如何肤如凝脂？DART 质谱“冻龄”探秘

发布时间： 2022-05-19 12:07 来源：华质泰科生物技术（北京）有限公司

漫漫冬日里，呵护肌肤，保湿补水必不可少。

当干燥来袭，我们肌肤有自己专属的侍卫队，即，角质层中自行产生的 “天然保湿因子（NMF）”，如尿素、吡咯烷酮羧酸、乳酸、和各种氨基酸。

NMF 负责维持皮肤中足够的水分，并与皮肤弹性、酶活性和屏障功能密切相关，其缺失会引起鱼鳞病、特应性皮炎等疾病。因此，NMF 的产生机制在皮肤研究中具有重要意义，其定量方法也必不可少。

资生堂全球创新中心通过实时直接分析质谱 DART-MS 和稳定同位素内标 SIL-IS 相结合，直接定量分析皮肤角质层中的天然保湿因子（NMF），简单、快速。与 LC 和 GC 等传统方法相比，DART-MS 无需耗时费力的样品预处理，可实现角质层成分的高通量直接定量，潜力巨大。

// 资生堂全球创新中心

材料准备

所有氨基酸（丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸、酪氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、鸟氨酸和瓜氨酸）、焦谷氨酸、尿氨酸、尿素、乳酸。

样本制备

用胶带从4名志愿者脸颊上剥离角质层样本，同一位置进行4次。为消除污垢，第1条弃用，采用第2、3、4条胶带进行测量。每条胶带再分为2条，分别用于 DART-MS 和 GC-MS 分析。

胶带剥离法：使用胶带获取角质层样本。胶带牢牢粘在皮肤上，手指按压覆盖的整个区域，然后取下胶带。方法简单，可获得大量样本，但色谱需长时间分析，无法满足当前需求。

仪器条件

DART 联机 LCMS8040，高通量定量。DART 离子源，温度500°C，正离子模式，氦气为载气，流速3 L/min。优化方法，找到适合各种 NMF 和 SIL-IS 的特定 MRM 多重反应监测条件。

此外，使用喷墨打印技术实现内标物（SIL-IS）在角质层样本的均匀沉积和分布，以提高定量精度。

图1 // DART-MS 定量角质层中天然保湿因子（NMF）的工作流程

（a）从志愿者身体采集角质层样本，同一皮肤区域多次胶带剥离，以检查 NMF 的深度剖面。（b）蛋白质测定仪测量胶带上角质层中的蛋白质总量，用于标准化 NMF 值。（c）在胶带表面涂覆 SIL-IS 混合溶液。（d）将胶带切成矩形条，粘在石英棱镜上。同一棱镜放10条胶带，间隔10 mm。（e）将棱镜放置在 DART 离子源和质谱入口之间，以0.2 mm/s 的速度移动，NMF 和 SIL-IS 被电离并进入 MS 分析，10分钟内可测量10条胶带。

图2 // 校准曲线标准带的准备。胶带的粉红色区域涂有不同浓度的 NMF 混合溶液。粉红色密度表示浓度。然后，用浓度为1 nmol/cm² 的 SIL-IS 混合溶液涂覆蓝色方形区域。胶带放置在棱镜上，DART-MS 分析。

图3 // DART-MS 获得的 NMF 剖面。（a）NMF 成分剖面，12个胶带的平均值。（b）NMF 深度剖面。L2是4名志愿者的第2条胶带的平均值。L3是第3条胶带的平均值。L4是第4条胶带的平均值。

将 DART-MS 与 SIL-IS 涂层相结合，成功开发了一种快速简便地定量分析角质层中 NMF 的新方法。26 种天然保湿因子（NMF）的校准曲线均获得良好的线性相关性。DART-MS 无需预处理，如液液萃取和色谱分离。与传统技术相比，大大缩短了分析时间，可用于现场分析。

此外，DART-MS 不仅限于“天然保湿因子”的分析，还可以检测角质层中的其他成分，如脂质等。

● 参考文献：

1. Katsuyuki Maeno. Direct Quantification of Natural Moisturizing Factors in Stratum Corneum using Direct Analysis in Real Time Mass Spectrometry with Inkjet-Printing Technique. Scientific Reports. 2019

https://doi.org/10.1038/s41598-019-54454-x

2. Katsuyuki Maeno, Yasuo Shida, Haruo Shimada. Direct Quantitative analysis of the natural moisturizing factor (NMF) in the stratum corneum by direct analysis in real time mass spectrometry (DART-MS). Analytical Methods. 2017, 9(33): 4851-4857.

DOI:10.1039/c7ay01177f

文章来源：华质泰科服务平台微信公众号

标签：	原位质谱；快速分析；DART