2020-03-28 11:43:07, Waters 沃特世科技(上海)有限公司
你认为DESI技术只能做质谱成像吗?当然不仅仅是。DESI技术以其灵活多样的性能,还可以做N维技术扩展,帮助大家突破以往的科学瓶颈。
从今天起,就请和小编一起走入我们的DESI“黑科技系列”,看看DESI是怎样“无所不能”的。下面请进入第一篇:快检篇。
DESI原理
DESI原理是喷雾溶剂连接于毛细管上,施加一定的高电压,在氮气的辅助下形成带点喷雾液体,轰击样品表面,带点溶剂与待分析物同时发生解析和电离,沿着传输毛细管进入质谱。通过移动喷针放置样品的操作台,来采集不同部位的离子信号,进行实验表面分析或分子成像。
在线反应的灵活监测
利用DESI的特殊原理,我们可以用其来分析一些常规色谱质谱方法难以分析的样品,如需要高盐或非挥发性溶剂体系的样品,难溶于常规有机溶剂的样品,以及一经前处理结构即会发生改变的样品等。
案例:酶促反应在线监测
质谱技术以其选择性和灵敏度等优势极大促进了酶促反应的研究,但常规质谱检测手段也有其局限性。比如,酶反应通常是在一定的pH和离子强度下进行,体系中通常含有无机盐或者非挥发性的缓冲物,而这与常规色谱质谱联用方法的体系是不兼容的。并且常规方法难以实现酶反应的在线淬灭,因此难以测得准确的动力学参数。
Si Cheng等在Analytical Chemistry上发表了利用DESI技术进行在线监测酶促反应的研究。在DESI的辅助下,可以通过选择适当的喷雾溶剂,从含有高盐含量或非挥发性溶液中很好地离子化反应产物,这对于酶的最佳活性是必需的。而在常规LCMS实验中,由于液质联用色谱流动相的要求限制很难实现。此外,通过DESI的辅助,还可以通过选择喷射溶剂,可以实现在线反应淬灭,从而准确计算酶促反应速率。该案例很好地体现了DESI离子化性能的灵活性和及时性特征。
DESI在线酶促反应监测
高通量快速筛查
DESI技术省去了色谱分离的时间,因此我们也可以用其来进行样品的高通量快速分析。
沃特世DESI系统标配了Prosolia玻璃载玻片。进行实验时,把样品点在Prosolia玻璃载玻片上,等样品挥干之后,用DESI进行分析,一个样品的分析时间1-2min就可以完成。与普通玻璃载玻片相比,样品在Prosolia玻璃载玻片上灵敏度可提高一个数量级以上。
该方法可对提取液或液体样品做高通量快速筛查,也可作反应监测。同时,不但可以针对小分子检测,也可用于多肽、寡核苷等的分析。
采用Prosolia玻璃载玻片进行样品高通量分析点样示意图
案例1:中药样品快速分析
中药样品,尤其是复方样品,由于成分复杂,通常在质控分析时需要较长的色谱分离时间,影响检测通量。
孙博等于《中国实验方剂学杂志》发表了采用DESI技术对半夏泻心汤质量控制进行的研究。将甘草苷等对照品及半夏泻心汤样品,点样在滤纸上,直接进行DESI MS质谱分析,4h即可完成15批半夏泻心汤对应实物的样品分析(正负离子模式下),而传统UHPLC-DAD的分析时间需要10.5h。并且DESI MS质谱分析获得数据信息量远大于UHPLC-DAD,可以对复方中多组复杂、难以定性的成分进行定性及半定量分析,可用于中药复方的快速质量控制。
案例2:抗药菌快速筛选
传统的抗药菌筛选法包括表型方法如纸片扩散法,或PCR法。表型法耗时长,且容易产生假阳性或假阴性结果。PCR法成本较高,且检测针对的是已知抗性基因,新的未知抗性基因则难以检测。
Pui-Kin So等于Talanta发表了使用Tip DESI,结合离子淌度技术,对碳青霉烯类抗生素耐药菌进行快速筛选的研究。对从临床样本分离出的12种抗生素MEM(美罗培南)耐药菌进行快速筛选。在2分钟内,可对12种MEM耐药菌进行快速筛选,即每个菌株的筛选时间仅需10秒。
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