植物表皮的角质层是一类脂质聚合物，根据其化学组成和结构的不同而呈现不同的生理特征。
“漫栽木槿成篱落，已得清阴又得花。”
木槿花，锦葵科木槿属落叶小乔木或灌木。朝开暮落，似无穷尽，为夏日平添几多芳菲，几丝凉意。
上一篇的主角香玲草是木槿的“亲戚”，因角质层排列结构而产生虹彩效果（点击查看）。为进一步探索，剑桥大学化学系和植物系以木槿花为例，引入了一种新的表面解聚方法结合 LESA-HRMS 液滴萃取表面分析高分辨质谱联用技术，快速表征和空间分辨植物组织角质层的化学特性，以确认植物表面不同区域图案之间的化学成分差异。
样品制备和分析
镊子取下木槿花瓣，清洗后放置在 LESA 样品台上。配置两种不同的混合溶剂（极性和非极性），使用 LESA-MS 对花瓣不同部位萃取分析。其他花瓣在 LESA 分析前进行解聚。LESA，即芯片多通道纳喷源（Triversa NanoMate）
解聚。角质的解聚通过皂化作用在花瓣表面直接完成，方法源自 Mendez-Millan 等人在2010年提出。本研究改进方法使之更加快速直接，可在植物同一器官的表面上提供空间分辨特征。（详情参见原文）。
LESA-HRMS 分析解聚和非解聚花瓣样品，并进行主成分分析（PCA）。
图1：木槿花图片和扫描电镜（SEM）图像：（1）近端/脊状区，（2）光滑区和脊状区的连接处，（3）靠近交界处的光滑区，（4）远端/光滑区。
范氏图显示不同萃取溶剂和有无解聚的条件下，在木槿花瓣光滑/远端和脊状/近端部分（组合）上检测到的所有分子的分布特征。右下的红框图表示脂类的面积，这些化合物在角质解聚后被更有效地提取出来。
图2：维恩图显示了不同方法在花瓣光滑/远端（a）和脊状/近端（b）部分的指定分子式的重叠和特异性。解聚与 LESA-HRMS 分析相结合的方法，提供了新的分子式。相比之下，解聚与 LESA-HRMS 相结合的新方法获得的结果更为准确，为木槿花瓣光滑/远端和脊状/近端部分的角质层组成提供新的见解。
图3：使用三种不同提取方法，LESA-HRMS 获得的花瓣光滑/远端（上）和脊状/近端（下）的质谱图。解聚后可获得更多分子量在200-400 Da 和600−800 Da 的化合物。
图4：Kendrick 质量缺陷图显示了在解聚的木槿花瓣上检测到的所有分子式的分布。色标表示其中的氧原子数。通过解聚和 LESA-HRMS 分析得到的主要系列是长链脂肪酸、羟基脂肪酸、二羟基脂肪酸和单不饱和羟基脂肪酸（图4中水平数据点的蓝色、浅蓝色和绿色系列），它们均是植物表皮和表皮内蜡的已知组分。
图5：解聚后，使用非极性溶剂混合物进行 LESA-HRMS 分析，木槿花瓣的脊状/近端部分和光滑/远端部分的质谱图之间的差异。本研究提出了一种新的分析方法，利用直接表面解聚结合 LESA-HRMS 对植物组织表面进行详细的表征。该方法可用于木槿花瓣角质层的化学表征，其表面具有脊状/近端区和光滑/远端部分。
与未经解聚的 LESA-HRMS 法对木槿花瓣表面的分析相比，表面皂化能有效地将角质解聚成其单体成分，继而检测出标志性化合物（不解聚则无法获得）。解聚过程对脊状/近端角质层的影响更为显著，因其表皮蜡层更厚实丰富。结果与先前研究一致，即植物角质层的成分在化学和形态上可能是不均匀的，即使在同一花瓣的不同区域之间也是如此。
视频案例：LESA 分析玉米根，点击查看
文献来源
Markus Kalberer, et al. Direct Depolymerization Coupled to Liquid Extraction Surface Analysis-High-Resolution Mass Spectrometry for the Characterization of the Surface of Plant Tissues. Anal Chem. 2019, 91, 8326−8333.
DOI: 10.1021/acs.analchem.9b01094
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