贴息贷款添什么？成像质谱让你不一样！

书接上回，为了帮助科研人更好地在“贴息贷款”政策支持下，实现设备更新换代和应用领域拓展、提高实验室面向未来的创新能力，今天小编继续通过高分文章导读系列，跟大家分享一种前沿的分析技术 — 原位分子成像质谱！

阐明品质特征的潜在标志物

— 成像助力传统中药生机焕发

国家药品监督管理局中国食品药品检定研究院聂黎行研究员等在《Frontiers in Plant Science》发表了题为《Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging Illustrates the Quality Characters of Isatidis Radix 》的研究论文，文章首次将解吸电喷雾电离源(DESI)与四极杆飞行时间质谱(Q-TOF/MS)相结合，揭示了板蓝根代谢物的空间分布，并进一步结合多元统计分析方法，确定板蓝根的潜在质量标志物，为中草药质量评价提供科学依据。

图1. 板蓝根中有机酸、氨基酸、核苷和酚类等的空间成像图。

仪器运用亮点：

解吸电喷雾电离质谱成像(DESI-MSI)以其高通量、免标记、高灵敏和高分子特异性等特点广泛应用于中药质量控制、中药药理研究、中药炮制、中药化学和中药资源等领域。本实验以MSI为桥梁，从空间化学的角度探索了揭示板蓝根质量指标的新方法，其特有的空间分布信息作为其他传统研究手段的补充，为具有中国特色的中药产业发展和前沿科研工作提供了全新的研究工具，助力传统中药焕发新的生机与活力。

点击阅读：

《Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging Illustrates the Quality Characters of Isatidis Radix》

环境暴露研究

— 打开探索代谢奥秘之门的钥匙

一直以来，各种环境污染物如何对人体造成影响一直是人类未解的谜团，环境与人如何相互影响，影响的过程又是如何？北京疾病预防控制中心的邵兵团队和中国农大兽医学院合作，通过解析电喷雾电离质谱成像，直观高效地分析了常见动物抗应激药物地 西泮氯化消毒副产物中的2-甲胺基-5-氯二苯甲酮(MACB)在斑马鱼体内的分布及其代谢产物，同时运用空间组学分析来解释MACB的神经毒性和性别差异。

图2. 不同时间点暴露下MACB在雌性、雄性斑马鱼体内分布。

图3. MACB的代谢物m/z230.0833在斑马鱼体内的分布。

图4. MACB暴露0h、24h、48h、72h斑马鱼脊髓部位的PCA图。

图4. MACB暴露0h、24h、48h、72h斑马鱼脊髓部位的PCA图。

图5. MACB暴露0h、72h斑马鱼脊髓部位的S-Plot图。

仪器运用亮点：

DESI 是一种相对无损的分析技术，在同一个切片上先进行DESI-MS分析，再用DESI-MSMS进行二级质谱图成像分析，根据母离子和子离子的精确质量数从而推断出代谢副产物的化合物名称。

点击阅读：

• 《Chlorine disinfection byproduct of diazepam affects nervous system function and possesses gender-related difference in zebrafish》

• 《Distribution visualization of the chlorinated disinfection byproduct of diazepam in zebrafish with desorption electrospray ionization mass spectrometry imaging》

基于质谱成像的药物代谢行为研究

— 更完整阐述药物体内代谢过程

日本国立健康科学研究所(NIHS)药物研究实验室Yukihiro Goda教授课题组报告了基于质谱成像技术研究环索奈德(CIC)及其代谢物des-CIS、des-CIC-oleate在肺部吸收及分布特征。结果显示三种不同的分布特征，包括CIC、des-CIS、des-CIC-oleate共同分布在支气管上皮细胞，des-CIS和des-CIC-oleate分布在肺泡外周区域，部分CIC独立分布在气管上皮细胞中。结果表明CIC及其代谢物在肺部的分布与肺泡及其外周区域内的气溶胶传递和CIC颗粒在上皮细胞的沉积均有相关性。本文表明质谱成像技术为肺部吸入制剂的代谢研究提供了新方法。

