基于离子液体基质的大豆中寡糖成分基质辅助激光解吸电离-质谱成像分析

发布时间：2019-10-14 09:36

【摘要】：将离子液体2,5-二羟基苯甲酸丁胺用于改进基质辅助激光解吸电离质谱分析寡糖的定量重复性,并进一步用于大豆和豆叶中寡糖的质谱成像研究。实验中设定正电荷检测模式、激光能量为70%,采用将离子液体2,5-二羟基苯甲酸丁胺甲醇溶液(20%,V/V)直接覆盖样品的简单加基质方法,分析寡糖样品及大豆和豆叶寡糖分布的质谱成像。结果表明,离子液体2,5-二羟基苯甲酸丁胺作为基质,用基质辅助激光解吸电离化质谱分析蔗糖、棉子糖、水苏糖3种寡糖样品,点内重复性RSD3%,点间重复性RSD4%,在0.062～1.00 mg/m L范围内测定的线性相关系数R~2≥0.996,显示出较好的定量分析潜力。将此基质用于基质辅助激光解吸电离质谱成像分析大豆切片和豆叶表面的二糖、三糖和四糖,得到空间分辨率为150μm的3种寡糖质谱成像图。3种寡糖在大豆中大致均衡分布,在豆叶的分布均以叶尖为多,并且根据标准曲线和图中的信号强度可以估计其含量。
【图文】：

示意图,大豆,成像,过程

软件中设置采集参数见表1。成像结果由HystarVersion3．4(Build8))软件处理得到。图1大豆成像的过程示意图Fig．1Illustrationdiagramofsoybeanmatrix-assistedlaserdesorption/ionizationmassspectrometry(MALDI-MS)imaging表1实验中基质辅助激光解吸-质谱分析主要参数Table1Parameterofmatrix-assistedlaserdesorption/ionizationmassspectrometryandimagingintheexperimentMS采集参数Acquisitionparameters分析模式Acquisitionmode最低分子量Broadbandlowmass激光能量Laserpower基质辅助激光解吸离子化MALDIm/z101．170%极性Polarity分辨率Ｒesolution激光斑点大小LaserFocus正离子Positive逍逍逍逍逍逍2M小Small成像采集参数Imagingacquisitionparameters步长Ｒasterwidth150μm分辨率Ｒesolution1M3结果与讨论3．1MALDI-MS实验条件的影响选用葡萄糖(单糖)、蔗糖(二糖)、棉子糖(三糖)、水苏糖(四糖)、β-环糊精(七糖)作为寡糖样品。样品浓度均为0．5mg/mL。考察了不同基质类型、基质溶液浓度、基质溶液与样品溶液用量比、激光能量、点样方法等对测试的影响。用2，5-二羟基苯甲酸(DHB)分别与吡啶、苯胺、N，N-二甲基苯胺、正丁胺合成了4种离子液体基质。用于3种寡糖样品测定时均有响应，其中DHB与正丁胺形成的离子液体DHB-BuN作为基质对3种寡糖的响应均较好。因此，选择DHB-BuN作为进一步研究的基质。考察DHB-BuN甲醇溶液浓度分别在14%～50%(V/V)时的MALDI-MS点样效果，，在DHB-BuN浓度低于20%(V/V)时，溶液在靶板上能均匀铺展，不易聚集，得到均匀且薄的基质点。但降低浓度，信噪比也会下降。故DHB-BuN甲醇溶液浓度选择20%(V/V)。以蔗糖为样品，考察在基质溶液与样品溶液的用量(DHB-BuN∶蔗糖)分

寡糖,峰强度,重复性,样品

仗欠直鹩牖馇驶?合，在以上MALDI-MS条件下，分别用离子液体基质DHB-BuN和固体基质DHB测试样品，比较两者的重复性。在比较点内(In-spot)重复性时，按照九宫格的形式，将1个点分成大致9个区域，然后手动将激光束聚焦在每个区域的位置上，采集质谱数据。选择［M+Na］+峰为重复性数据的目标峰，每个区域的数据是重复采集区内不同位置的5次样品信号强度的平均值(采用DHB-BuN时，ＲSD＜6%;采用DHB时，ＲSD＜15%)。点间(Spot-to-spot)的重复性是测定6个不同样品点的结果，在每个样品点中间区域的不同位置采集5次数据的平均值。由图2可见，采用DHB-BuN基质测定的点内峰强度ＲSD＜3%，点间ＲSD＜4%，可较好地进行定量分析和成像研究。采用MALDI-MS成像方法测定靶上样品在不同区域的信号强度分布，靶点的光学图像和MS成像如图3所示。从DHB基质的光学图像(A)可以看到产生了结晶，而DHB-BuN做基质时的光学图像(D)中可以看到DHB-BuN仍然以液体状态存在。在质谱仪高倍放大镜头下的分布见图3B和3E。MALDI-MS成像的方法测定靶上样品在不同区域的信号强度分布见图3C和3F。采用DHB-BuN基质时的信号强度分布明显比DHB为基质时样品信号强度分布更均匀，这与文献［34］和图2的结果一致。图2使用不同基质测定寡糖样品MS峰强度重复性Fig．2Ｒeproducibilitycomparisonofoligosaccharidesusingdifferentmatrices3．3质谱信号强度与样品浓度间的(线性)关系分别将6种不同浓度的(0．062～1．000mg/mL)蔗糖、棉籽糖、水苏糖样品与基质混合超声超1min，再用旋涡混合2min，使基质和分析物充分混匀。用移液枪分别取1μL各浓度混合溶液，分别点在靶板上，MALDI-MS测定质谱峰强度。测定样品浓度与［M+Na］+峰强度的线性关系(图4)，其中每个浓度的峰强度同样是重复采集5次数据求?
【作者单位】：上海应用技术大学化学与环境工程学院;
【基金】：国家自然科学基金面上项目(No.31671928) 上海市自然科学基金项目(No.15ZR1440800)资助~~
【分类号】：O657.63;TS214.2

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