Visualizing the spatial distribution of flavonoids and phenolic acids in the tuber root of Tetrastigma hemsleyanum using AP-MALDI-MSI
Postery | 2023 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
Analýza prostorového rozložení flavonoidů a fenolických kyselin v rostlinných tkáních umožňuje pochopit jejich biologické funkce a ochranné mechanismy. U tuberového kořene Tetrastigma hemsleyanum je detailní mapování těchto sekundárních metabolitů klíčové pro hodnocení kvality léčivé suroviny a studium odpovědí rostliny na stresové podmínky.
Cílem práce bylo využít atmosféricko-tlakovou techniku MALDI-MSI k simultánnímu zobrazení více flavonoidů a fenolických kyselin in situ v řezech kořene T. hemsleyanum. Studie se zaměřila na optimalizaci matrix, akvizici dat a kvantitativní srovnání obsahu vybraných sloučenin v různých vrstvách tkáně (epidermis, floém, xylém).
Metoda AP-MALDI-MSI umožňuje rychlé mapování sekundárních metabolit bez extrakčního pre-treatementu. Výsledky podporují hodnocení kvality léčivých rostlin a mohou být využity v QA/QC laboratořích i v základním výzkumu fyziologické funkce metabolitů v rostlinách.
AP-MALDI-MSI na platformě iMScope QT prokázalo schopnost detailního zobrazení rozložení flavonoidů a fenolických kyselin v tuberu T. hemsleyanum. Nejvyšší koncentrace klíčových metabolitů v epidermis naznačují jejich roli v ochraně rostliny. Metoda představuje cenný nástroj pro farmakognostické hodnocení i rostlinnou biochemii.
MALDI, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza prostorového rozložení flavonoidů a fenolických kyselin v rostlinných tkáních umožňuje pochopit jejich biologické funkce a ochranné mechanismy. U tuberového kořene Tetrastigma hemsleyanum je detailní mapování těchto sekundárních metabolitů klíčové pro hodnocení kvality léčivé suroviny a studium odpovědí rostliny na stresové podmínky.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo využít atmosféricko-tlakovou techniku MALDI-MSI k simultánnímu zobrazení více flavonoidů a fenolických kyselin in situ v řezech kořene T. hemsleyanum. Studie se zaměřila na optimalizaci matrix, akvizici dat a kvantitativní srovnání obsahu vybraných sloučenin v různých vrstvách tkáně (epidermis, floém, xylém).
Použitá metodika a instrumentace
- Příprava vzorku: kořenový tuber byl zafixován v 10% želatině, zmražen v kapalném dusíku a řezán na 40 µm řezy pomocí kryostatického mikrotomu (Leica CM1950).
- Depoze matrix: CHCA nanesená parním depozitem (iMLayer™, Shimadzu) a postřikem; 1,5-DAN aplikována airbrush pistole (PS-270).
- MALDI-MSI akvizice: iMScope QT (Shimadzu) s Q-TOF detektorem, rozsah m/z 100–800, pozitivní i negativní iontový režim, laser 10 µm, krok 20 µm.
- Analýza dat: IMAGEREVEAL MS software pro nastavení ROI, databázové vyhledávání flavonoidů a fenolických kyselin, generování intenzitních obrazů.
Hlavní výsledky a diskuse
- Flavonoidy (quercetin, kaempferide, katechin, rutin, kaempferol aj.) vykazovaly nejvyšší koncentraci v epidermis, mírně nižší ve floému a postupně klesající v jednotlivých vrstvách xylému.
- Fenolické kyseliny (salicylová, protokatechová, kyselina chinová, 5-p-kinnamoylchinová) se rovněž soustředily v epidermis; salicylová kyselina měla významný podíl i ve floému.
- Rozdílné prostorové rozložení naznačuje specializaci vrstev na ochranu před biotickým a abiotickým stresem.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda AP-MALDI-MSI umožňuje rychlé mapování sekundárních metabolit bez extrakčního pre-treatementu. Výsledky podporují hodnocení kvality léčivých rostlin a mohou být využity v QA/QC laboratořích i v základním výzkumu fyziologické funkce metabolitů v rostlinách.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Zvýšení prostorového rozlišení pro mapování subcelulárních struktur.
- Rozšíření analýzy na širší spektrum metabolitů včetně lipidů a alkaloidů.
- Integrace s dalšími zobrazovacími technikami (optické mikroskopie, Ramanovy spektroskopie).
- Kvantitativní metody využívající interní standardy pro přesnější měření koncentrací.
Závěr
AP-MALDI-MSI na platformě iMScope QT prokázalo schopnost detailního zobrazení rozložení flavonoidů a fenolických kyselin v tuberu T. hemsleyanum. Nejvyšší koncentrace klíčových metabolitů v epidermis naznačují jejich roli v ochraně rostliny. Metoda představuje cenný nástroj pro farmakognostické hodnocení i rostlinnou biochemii.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
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
Pharmacokinetic Analysis Using iMScopeTM QT During Corn and Soybean Seed Treatment with Pesticides
2024|Shimadzu|Aplikace
Application Note No. 97 Pharmacokinetic Analysis Using iMScopeTM QT During Corn and Soybean Seed Treatment with Pesticides Shuichi Shimma1,2,3, Yumi Saito1, Takushi Yamamoto4, Kaoru Nakagawa4 , Yumi Unno4, Takuya Inoue5、Fukumatsu Iwahashi5 Life Science Life Science Images were generated using Adobe…
Klíčová slova
seed, seedethaboxam, ethaboxamsoybean, soybeanseeds, seedssowing, sowingcorn, cornseeding, seedingdistribution, distributiontreatments, treatmentsmsi, msiimaging, imagingpesticide, pesticidelaser, lasertreated, treatedimscope
Distribution Analysis of Plant Alkaloids in Narcissus, by MS Imaging
2025|Shimadzu|Aplikace
DPiMS QT Probe Electrospray Ionization Kit iMScope Imaging Mass Microscope Application News Distribution Analysis of Plant Alkaloids in Narcissus, by MS Imaging Kaoru Nakagawa1, Tetsuo Iida1, Shuichi Shimma2, Manami Kobayashi1 1 Shimadzu Corporation, 2 Osaka University User Benefits Qualitative…
Klíčová slova
galanthamine, galanthaminenarcissus, narcissuslycorine, lycorinetazetta, tazettaimscope, imscopetazettine, tazettineinquiry, inquirybulb, bulbdpims, dpimsimaging, imagingmsi, msidistribution, distributiontemp, tempmass, masspesi
Metabolites Analysis in Mouse Brain Using the Image Analysis Function of IMAGEREVEAL MS
2024|Shimadzu|Aplikace
Application Note No. 99 Metabolites Analysis in Mouse Brain Using the Image Analysis Function of IMAGEREVEALTM MS Shuichi Shimma1, 2, 3, Yumi Saito1, Takushi Yamamoto4, Kaoru Nakagawa4, Shinichi Yamaguchi4, Yumi Unno4 Life Science Life Science Abstract 1. Introduction In…
Klíčová slova
umap, umapimage, imagemsi, msibrain, brainpeaks, peakssegmentation, segmentationsne, snemaldi, maldimass, masscharacteristic, characteristicsegments, segmentssimilar, similardistributions, distributionsdimensionality, dimensionalitydistribution