Interrogation of the Spatial Metabolome of Ginkgo biloba with high-resolution MALDI and LDI Mass Spectrometry Imaging
Aplikace | 2019 | BrukerInstrumentace
Analýza prostorového rozmístění metabolitů v listových řezech Ginkgo biloba umožňuje porozumět biologickým funkcím a biosyntetickým drahám této „živé fosilie“. MALDI a LDI MS imaging nevyžadují značení a poskytují detekci nízkomolekulárních sloučenin přímo v tkáni.
Cílem bylo vyvinout a optimalizovat postup pro vysokorozlišenou MALDI-TOF/TOF a MRMS zobrazovací hmotnostní spektrometrii, který umožní vizualizovat distribuci flavonoidů, biflavonoidů, ginkgolidů, ginkgolidových kyselin a lipidů v různých vrstvách listu Ginkgo biloba.
Metoda umožňuje mapovat nízkomolekulární sekundární metabolity přímo v rostlinné tkáni, což je zásadní pro výzkum biosyntetických reakcí, hodnocení kvality rostlinných extraktů a vývoj nových bioaktivních sloučenin.
První prostorová metabolomika Ginkgo biloba pomocí vysoce rozlišené MALDI a LDI MSI přinesla podrobný pohled na lokální rozmístění klíčových sekundárních metabolitů a potvrzuje potenciál této metody v rostlinné bioanalytice.
MALDI, MS Imaging, LC/TOF, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Ultra-HRMS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceBruker
Souhrn
Význam tématu
Analýza prostorového rozmístění metabolitů v listových řezech Ginkgo biloba umožňuje porozumět biologickým funkcím a biosyntetickým drahám této „živé fosilie“. MALDI a LDI MS imaging nevyžadují značení a poskytují detekci nízkomolekulárních sloučenin přímo v tkáni.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout a optimalizovat postup pro vysokorozlišenou MALDI-TOF/TOF a MRMS zobrazovací hmotnostní spektrometrii, který umožní vizualizovat distribuci flavonoidů, biflavonoidů, ginkgolidů, ginkgolidových kyselin a lipidů v různých vrstvách listu Ginkgo biloba.
Použitá metodika a instrumentace
- Vzorky: Čerstvé listy v 10% želatině, kryokrájení na 16 μm řezech, dehydratace.
- Matrix: testovány DHB, CHCA (pozitivní režim) a 9-AA (negativní režim).
- Aplikace matrix: porovnání mokrého postřiku (vlastní sprayer) a suché sublimace.
- Instrumentace: ultrafleXtreme MALDI-TOF/TOF pro optimalizaci, solariX 7 T MRMS pro vysokou hmotnostní přesnost a obrazová data.
Hlavní výsledky a diskuse
- DHB s mokrým postřikem poskytl nejbohatší spektra biflavonoidů, flavonoidových glykosidů a lipidů.
- Obrazy ukázaly akumulaci flavonoidů v horní i dolní epidermis, biflavonoidů v mezofylu a komplexních ginkgolidů pod epidermis.
- Negativní LDI odhalila ginkgolické kyseliny a nenasycené lipidy v žlázových komorách.
- Přesnost pod 1 ppm potvrdila spolehlivou identifikaci klíčových metabolitů bez značení.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje mapovat nízkomolekulární sekundární metabolity přímo v rostlinné tkáni, což je zásadní pro výzkum biosyntetických reakcí, hodnocení kvality rostlinných extraktů a vývoj nových bioaktivních sloučenin.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace s dalšími zobrazovacími modalitami (MS/MS imaging, fluorescenční mikroskopie).
- Využití nových matric a povrchových úprav pro rozšíření citlivosti.
- Aplikace ve fenotypování rostlin, screening bioaktivních látek a monitorování stresových reakcí.
Závěr
První prostorová metabolomika Ginkgo biloba pomocí vysoce rozlišené MALDI a LDI MSI přinesla podrobný pohled na lokální rozmístění klíčových sekundárních metabolitů a potvrzuje potenciál této metody v rostlinné bioanalytice.
Reference
- van Beek TA (2002). Chemical analysis of Ginkgo biloba leaves and extracts. Journal of Chromatography A, 967, 21–55.
