小鼠肝脏中低分子量代谢产物MS成像检测方案(生物质谱)

LAAN-A-IM004 ApplicationnNo.B62News第一版发行行：2017年7月400-650-0439 ApplicationNews 成像质谱显微镜 9-Aminoacridine(9AA)升华重结晶法进行低分子量代谢产物 MS成像分析 自MS成像技术于二十世纪80年代前半期诞生以来，至今为止不断持续着技术改革，并被广泛运用于以新药研究和代谢产物研究领域为首的众多领域中。如今仍以提升灵敏度和空间分辨率、重现性等为目标，不断进行着技术改良。 同时，也开发出多种离子化所需的基质，如何从这些基质中选出适用于检测目标化合物的基质成为重点。 除基质选择外，其涂布方法也会对分析结果造成很大影响，因此，现有多个应用于检测目标化合物的基质涂布方法正在研究中。大致可分为喷雾法和升华法两种方法，两种涂布方法均有自己的优缺点，现阶段经常会同时使用两种方法。本公司开发了能控制基质膜厚的基质升华涂布装置 iMLayer (图1)，对涂布方法进行研究。 我们针对以往难以重结晶的基质9AA， 开发了升华后重结晶的方法，并在此进行报告。此外，还将对小鼠肝脏中低分子量代谢产物的 MS 成像结果示例进行介绍。 R.Yamaguchi， E.Matsuo，T.Yamamoto 不同基质涂布方法对MS成像分析造成的影响 基质涂布方法对基质的结晶形成和MS成像分析造成的影响如表1所示。 与升华法相比，通过喷雾法生成的基质的结晶较粗，并可能因样本中所含成分的渗漏导致空间分辨率降低。均匀性较差，基质溶液干燥后结晶时会依赖湿度和温度等周围环境，因此重现性也会变差。另一方面，样本中所含化合物的提取效果较好，可能提高检测灵敏度。 相比之下，升华法具有结晶较细、难以渗漏、均匀性好、重现性良好的特点，是高空间分辨率成像所不可或缺的方法。但相对的，其样本中成分的提取效果不佳，在灵敏度上可能存在不利的一面。 实际的测量灵敏度依赖于检测化合物的结构。例如，在分析磷脂质等时，采用升华法便具有足够的灵敏度，诸如胺碘酮等药物可以足够的灵敏度完成MS 成像(参考应用文集B61)。 另一方面，在检测小鼠肝脏等器官中含有的 ADP 和 ATP等低分子量代谢产物时，通过升华法进行基质涂布，由于没有任何提取效果，无法得到足够的灵敏度。因此，绝大多数例子都是通过喷雾法涂布9AA 来实施MS成像，但其空间分辨率相对较低。由此，我们对使用升华后重结晶法涂布9AA所需的条件进行了研究。 图1基质升华装置 iMLayer 表1基质涂布方法对结晶形成和MS成像分析造成的影响 喷雾法 升华法 结晶的粗细 难以渗漏 均匀性 再现性 提取效果 基质升华后重结晶法 对9AA 进行升华后重结晶。如图2所示，将含有5%甲醇的滤纸和升华处理后的样本放入相同容器中，于37℃的恒温环境下静置5分钟。此时，滤纸中的5%甲醇蒸发，渗入样本中，在提取样本中化合物的同时会使少许9AA结晶溶解。之后将其真空干燥器内干燥10分钟，使溶解的9AA 进行重结晶。 图29AA升华后重结晶的方法 图3成像质谱显微镜 iMScopeTRIO 表 2 iMScope TRIO 测量参数 参数 设置 测量区域 62500(250×250) points 分析模式 Negative 分子量范围 m/z 300-650 激光频率 1 kHz 激光照射次数 50 shots 激光照射直径 约5 pm 激光照射间隔(空间分辨率) 5pm |使用升华后重结晶法提高MS成像灵敏度 对9AA升华后重结晶的小鼠肝脏样本，使用成像质谱显微镜iMScopeTRIO(图3)，根据表2的参数进行MS 成像分析。 对比升华法进行基质涂布样本与升华后重结晶样本的分析结果、比较其分析区域的平均质谱图(图4)。仅采用升华法时、能强烈检测到基质9AA的峰(m/z 385.14)(图4V)，基本上检测不到低分子量代谢产物的峰，但通过实施升华后重结晶，使来自低分子量代谢产物的峰强度增加(图4V等)，确认其提升检测灵敏度的效果。此外，其他多个低分子量代谢产物的MS图像，通过升华后重结晶的处理，能够获得更为清晰的 MS 图像(图5)。 针对难以重结晶的9AA 开发的升华后重结晶方法，充分利用升华法的优势成功实现了无损且高灵敏度的 MS 成像分析。 图4质谱图(升华法和升华后重结晶法的比较) 图5MS图像(升华法和升华后重结晶法的比较) 岛津企业管理(中国)有限公司岛津(香港)有限公司 http：//www.shimadzu.com.cn ( *本资料未经许可不得擅自修改、转载、销售； ) *本资料中的所有信息仅供参考，不予任何保证。 ( 如有变动，恕不另行通知。 ) 除基质选择外，其涂布方法也会对分析结果造成很大影响，因此，现有多个应用于检测目标化合物的基质涂布方法正在研究中。大致可分为喷雾法和升华法两种方法，两种涂布方法均有自己的优缺点，现阶段经常会同时使用两种方法。本公司开发了能控制基质膜厚的基质升华涂布装置iMLayer，对涂布方法进行研究。我们针对以往难以重结晶的基质9AA，开发了升华后重结晶的方法，并在此进行报告。此外，还将对小鼠肝脏中低分子量代谢产物的MS成像结果示例进行介绍。