沃特世作为原位电离技术的先行者，致力于将DESI、REIMS等原位电离新技术服务于更多领域。为此，沃特世在2018年4月26日成功召开了第五届中国原位电离质谱会议 (AIMS2018) 会前研讨会暨沃特世原位电离质谱技术研讨会。
沃特世原位电离质谱技术研讨会成功举办
本次研讨会包括：质谱技术专题研讨和应用现场展示两个部分。会议内容聚焦于沃特世原位电离技术及其最新应用，如DESI成像技术、REIMS(iKnife)手术质谱刀、DART/QDa技术等，吸引了各大科研院所及厂商100多位代表共同参与。
更多详细内容请点击此处了解。
同时，从本期开始，我们将定期推出关于原位电离技术更多应用，让您进一步了解这些新技术。今天，首先给大家介绍的是《如何运用DESI质谱成像技术分析人参中人参皂苷的空间分布》应用方案。
近期，由中国医学科学院药物研究所陈士林教授课题组在GigaScience杂志上发表了《Panax Ginseng Genome Examination for Ginsenoside Biosynthesis》。其中，提及到如何利用DESI技术对人参中目标物的分布进行研究。
人参 — 历来被视为百草之王，有几千年的临床应用历史。现代药理学研究发现人参中的主要活性成分是人参皂苷。人参皂苷是一种固醇类化合物，它通过影响多重代谢通路发挥抗肿瘤、抗高血压、抗病毒和免疫调节等效能。
（图片来自视觉中国）
人参皂苷有十几种之多，其类别和含量的变化导致人参不同组织（如根和根状茎）的临床疗效和临床运用的差异。因此，研究不同人参皂苷在组织中的空间分布，能为人参的临床运用提供更多参考信息，同样有利于理解和改进人参的育种和培养。
DESI质谱技术
解吸电喷雾电离(Desorption Electrospray Ionization, DESI)是一种快速的大气压环境下的质谱成像技术。与其他质谱成像技术如MALDI相比，DESI几乎不需要对样品进行前处理(如研磨，萃取，衍生等)，因此能真实反应化合物在样品中的分布情况。在本次研究中，我们将运用DESI技术对人参根横切片中的人参皂苷进行质谱成像分析，探究不同类型人参皂苷的具体空间分布情况。
沃特世解决方案
人参横切片可以分为3大部分，最外层的周皮，向内为皮层，再向内位于中间的为中柱(图1a)。
对人参横切片进行DESI质谱成像，人参皂苷包括Rg1/Rf、pseudo-Rc1、Ra1/Ra2、Rd/Re、Rs1/Rs2和Ra3能明显看到其信号(图1b)，其中Rg1/Rf高分布于周皮和中柱，Rd/Re、Rs1/Rs2、Ra1/Ra2和pseudo-Rc1高分布于周皮，在中柱含量较低，而Ra3呈现出一种较弥散的分布模式，在接近外皮的区域分布较高(图2c)。同样，人参含有的其他一些代谢物如Maltose和Citbismine C的分布状况也可以明显看到(图2c)。
图1.基于DESI质谱成像得到人参根横切片中人参皂苷的分布状况3。a)人参根横切片的光学图像。b)总质谱图。c)Maltose, CitbismineC和人参皂苷包Rg1/Rf、pseudo-Rc1、Ra1/Ra2、Rd/Re、Rs1/Rs2和Ra3的DESI质谱成像结果。
进一步用DESI-MS/MS成像方法对人参皂苷中的同分异构体如Rg1/Rf和Rd/Re的分布状况进行探究。以Rg1/Rf为例，Rg1在单糖基团处断裂得到特征碎片m/z 637.46, Rf在双糖基团处断裂得到特征碎片m/z457.15(图2a和2b)，Rg1和Rf的DESI-MS/MS成像结果显示出明显不同的空间分布状况(图2c)。
图2. 人参根横切片中Rf和Rg1的DESI-MS/MS成像结果3。a）Rf/Rg1(m/z 799.52)的MS/MS谱图。b)Rf和Rg1的分子结构。c)Rf和Rg1的DESI-MS/MS成像图。
结 论
在基本不需要对样品进行前处理的条件下，DESI成像技术能直接获取样本中代谢物的信息，从而真实地反映化合物的空间分布情况。在此，我们应用DESI成像技术对人参横切片中人参皂苷进行分析，发现不同的人参皂苷具有各自特异的分布情况。同时，DESI-MS/MS成像技术能进一步区分人参皂苷同分异构体的分布情况。
如需了解应用详情，请
相关阅读：
科研好帮手之“原位电离技术”知多少（上）？
科研好帮手之“原位电离技术”知多少（下）？
首页