图6. CIC喷雾制剂给药后药物代谢行为研究思路。

图7. DESI-MS成像分析CIC及其代谢物在肺部的空间分布。

仪器运用亮点：

本研究开发了基于DESI-MS分析环索奈德及其代谢物肺部空间分布信息的质谱成像方法。与传统LC-MS/MS方法相比，质谱成像能够更准确地反映药物及其代谢物在器官及亚器官的分布特点，从而完成药物空间代谢行为的研究，与LC-MS/MS结果形成互补，更完整地阐述药物在体内的代谢过程。

点击阅读：

《Visualizing the spatical localization of ciclesonide and its mebabolites in rat lungs after inhalation of 1-µm aerosol of ciclesonide by desorption electrospray ionization-time of flight mass spectrometry imaging》

鉴定石窟壁画镀金工艺的有机材料

— 识别组分“是什么？”、“在哪里？”

DESI在化工、材料科学领域应用十分广泛，任何材料在处理工艺和应用过程中遇到的表面成分变化、分布情况，乃至皮肤表层脂质分析（定制化护肤），文物研究和修复都可以借助成像的手段获得可供决策的数据。浙江大学张晖教授团队结合了DESI MS，对克孜尔石窟壁画镀金工艺中有机材料进行分析，借助成分分析推测当时镀金工艺和基底、媒染剂层的制备方法。作者选取了克孜尔石窟171号洞穴（公元57世纪）树脂层较厚的镀金样品制成横截面，通过成分分析检测到紫胶树脂和干性油的特征化合物。从DESI-MS图像来看，上部黄色层更容易电离或显示出较高的二羧酸含量，这表明黄色层主要由脂质组成，可能是用于粘附镀金金属的干性油。这是回答了常规手段如扫描电子显微镜、能量色散光谱(SEM-EDS)、红外光谱、液质联用(LC Q-TOF)、热裂解气质联用(Py-GCMS)等无法区分“来自哪些样品层”问题。

图8. a) 171洞西侧廊道上方中 央石柱图像，黄色方格表示采样位置，树形装饰（黄色虚线）；b) 贴箔和树脂媒染剂放大的样品图像；c) 样品的横截面图像。

图8. a) 171洞西侧廊道上方中 央石柱图像，黄色方格表示采样位置，树形装饰（黄色虚线）；b) 贴箔和树脂媒染剂放大的样品图像；c) 样品的横截面图像。

图9. 采集样品的a）紫胶桐酸和b）紫胶酸a的ESI质谱图。

图10. a)横截面光学图像; b) m/ z187.11(壬二酸)分布与横截面图像的叠加; c) m/z187.11(壬二酸)在横截面上的DESI-MS分布。

仪器运用亮点：

借助DESI MS的表面成像，研究紫胶树脂和干性油等有机材料在不同镀金层中的分布和工艺：确认了壁画中使用干性油作为锡箔染料粘着剂，同时确认干性油也用作铅基红染料的结合剂（确认该工艺出现时间早于之前报道约500年）。另外，通过成分分析，间接证明了印度材料和技术的进口，伴随着佛教沿着丝绸之路的传播。

点击阅读：

《Identification of Organic Materials Used in Gilding Technique in Wall Paintings of Kizil Grottoes》

对小编的分享意犹未尽？欢迎走进沃特世空中实验室，近距离体验Waters高端质谱，探究科研无限可能！

扫描上方二维码报名

使用DESI体验清晰成像

— “Imaging clarity with DESI XS

时间：

2022年11月16日（周三），14:00 - 15:00

实验室连线：

饶炜 博士

欧洲实验室首席成像专家

杨青

上海实验室资 深应用专家

展示内容：

• DESI成像使用原理和方式

• DESI实际应用案例

• DESI与Cyclic IMS淌度质谱联用时的效果

探究多反射超高分辨率质谱

 — “Deep Dive into MRT”

时间：

2022年11月23日（周三）， 14:00 - 15:00

连线实验室：

饶炜 博士

欧洲实验室首席成像专家

许译升

北京实验室资 深应用专家

展示内容：

• 实际展示MRT多反射超高分辨率质谱的使用原理和方式

• 展示使用这一特色产品所做的应用和客户体验