本文為中國藥科大學天然藥物國家重點實驗室藥物代謝與藥代動力學重點實驗室所作，發表于JOURNAL OF MASS SPECTROMETRY （2019）10.1002/jms.4385。

基質輔助激光解吸/電離飛行時間質譜(MALDI‐TOF MS)是一種出色的分析技術，可以通過簡單的樣品預處理快速分析各種分子。MALDI‐TOF質譜的性能在很大程度上取決于基質的類型，新型MALDI基質的開發引起了人們的廣泛關注。本研究以人參皂苷Rb1、Re和三七皂苷R1為模型皂苷，尋找更合適的MALDI基質。

在本研究的開始階段，發現2,5‐二羥基苯甲酸(DHB)在四種傳統的MALDI基質中為皂苷分析提供了最高的強度，然而DHB與分析物的非均相共結晶使信號采集有些“不穩定”。氧化石墨烯(graphene oxide, GO)由于其單層結構和良好的分散性，被認為是改善DHB結晶均勻性的輔助基質，從而提高皂苷分析的shot-to-shot和spot-to-spot重現性。令人滿意的精度進一步證明了微量氧化石墨烯(0.1 μg/spot)可以大大降低真空條件下氧化石墨烯從MALDI靶板脫離造成儀器污染的風險。更重要的是，DHB-GO復合基質能顯著提高皂苷標準曲線的靈敏度和線性。最后，利用大鼠血漿開展了復雜生物樣品中Rb1的檢測，證明其可快速適用于大鼠藥代動力學研究。這不僅為DHB‐GO在中藥皂素分析中的應用開辟了新領域，也為開發復合基質提高MALDI質譜性能提供了新思路。

使用儀器：島津MALDI‐TOF/TOF MS

圖1 氧化石墨烯(GO)對2,5 -二羥基苯甲酸(DHB)結晶和靈敏度的影響。

A， 分別在5 - 0.01、5 - 0.02、5 - 0.05、5 - 0.1、5 - 0.2和5 - 0.5 mg/ml濃度下DHB - GO復合基質的光學圖像;

B， 使用一系列的DHB - GO濃度(5 - 0.01,5 - 0.02,5 - 0.05,5 - 0.1,5 - 0.2和5 - 0.5 mg/ml)在MALDI - TOF MS上測定三七皂苷的信號強度；

C， 使用DHB (5mg/ml，藍線)、GO (0.1mg/ml，黑線)和DHB - GO (5 - 0.1mg/ml，紅線)基質生成的Rb1、Re和R1的代表性質譜[顏色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖2 在一個點內的隨機位置(n = 7)采集的人參皂苷Rb1、人參皂苷Re和三七皂苷R1的質譜圖譜。A:Rb1, B: Re, C:R1, 以2,5 -二羥基苯甲酸(DHB)為基質；D:Rb1, E: Re, F:R1, 以DHB‐氧化石墨烯(GO) 為基質；[彩色圖可在wileyonlinelibrary.com上查看]

圖3  MALDI-TOF MS測定的人參皂苷Rb1、人參皂苷Re和三七皂苷R1的標準曲線，以A:2，5-二羥基苯甲酸(DHB)和B:DHB-氧化石墨烯(GO)為基質[彩色圖可在wileyonlinelibrary.com查看]

一般來說，MALDI-MS的性能在很大程度上取決于基質的類型，并且最近提出的使用不同基質是改善解吸/電離過程和質譜質量的有效方法。在本研究開始時，發現DHB比其他常規基質對皂苷具有更高的靈敏度，然而DHB在MALDI靶板上的非均相共結晶使得自動化質譜信號采集有些“不穩定”。于是，我們致力于開發更合適的皂苷MALDI基質。

氧化石墨烯GO是一種碳材料，已被證明有助于DHB在親水表面上形成均勻的晶體層，并改善質量峰強度的區域差異。我們推測氧化石墨烯具有高度的水分散性和強缺陷效應，這使得其能夠均勻地吸附分布在其表面的分析物和基質。不出所料，MALDI-TOF質譜分析皂苷在shot-to-shot和spot-to-spot重現性方面取得了顯著改善。精度的提高進一步表明，微量氧化石墨烯(0.1 μg/spot)可以大大降低真空條件下氧化石墨烯從MALDI靶板脫離造成儀器污染的風險。氧化石墨烯中π共軛結構的強吸收可以使其獲得較強激光吸收，從而有助于化學基質電離，提高光譜質量。此外，靈敏度和線性也大大提高。

文獻題目

《The improved performance of MALDI-TOF MS on the analysis of herbal saponins by using DHB-GO composite matrix》

使用儀器

島津MALDI‐TOF/TOF MS

作者

Zhangpei Zhu,Jiajia Shen,Yangfan Xu,Huimin Guo,Dian Kang,Tengjie Yu,He Wang,Wenshuo Xu,Guangji Wang,Yan Liang

聲 明

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