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文獻(xiàn)解讀丨利用DHB-GO復(fù)合基質(zhì)提高M(jìn)ALDI-TOF MS分析中藥皂苷的性能
本文為中國藥科大學(xué)天然藥物國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室藥物代謝與藥代動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室所作，發(fā)表于JOURNAL OF MASS SPECTROMETRY （2019）10.1002/jms.4385。
基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI‐TOF MS)是一種出色的分析技術(shù)，可以通過簡單的樣品預(yù)處理快速分析各種分子。MALDI‐TOF質(zhì)譜的性能在很大程度上取決于基質(zhì)的類型，新型MALDI基質(zhì)的開發(fā)引起了人們的廣泛關(guān)注。本研究以人參皂苷Rb1、Re和三七皂苷R1為模型皂苷，尋找更合適的MALDI基質(zhì)。
在本研究的開始階段，發(fā)現(xiàn)2,5‐二羥基苯甲酸(DHB)在四種傳統(tǒng)的MALDI基質(zhì)中為皂苷分析提供了最高的強(qiáng)度，然而DHB與分析物的非均相共結(jié)晶使信號(hào)采集有些“不穩(wěn)定”。氧化石墨烯(graphene oxide, GO)由于其單層結(jié)構(gòu)和良好的分散性，被認(rèn)為是改善DHB結(jié)晶均勻性的輔助基質(zhì)，從而提高皂苷分析的shot-to-shot和spot-to-spot重現(xiàn)性。令人滿意的精度進(jìn)一步證明了微量氧化石墨烯(0.1 μg/spot)可以大大降低真空條件下氧化石墨烯從MALDI靶板脫離造成儀器污染的風(fēng)險(xiǎn)。更重要的是，DHB-GO復(fù)合基質(zhì)能顯著提高皂苷標(biāo)準(zhǔn)曲線的靈敏度和線性。最后，利用大鼠血漿開展了復(fù)雜生物樣品中Rb1的檢測(cè)，證明其可快速適用于大鼠藥代動(dòng)力學(xué)研究。這不僅為DHB‐GO在中藥皂素分析中的應(yīng)用開辟了新領(lǐng)域，也為開發(fā)復(fù)合基質(zhì)提高M(jìn)ALDI質(zhì)譜性能提供了新思路。
使用儀器：島津MALDI‐TOF/TOF MS
圖1 氧化石墨烯(GO)對(duì)2,5 -二羥基苯甲酸(DHB)結(jié)晶和靈敏度的影響。
A， 分別在5 - 0.01、5 - 0.02、5 - 0.05、5 - 0.1、5 - 0.2和5 - 0.5 mg/ml濃度下DHB - GO復(fù)合基質(zhì)的光學(xué)圖像;
B， 使用一系列的DHB - GO濃度(5 - 0.01,5 - 0.02,5 - 0.05,5 - 0.1,5 - 0.2和5 - 0.5 mg/ml)在MALDI - TOF MS上測(cè)定三七皂苷的信號(hào)強(qiáng)度；
C， 使用DHB (5mg/ml，藍(lán)線)、GO (0.1mg/ml，黑線)和DHB - GO (5 - 0.1mg/ml，紅線)基質(zhì)生成的Rb1、Re和R1的代表性質(zhì)譜[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖2 在一個(gè)點(diǎn)內(nèi)的隨機(jī)位置(n = 7)采集的人參皂苷Rb1、人參皂苷Re和三七皂苷R1的質(zhì)譜圖譜。A:Rb1, B: Re, C:R1, 以2,5 -二羥基苯甲酸(DHB)為基質(zhì)；D:Rb1, E: Re, F:R1, 以DHB‐氧化石墨烯(GO) 為基質(zhì)；[彩色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]
圖3 MALDI-TOF MS測(cè)定的人參皂苷Rb1、人參皂苷Re和三七皂苷R1的標(biāo)準(zhǔn)曲線，以A:2，5-二羥基苯甲酸(DHB)和B:DHB-氧化石墨烯(GO)為基質(zhì)[彩色圖可在wileyonlinelibrary.com查看]
一般來說，MALDI-MS的性能在很大程度上取決于基質(zhì)的類型，并且最近提出的使用不同基質(zhì)是改善解吸/電離過程和質(zhì)譜質(zhì)量的有效方法。在本研究開始時(shí)，發(fā)現(xiàn)DHB比其他常規(guī)基質(zhì)對(duì)皂苷具有更高的靈敏度，然而DHB在MALDI靶板上的非均相共結(jié)晶使得自動(dòng)化質(zhì)譜信號(hào)采集有些“不穩(wěn)定”。于是，我們致力于開發(fā)更合適的皂苷MALDI基質(zhì)。
氧化石墨烯GO是一種碳材料，已被證明有助于DHB在親水表面上形成均勻的晶體層，并改善質(zhì)量峰強(qiáng)度的區(qū)域差異。我們推測(cè)氧化石墨烯具有高度的水分散性和強(qiáng)缺陷效應(yīng)，這使得其能夠均勻地吸附分布在其表面的分析物和基質(zhì)。不出所料，MALDI-TOF質(zhì)譜分析皂苷在shot-to-shot和spot-to-spot重現(xiàn)性方面取得了顯著改善。精度的提高進(jìn)一步表明，微量氧化石墨烯(0.1 μg/spot)可以大大降低真空條件下氧化石墨烯從MALDI靶板脫離造成儀器污染的風(fēng)險(xiǎn)。氧化石墨烯中π共軛結(jié)構(gòu)的強(qiáng)吸收可以使其獲得較強(qiáng)激光吸收，從而有助于化學(xué)基質(zhì)電離，提高光譜質(zhì)量。此外，靈敏度和線性也大大提高。
文獻(xiàn)題目
《The improved performance of MALDI-TOF MS on the analysis of herbal saponins by using DHB-GO composite matrix》
使用儀器
島津MALDI‐TOF/TOF MS
作者
Zhangpei Zhu,Jiajia Shen,Yangfan Xu,Huimin Guo,Dian Kang,Tengjie Yu,He Wang,Wenshuo Xu,Guangji Wang,Yan Liang
聲 明
1、本文不提供文獻(xiàn)原文。
2、所引用文獻(xiàn)僅供讀者研究和學(xué)習(xí)參考，不得用于其他營利性活動(dòng)。