随着对脂质组学研究兴趣的增加，需要改进并简化脂质分析方法。在过去的二十年，质谱成像(MSI)已成为一种强有力的技术，用于分析各种化合物在组织表面的分子分布。基质辅助激光解吸电离(MALDI) MSI被广泛用于研究常见脂类的空间分布。然而，复杂的样品制备和需要真空电离可能会阻碍用于高通量脂质分析。解吸电喷雾电离法(DESI)是一种较新的技术，在DESI中，分子在大气压条件下发生电离，从而减少样品的准备过程。此外，DESI不需要涂布基质，减少外来基质抑制，使低含量物质检测更可行。本文，我们主要将DESI与MALDI MSI进行比较。
有文献表明：MALDI非常适合用于分析磷脂(GPL)、神经酰胺鞘磷脂(SM)[1]、硫酸脑苷脂(ST)；不擅长分析复杂糖脂如神经节苷类。
原因：神经节苷脂含有聚唾液酸寡糖链，容易在MALDI电离过程中破碎[3][4]。神经节甘脂在大脑中尤其丰富，在大脑发育、成熟、衰老过程中它们的组成发生变化，这种变化也会由病理而引起，例如神经退化[2]。
划重点
1
在小鼠脑部的成像实验中，使用DESI直接从小鼠大脑组织观察并成像完整的多唾液酸化神经节苷脂；
2
DESI在特定条件下得到的脂质信息与MALDI互补。
实验条件
仪器：MALDI/DESI-SYNAPT Si HDMS
样品：小鼠脑部切片
优势
DESI更适合分析结构脆弱复杂的脂质即神经节苷脂
GPL的MALDI MSI在文献中有报道，然而，脆弱复杂的脂质即神经节苷脂的MALDI MSI是有挑战性的，这是由于低聚糖链和唾液酸基团在电离过程中碎裂损失造成的。此外，在电喷雾电离过程中，大量唾液酸化神经节苷脂被观察到为多电荷状态[2]。
图1. DESI MSI检测神经节苷脂为双电荷和三电荷负离子状态。a. GD1和GT1神经节苷脂；b. GT1和GQ1神经节苷脂；c. M/z 917.5的GD1b (d18:1/18:0)DESI MSI，其与大脑皮层相关联，特别是与大脑皮层的嗅觉区域相关联，即与d. 所示的艾伦大脑图谱的参考部分相关联，如虚线圈内紫色所示。
从采集到的质谱信号考察，两种电离技术各有所长
图2. a. 负离子质谱和；b. 正离子质谱。a. MALDI和DESI都检测到甘油磷脂(例如m/z 834.5)，MALDI对硫酸脑苷脂的电离效果较好，以及DESI对脂肪酸的电离效果较好，DESI在450 - 600m/z范围内也能检测到溶血磷脂。在负离子模式DESI中观察到多电荷信号；b. 正离子模式MALDI质谱受喷涂的基质影响，使脂质区不清晰。图例: o matrix 9-AA， ^ sulphatides，■ fatty acids，□ lysolipids，● multiply charged ions，﹡ matrix clusters (CHCA)。
两种技术应用于质谱成像互补
图3. 从上图可见，对于DESI，分析FA、LYSO、PG和PC离子化更好，而对于MALDI，分析PE、ST和SM离子化更好（注意，在不同的实验条件下可能观察到不同的电离效率差异）。
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参考文献
【1】K.A. Berry, J.A. Hankin, R.M. Barkley, J.M. Spraggins, R.M. Caprioli, R.C. Murphy,Chem. Rev. 111 (2011) 6491–6512.
【2】A. Zamfir, Z. Vukelic, L. Bindila, J. Peter-Katalinic, R. Almeida, A. Sterling, M.Allen, J. Am. Soc. Mass Spectrom. 15 (2004) 1649–1657.
【3】A.L. Richards, C.B. Lietz, J. Wager-Miller, K. Mackie, S. Trimpin, J. Lipid Res. 53(2012) 1390–1398.
【4】 K. Chan, P. Lanthier, X. Liu, J.K. Sandhu, D. Stanimirovic, J. Li, Anal. Chim. Acta639 (2009) 57–61.
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