Multidirectional Analysis of Plant Alkaloids Using MS Imaging (MSI) and Oxygen Attachment Dissociation (OAD
Postery | 2025 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
Alkaloidy rostlinného původu představují důležité bioaktivní sloučeniny s výraznými farmakologickými účinky a obrannou funkcí proti škůdcům. Přesné určení jejich prostorové distribuce a struktury je klíčové pro vývoj nových léčiv, zemědělských ochran a pro hlubší pochopení metabolických cest v rostlinách.
Cílem studie bylo demonstrovat kombinaci zobrazovací hmotnostní spektrometrie (MSI) a nové radikálové disociační metody Oxygen Attachment Dissociation (OAD) spolu s klasickou kolizní disociací (CID) pro analýzu distribuce a detailní strukturální charakterizaci alkaloidů v klíčících řezech bramborových hlíz.
Pro analýzu byly využity následující nástroje a postupy:
Zobrazovací data odhalila akumulaci glykoalkaloidů solaninu (m/z 868,508) a chaconinu (m/z 852,513) především v klíčících částech a okolní pletivech. CID-spektra umožnila hrubou identifikaci, ale nerozlišila izomery. OAD-MS/MS generovalo specifický fragment o m/z 150,128, charakteristický pro polohu heteroatomů, což významně zúžilo počet strukturálních kandidátů v in silico vyhledávání.
Integrace MSI s OAD a CID poskytuje robustní workflow pro:
Očekává se rozšíření radikálových disociačních přístupů ve spojení s vysokorozlišenými MS technikami a pokročilými in silico nástroji. Automatizace analýzy a aplikace na širší spektrum metabolitů rostlin přispějí k rychlejší charakterizaci přírodních produktů a k vývoje cílených bioaktivních látek.
Popsané spojení MSI, CID a OAD-MS/MS ukázalo vynikající schopnost mapovat a strukturálně objasnit rostlinné alkaloidy. Metoda zvyšuje spolehlivost identifikace i možnost objevu nových biologicky významných sloučenin.
MS Imaging, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS, MALDI
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Alkaloidy rostlinného původu představují důležité bioaktivní sloučeniny s výraznými farmakologickými účinky a obrannou funkcí proti škůdcům. Přesné určení jejich prostorové distribuce a struktury je klíčové pro vývoj nových léčiv, zemědělských ochran a pro hlubší pochopení metabolických cest v rostlinách.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo demonstrovat kombinaci zobrazovací hmotnostní spektrometrie (MSI) a nové radikálové disociační metody Oxygen Attachment Dissociation (OAD) spolu s klasickou kolizní disociací (CID) pro analýzu distribuce a detailní strukturální charakterizaci alkaloidů v klíčících řezech bramborových hlíz.
Použitá metodika a instrumentace
Pro analýzu byly využity následující nástroje a postupy:
- Zobrazení MSI: iMScope QT s OAD Radical Source I (Shimadzu)
- Metoda disociace: kombinace CID-MS/MS (kolizní plyn, 17–230 kPa) a OAD-MS/MS (radikály O/OH z par vodního plynného prostředí)
- Příprava vzorku: řezané klíčky brambor potažené matricí CHCA depozicí iMLayer (tloušťka 0,7 µm)
- Nastavení MS: pozitivní iontový mód, m/z rozmezí 270–1000 pro MS a 100–1000 pro MS/MS, prostorové rozlišení 10/25/50 µm, laser 1 kHz
- Software: IMAGEREVEAL MS pro generování obrazů a LabSolutions Insight Explore pro in silico predikci fragmentací
Hlavní výsledky a diskuse
Zobrazovací data odhalila akumulaci glykoalkaloidů solaninu (m/z 868,508) a chaconinu (m/z 852,513) především v klíčících částech a okolní pletivech. CID-spektra umožnila hrubou identifikaci, ale nerozlišila izomery. OAD-MS/MS generovalo specifický fragment o m/z 150,128, charakteristický pro polohu heteroatomů, což významně zúžilo počet strukturálních kandidátů v in silico vyhledávání.
