2023-07-21 18:23:20, 华质菌 华质泰科生物技术(北京)有限公司
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
01
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。
02
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。
03
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
电话:010-6439 9978
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