- Goldberg RB (1988). Plants: Novel developmental processes. Science, 240, 1460–1467.
- Cornett DS et al. (2007). MALDI imaging mass spectrometry: molecular snapshots of biochemical systems. Nature Methods, 4, 828–833.
- Li B et al. (2018). Interrogation of spatial metabolome of Ginkgo biloba with high-resolution matrix-assisted laser desorption/ionization and laser desorption/ionization mass spectrometry imaging. Plant, Cell and Environment, 41, 2693.
- Li B et al. (2016). A one-step matrix application method for MALDI mass spectrometry imaging of bacterial colony biofilms. Journal of Mass Spectrometry, 51, 1030–1035.
- Meijer HJG, Munnik T (2003). Phospholipid-based signaling in plants. Annual Review of Plant Biology, 54, 265–306.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Bruker MRMS Applications Handbook
2020|Bruker|Příručky
MRMS Applications Handbook Cutting-Edge Research in MALDI Imaging, Metabolomics/Phenomics, Native MS and Petroleomics Innovation with Integrity MRMS Dear Mass Spec Customer, Thank you for your interest in Bruker's scimaX® and solariX-series instruments. Powered by MRMS (Magnetic Resonance Mass Spectrometry), this…
Klíčová slova
maldi, maldiimaging, imagingmrms, mrmsbruker, brukermass, masssolarix, solarixmolecular, molecularwere, werespectrometry, spectrometrytissue, tissuedaltonics, daltonicsreserves, reservescontinually, continuallymetabolites, metabolitesicr
MALDI-TOF Mass Spectrometry Imaging (MSI) for Distribution Analysis of Anthocyanins in Strawberry Fruits
2019|Bruker|Aplikace
MALDI-TOF Mass Spectrometry Imaging (MSI) for Distribution Analysis of Anthocyanins in Strawberry Fruits Imaging mass spectrometry (MSI) via matrix-assisted laser desorption / ionization (MALDI) TOF MS enables the simultaneous detection and localization of molecular species across a broad molecular mass…
Klíčová slova
strawberry, strawberrymaldi, maldimsi, msianthocyanin, anthocyaninanthocyanins, anthocyaninscyanidin, cyanidinachene, achenetof, tofwere, werespecies, speciesfruits, fruitsfragaria, fragariaultraflextreme, ultraflextremerelative, relativeintensity
Visualizing the spatial distribution of flavonoids and phenolic acids in the tuber root of Tetrastigma hemsleyanum using AP-MALDI-MSI
2023|Shimadzu|Postery
ThP 277 Visualizing the spatial distribution of flavonoids and phenolic acids in the tuber root of Tetrastigma hemsleyanum using AP-MALDI-MSI Junling Dun1; Hongyuan Hao1; Taohong Huang1; Yan Lin2 1Shimadzu (China) Co., Ltd.,, Shanghai, China; 2Tongde Hospital of Zhejiang Province, Hangzhou,…
Klíčová slova
tuber, tuberimscope, imscopetetrastigma, tetrastigmaflavonoids, flavonoidsphloem, phloemmsi, msiepidermis, epidermisroot, rootphenolic, phenolicadduct, adductmaldi, maldicatethin, catethinhemsleyanum, hemsleyanumkaempferide, kaempferideprotocatechuate
Visualizing the spatial distribution of flavonoids and phenolic acids in the tuber root of Tetrastigma hemsleyanum using AP-MALDI-MSI (ASMS)
2023|Shimadzu|Postery
ThP 277 Visualizing the spatial distribution of flavonoids and phenolic acids in the tuber root of Tetrastigma hemsleyanum using AP-MALDI-MSI Junling Dun1; Hongyuan Hao1; Taohong Huang1; Yan Lin2 1Shimadzu (China) Co., Ltd.,, Shanghai, China; 2Tongde Hospital of Zhejiang Province, Hangzhou,…
Klíčová slova
tuber, tuberimscope, imscopetetrastigma, tetrastigmaphloem, phloemflavonoids, flavonoidsmsi, msiepidermis, epidermisroot, rootphenolic, phenolicadduct, adductcatethin, catethinhemsleyanum, hemsleyanumkaempferide, kaempferideprotocatechuate, protocatechuaterobinin