Přínosy a praktické využití metody
Integrace MSI s OAD a CID poskytuje robustní workflow pro:
- Mapování prostorového rozložení biologicky aktivních sloučenin
- Detailní odlišování izomerů a potvrzení funkčních skupin
- Podporu objevování nových alkaloidů s farmakologickým potenciálem
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření radikálových disociačních přístupů ve spojení s vysokorozlišenými MS technikami a pokročilými in silico nástroji. Automatizace analýzy a aplikace na širší spektrum metabolitů rostlin přispějí k rychlejší charakterizaci přírodních produktů a k vývoje cílených bioaktivních látek.
Závěr
Popsané spojení MSI, CID a OAD-MS/MS ukázalo vynikající schopnost mapovat a strukturálně objasnit rostlinné alkaloidy. Metoda zvyšuje spolehlivost identifikace i možnost objevu nových biologicky významných sloučenin.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Rapid Characterization of Alkaloids using Probe ESI Q-TOF LCMS-9050 in OAD-MS/MS
2023|Shimadzu|Postery
WP 227 Rapid Characterization of Alkaloids using Probe ESI Q-TOF LCMS-9050 in OAD-MS/MS Hidenori Takahashi, Kaoru Nakagawa, Mami Okamoto, Yuta Miyazaki, Yohei Arao, Tetsuo Iida Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan 1. Introduction to OAD-MS/MS 2. Introduction to a direct ionization of…
Klíčová slova
oad, oadfragmentation, fragmentationradical, radicalfragment, fragmentdissociation, dissociationpesi, pesispecific, specificneutral, neutralbased, basedion, ionheterocycles, heterocyclesabstraction, abstractionprobe, probeplate, platephoton
Rapid Characterization of Alkaloids using Probe ESI Q-TOF LCMS-9050 in OAD-MS/MS
2023|Shimadzu|Postery
WP 227 Rapid Characterization of Alkaloids using Probe ESI Q-TOF LCMS-9050 in OAD-MS/MS Hidenori Takahashi, Kaoru Nakagawa, Mami Okamoto, Yuta Miyazaki, Yohei Arao, Tetsuo Iida Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan 1. Introduction to OAD-MS/MS 2. Introduction to a direct ionization of…
Klíčová slova
oad, oadfragmentation, fragmentationradical, radicalfragment, fragmentdissociation, dissociationpesi, pesispecific, specificneutral, neutralbased, basedion, ionheterocycles, heterocyclesabstraction, abstractionprobe, probeplate, platephoton
High-Sensitivity MALDI MS Imaging of Lipid C=C Positional Isomers via O₂-Enhanced Oxygen Attachment Dissociation (O₂E-OAD)
2025|Shimadzu|Postery
WP 250 High-Sensitivity MALDI MS Imaging of Lipid C=C Positional Isomers via O₂-Enhanced Oxygen Attachment Dissociation (O₂E-OAD) Satoshi Kasamatsu1, Kaoru Nakagawa1, Naoto Mishina1, Hidenori Takahashi1, Manami Kobayashi1, Kengo Takeshita1, Mohamed Boutaghou2, Noriyuki Ojima1 1Shimadzu Corporation, Japan; 2Shimadzu Scientific Instruments, Columbia,…
Klíčová slova
oad, oadimaging, imagingattachment, attachmentspatial, spatialdissociation, dissociationisomers, isomersoxygen, oxygenpositional, positionallipidomics, lipidomicsbrain, brainmaldi, maldiuntargeted, untargetedmouse, mousecoating, coatingdhap
MS imaging enabling visualization of lipid C=C positional isomers in biological tissues using Oxygen Attachment Dissociation (OAD)
2024|Shimadzu|Postery
ThP 474 ( ) MS imaging i gi g enabling bli g visualization i li ti off lipid lipid C=C C Cp positional iti l iisomers iin bi biological l gi l ti tissues using i g Oxygen O yg…
Klíčová slova
oad, oadfig, figoff, offiti, itilipid, lipidatt, attsulfatide, sulfatideradical, radicaldissociation, dissociationmsi, msiinduced, inducedspectrum, spectrumcerebellum, cerebellumiin, iincid