Un metodo di preparazione efficiente dei campioni per migliorare i segnali dello ione del carboidrato in spettrometria di massa di Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization

Analisi del carboidrato sono un argomento importante e impegnativo. Carboidrati e loro derivati svolgono i ruoli importanti vivere organismi^1,2,3. Queste molecole hanno complicate strutture e sono inclini a decomporsi. Molti di loro non può essere caratterizzati chiaramente a causa di difficoltà nella separazione e nella rilevazione. Anche se spettrometria di matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) massa (MS) è stata applicata all’analisi di una vasta gamma di biomolecole, grazie alla sua sensibilità e risultati comprensibili⁴, analisi dei carboidrati mediante MALDI-MS continua per essere una grande sfida a causa della efficienza di ionizzazione bassa di tali molecole⁵. Derivatizzazione chimica è un modo comune per migliorare l’efficienza di ionizzazione di carboidrati^6,7, ma tali procedure sono tempo e consumo di campione. Inoltre, l’efficienza di ionizzazione di carboidrati derivatizzate è ancora inferiore a quella delle proteine. Così, lo sviluppo di metodi per migliorare il segnale del carboidrato in MALDI-MS senza procedure complicate è necessario.

L’applicazione di MALDI-MS per l’analisi quantitativa è un altro argomento impegnativo. Un grave problema di MALDI-MS è che sua riproducibilità sensibilità e dati dipende criticamente protocolli di preparazione del campione e parametri sperimentali. In molti casi, analisi quantitativa mediante MALDI-MS è inaffidabile a causa di morfologie campione eterogeneo e distribuzione dell’analita. Un esempio ben noto è i campioni preparati con una matrice MALDI (DHB) 2,5-dihydroxybenzoic acid. Quando DHB è cristallizzato lentamente sotto ambiente, nella misura di incorporazione di analita in cristalli di matrice è imprevedibile, perché risultanti campioni presentano morfologie irregolari. Tali campioni normalmente consistono di grandi cristalli aghiformi e fine. Quando DHB è preparato utilizzando un solvente volatile e/o una piastra riscaldata campione, a rapida essiccazione provoca cristalli fini più omogenee e migliori risultati quantitativi^8,9,10. Questa tecnica è conosciuta come “ricristallizzazione” dei campioni MALDI. Il miglioramento è attribuito alla migliore integrazione degli analiti in cristalli di matrice fine durante il processo di cristallizzazione veloce. Abbiamo anche dimostrato che l’ambiente di preparazione del campione di regolazione ridotto l’eterogeneità del segnale del carboidrato e miglioramento dei risultati quantitativi^11,12. I risultati in questi lavori suggeriscono che la morfologia del campione è un fattore critico nel determinare la qualità del segnale del carboidrato. Per sviluppare una strategia generale per analisi giornaliera, è necessario un metodo di riforma efficiente dei campioni che fornisce i carboidrati migliorata sensibilità.

Abbiamo sistematicamente esaminato la correlazione tra sensibilità di morfologia e carboidrati campione in MALDI-MS in un recente rapporto¹³. I risultati ottenuti utilizzando diversi importanti carboidrati e visualizza matrici che il potenziamento del segnale migliore è soddisfatta di ricristallizzazione secchi campioni MALDI. La morfologia dei campioni preparati con il metodo convenzionale secchi gocciolina (DD) è riformata mediante ricristallizzazione veloce con metanolo (MeOH). I protocolli di preparazione del campione dettagliate sono dimostrati qui. Il protocollo è costituito da tre passaggi principali, tra cui campione piatto precondizionamento, deposizione di campione e ricristallizzazione e analisi di spettrometria di massa. I carboidrati utilizzati includono sialyl-lewis (SLe^A) e maltoheptaose (MH). DHB viene utilizzato come una matrice di modello. I risultati mostrano che l’intensità del segnale del carboidrato e della distribuzione spaziale nettamente migliorata dopo ricristallizzazione. Tale metodo può essere applicato ai campioni di altre matrici popolari, tra cui 2, 4,6-trihydroxyacetophenone (THAP) e l’acido α– ciano-4-idrossicinnamico. Questo metodo serve come un approccio generale che può essere facilmente integrato nella routine di laboratorio per l’analisi del carboidrato.