MS Imaging of Natural Toxin Colchicine in Autumn Crocus Bulb Using iMScope QT

Aplikace | 2024 | ShimadzuInstrumentace
MALDI, MS Imaging, LC/HRMS, LC/MS/MS, LC/MS, LC/TOF
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Analýza distribuce přírodních toxinů v rostlinných pletivech je klíčová pro zajištění potravinové bezpečnosti a prevence otrav. Hromadění cytotoxických alkaloidů, jako je kolchicin a demekolcin v cibulkách ocúnu podzimního, představuje vysoké riziko s ohledem na jejich vysokou toxicitu.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo využít zobrazovací hmotnostní spektrometrii (MS imaging) pro prostorové zobrazení a kvantitativní analýzu distribuce kolchicinu a demekolcinu v řezech cibulky ocúnu podzimního. Studie demonstruje schopnost přístroje iMScope QT rychle a s vysokým rozlišením skenovat rozsáhlé vzorky.

Použitá metodika a instrumentace


Pro přípravu vzorku byla cibulka rozkrojena, rychle zmražena a zřezy o tloušťce 30 μm byly připevněny na ITO-skleněné podložky. Matricí byla použita sloučenina CHCA, nanesená automatizovaným systémem iMLayerTM pro rovnoměrné pokrytí.
  • MS imaging: iMScopeTM QT
  • Matrix coating: CHCA, tloušťka 0,7 μm (iMLayer)
  • Prostorové rozlišení: 25 μm při skenování celého řezu, 10 μm pro detailní oblast
  • Polaritа: pozitivní ionizace
  • m/z rozsah: 370–405
  • Laser: 50 záblesků na bod, frekvence až 20 kHz

Hlavní výsledky a diskuse


MS imaging při rozlišení 25 μm odhalilo, že kolchicin je koncentricky akumulován ve vnějších vrstvách cibulky, zatímco demekolcin se rozprostírá rovnoměrně v celém průřezu. Detailní zpracování při 10 μm potvrdilo stejný distribuční vzorec a podtrhlo schopnost zachytit malé variace lokálního obsahu toxinu.

Rychlé skenování celého řezu s 378 594 pixely bylo dokončeno za méně než 4 hodiny díky vysoké laserové frekvenci, což představuje významné zrychlení ve srovnání s konvenčními metodami.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda umožňuje přesnou lokalizaci toxických oblastí v rostlinách, což napomáhá:
  • Prevenci otrav při sběru a konzumaci jedlých rostlin
  • Vyšetřování botanických vzorků v rámci potravinářské kontroly
  • Vědeckému výzkumu metabolismu sekundárních metabolitů

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj zobrazovací MS může zahrnovat kvantitativní analýzu pomocí vnitřních standardů, integraci se softwarem pro automatizovanou analýzu obrazů a využití vyšších prostorových rozlišení k mapování mikromorfologických struktur. Technologie může nalézt uplatnění v farmakognózii, ekologii i kvalitativní kontrole potravin.

Závěr


Studie prokázala, že iMScope QT s vysokou frekvencí laseru a variabilním rozlišením umožňuje rychlé a kvalitní zobrazení distribuce toxinů v rostlinných vzorcích. Získaná data podporují bezpečnostní opatření při nakládání s potenciálně jedovatými rostlinami a otevírají cestu k dalším aplikacím v analytické chemii a biomedicínském výzkumu.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Distribution Analysis of Plant Alkaloids in Narcissus, by MS Imaging
Imaging of the Antimicrobial Active Substance Scoparone in Orange Peel Using iMScope QT
High spatial-resolution MS imaging of longitudinal- and transverse- cross sections of drug-incorporated ha
Mass Imaging Analysis of Organoids on iMScope QT