上期我们通过分析表皮保湿因子,可视化呈现不同部位组分的分布情况,有针对性地帮助个人护理品和化妆品的应用开发。当使用不同种类化妆品后,关键成分渗透到皮肤表皮或被吸收的能力,也代表着化妆品的效用。胶带剥离法是一种公认的角质层研究方法,通过连续剥离的皮肤层进行分析,还可以提供成分渗入皮肤的信息。在这里,我们应用DESI结合离子迁移率质谱分析不同种类化妆品应用在皮肤表面后的情况。
图1.DESI连接SYNAPT G2-Si 系统
01
实验条件
采集模式:DESI+
毛细管电压:3.0 kV
锥孔电压:50 V
离子源温度:120 ℃
IMS 波速范围:1000-350 m/s(ramp)
IMS 波高: 40 V
IMS 淌度池压力:3.3 mbar
DESI 喷雾溶液:98:2 甲醇:水v/v + 0.1% 甲酸 + 250 pg/μL 亮氨酸脑啡肽
DESI 溶液喷雾速度: 3 μL/min
DESI 喷雾器压力: 7 bar
DESI 喷雾器角度: ~85°
MS 进气角度:~10°
02
样品采集
将通过胶带剥离法获取的皮肤样品固定在载玻片上,放置在DESI样品台中进行采集。
图2.前臂腹侧区域用于空白和应用化妆品的皮肤取样
图3.(a)左前臂防晒霜样本;(b)右前臂抗皱保湿霜样本;(c)空白D-Squame胶带;(d)空白皮肤样本
03
实验结果
首先通过空白胶带和空白皮肤的样品分析(图未展示,
图4. 涂抹防晒霜样本(蓝色)和空白皮肤样本(橙色)比对
图5.涂抹抗皱保湿霜样本(蓝色)和空白皮肤样本(橙色)比对
借助HDMS比对软件,可以帮助找到样品差异的化合物,并提取感兴趣的特征组分进行进一步鉴定。在这个例子中,找到抗皱保湿霜中的特征成分 — 聚二甲基硅氧烷(PDMS),可以提取出迁移谱图,四维信息为组分研究提供便利。
图6.抗皱乳霜特征成分 — 聚二甲基硅氧烷(PDMS)迁移谱图
借助DESI的成像表征,可以针对比对后找到的感兴趣的化合物,分别查看不同样本间的分布情况,例如神经酰胺的组分(m/z 666.64),可以看到空白胶带和涂抹抗皱保湿霜的皮肤样本中均没有,并且涂抹防晒霜后的胶带剥离法获得响应也较低,说明化妆品(尤其此实例中的抗皱保湿霜)确实在皮肤表面提供一个有效的屏障。
图7. 一种皮肤神经酰胺(m/z 666.64)的提取离子成像图(a)空白胶带样本;(b)空白皮肤样本;(c)涂抹防晒霜样本;(d)涂抹抗皱保湿霜样本
后续,可以借助二元比对或者多元统计分析,进一步找到感兴趣的标记组分,呈现化合物组分在不同样本间的分布情况,并借助精确质量数、同位素以及二级碎片离子信息进行结构鉴定。
04小结
DESI连接离子淌度质谱,可以通过胶带剥离对皮肤表面进行表征:
1️⃣ 借助DriftScope软件,提供样品离子信息的整体呈现;
2️⃣ 利用HDMS比对软件快速地进行二元比对;
3️⃣ DESI的扫描结果可视化呈现差异组分/特征组分和分布。
此外,用胶带剥离法所获取的表皮角质样本,通过DESI连接质谱表征,还可以提供化妆品对于皮肤脂质等成分的影响,多维度评估化妆品在皮肤表皮的适用性。
如您需要更多有关DESI的应用实例和信息,
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