar16,17tedavisi için kullanılmaktadır. Birincil bileşikler ilgi alkaloid mesembrine ve birçoğu da ilgili tortuosum türler15‘ te bulunur onun türevleri içerir. S. tortuosum vahşi ve ekili nüfus mesembrine alkoloidler, değişken konsantrasyonları böylece bir kalite kontrol meydan okuma18sunulması var. Bir yöntem gibi yaprak sprey MS, mesembrine alkoloidler hızlı tespiti için tortuosum ürünleri izlemek yararlı olabilir. Çünkü daha önce yaprak spreyi MS tekniği için detaylı görsel Deneysel protokol olmuştu, S. tortuosumörneği kullanarak yöntemi gösterilecektir ve aşağıda anlatılan: nanospray kaynak modifikasyonu seçimi ve bitki dokularında hazırlanması, verileri edinimi, sonuçların yorumlanması ve MS parametrelerinin optimizasyonu.
Bitki türleri, doku türü ve hedef compound(s) ilgi için çeşitli adımlar optimizasyonu başarılı kullanımı, bu iletişim kuralını kullanır. İletişim kuralında tanımlanan parametreler iyi bir başlangıç noktası sağlar. Aşağıdaki deneysel kararlar yapılan test ve olması gereken: olsun veya olmasın kullanımı (1) kesme veya kesilmemiş doku ve (2) çözücü veya hiçbir solvent, kullanmak için (3) ne solvent ve hangi birim, (4) ne iyon giriş dokudan mesafe olmalıdır ve (5) gerilim genlik. En…
The authors have nothing to disclose.
Bu eser NSF bitki genom araştırma programı hibe IOS-1238812 ve doktora sonrası bursu biyoloji IOS-1400818 tarafından finanse edildi. Çalışma ayrıca bir Monsanto yüksek lisans öğrencisi bursu için Katherine A. Sammons tarafından finanse edildi. Fulbright Afrika araştırmacı âlimler Program (2017-2018) Nokwanda s. Makunga için layık finansmanı için teşekkür etti. Jessica Prenni nanospray kaynaktan bağış ve Colorado State Üniversitesi’nde proteomik ve Metabolomics tesis takdir.
Conn Pin | Digi-Key elctronics | WM2563CT-ND | pin will insert into Thermo Scientific source to provide voltage |
small clamp | Digi-Key elctronics | 314-1018-ND | CLIP MICRO ALLIGATOR COPPER 5A |
large clamp | Digi-Key elctronics | 290-1951-ND | ALLIGATOR CLIP NARROW NICKLE 5A |
Heat shrink | Digi-Key elctronics | Q2Z1-KIT-ND | to cover soldering joints |
NSI source Nanospray Ion Source | Thermo scientific | NA | Another brand will work if you are not using a Thermo instrument |
Q Exactive- hybrid quadrupole Orbitrap | Thermo scientific | NA | Another brand will work if you are not using a Thermo instrument |
Tune Software | Thermo scientific | Another brand will work if you are not using a Thermo instrument | |
Xcalibur Software | Thermo scientific | ||
Plant of interest – S. tortousum |