一种同时分析小扁豆萌发过程中多种脂类成分空间分布变化的质谱成像方法技术

本发明专利技术公开了一种同时分析小扁豆萌发过程中多种脂类成分空间分布变化的质谱成像方法。首先包埋不同萌发时间的小扁豆组织进行冷冻切片制备；然后将CHCA基质通过升华法沉积到小扁豆组织切片表面；最后将沉积有基质的小扁豆组织切片进行MALDI

【技术实现步骤摘要】
一种同时分析小扁豆萌发过程中多种脂类成分空间分布变化的质谱成像方法


[0001]本专利技术属于质谱成像
，具体涉及一种同时分析小扁豆萌发过程中多种脂类成分空间分布变化的质谱成像方法。

技术介绍

[0002]小扁豆(Lens culinaris L.)又名滨豆、鸡眼豆，是一种重要的豆类作物，富含蛋白质，维生素，膳食纤维，碳水化合物和脂质等必需营养物质。然由于小扁豆烹饪时间较长以及存在抗营养分子（例如血凝素、胰蛋白酶抑制剂、皂苷、脂氧合酶和非蛋白氨基酸），其在传统饮食中的广泛应用受到极大限制。发芽已被证明是一种经济高效的加工技术，不仅可以最大限度地提高豆类的消化率，适口性和营养质量，还可以有效减少天然存在的抗营养物质，增加促进健康的碳水化合物，氨基酸，脂类和其他生物活性化合物的含量。此外，发芽也是豆科植物生命周期中一个关键的发育阶段，其发生高度复杂的代谢变化以使种子成为可存活的有机体。脂类物质不仅在种子萌发过程中起着至关重要的作用，同时在癌症、冠心病、炎症等多种疾病的预防方面有积极作用。因此，探索小扁豆萌发过程中脂类物质的空间分布变化不仅有助于揭示脂类化合物的代谢途径和生理功能，还为扁豆更好地萌发和加工成功能性食品提供有利指导。
[0003]基质辅助激光解吸电离
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质谱成像（MALDI
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MSI）技术是基于质谱发展起来的用于样本定性和定量检测的一种新型分子成像技术，无需染色标记，其通过扫描样本，即可高灵敏、高分辨地获得待测样本中目标分子的空间分布信息。然目前尚未见用MALDI
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MSI技术研究小扁豆萌发过程中脂类物质空间分布变化的相关报道。同时，目前MALDI质谱成像技术需采用特定基质辅助目标分子激光解析电离，基质产生的多且强度大的聚合峰在低质量区造成了极大干扰，严重影响了目标脂类代谢物的质谱成像分析。因此如何提高脂质响应信号，实现小扁豆萌发过程中多种脂类物质的可视化原位分析仍面临重大挑战。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种同时分析小扁豆萌发过程中多种脂类成分空间分布变化的质谱成像方法，通过限定基质的种类和相关仪器参数能够有效规避基质对目标物的干扰，实现了小扁豆萌发过程中甘油二酯（DGs）、甘油三酯（TGs）和磷脂酰胆碱（PCs）类化合物的同时可视化成像。
[0005]本专利技术提供的一种同时分析小扁豆萌发过程中多种脂类成分空间分布变化的质谱成像方法，包括以下步骤：（1）样品制备：利用包埋剂将不同萌发时间的小扁豆组织包埋，经冷冻处理后切片，将获得的不同萌发时间的小扁豆组织切片转移到ITO
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导电载玻片上；不同萌发时间的小扁豆组织是将小扁豆萌发处理12、24、36、48、60和72 h后获得；包埋剂为明胶、OCT或羧甲基纤维素（CMC）；冷冻处理的温度为
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80
±
10℃，冷冻切片温度为
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20
±
5℃；小扁豆组织切片的厚度为25～60μm；小扁豆组织切片转移到ITO
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导电载玻片之前，ITO
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导电载玻片需在冷冻切片机中预冷5～10 min。
[0006]（2）光学图像采集：将步骤（1）所述的粘贴有小扁豆组织切片的ITO
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导电载玻片置于光学显微镜下观察，得到小扁豆组织切片的光学图像；光学图像是在1.25倍下采集。
[0007]（3）基质沉积：将步骤（1）所述的小扁豆组织切片通过升华法沉积辅助激光解析电离的基质CHCA，得到涂覆基质的小扁豆组织切片；基质CHCA升华法的沉积厚度为0.5～0.8 μm，沉积温度为250℃。
[0008]（4）质谱成像分析：将步骤（3）所述的涂覆基质的小扁豆组织切片进行MALDI质谱成像分析，得到小扁豆萌发过程中多种脂类成分的空间分布变化；脂类成分包括甘油二酯（DGs）、甘油三酯（TGs）、磷脂酰胆碱（PCs）。
[0009]MALDI质谱成像分析是在正离子模式下进行，包括一级质谱和二级质谱分析；所述一级质谱分析的条件为：质荷比范围为500～1000，激光强度≥50，激光斑点直径为25
±
10μm，成像步长为45
±
10μm，样本电压为3.5 KV，检测器电压为1.95
±
0.5 KV。所述二级质谱分析的条件为：隔离宽度为0.01～0.03Da，碰撞诱导解离能量为30～50%，激光强度为30～50，激光斑点直径为10～25μm，成像步长为15～35μm，样本电压为3.5 KV，检测器电压为1.88～1.95 KV。具体为甘油二酯（DGs）类脂质，隔离宽度为0.01Da，碰撞诱导解离能量为35%，激光强度为38，激光斑点直径为10μm，成像步长为15μm，样本电压为3.5 KV，检测器电压为1.88KV；甘油三酯（TGs）类脂质，隔离宽度为0.02Da，碰撞诱导解离能量为50%，激光强度为50，激光斑点直径为25μm，成像步长为35μm，样本电压为3.5 KV，检测器电压为1.90KV；磷脂酰胆碱（PCs）类脂质，隔离宽度为0.03Da，碰撞诱导解离能量为30%，激光强度为30，激光斑点直径为10μm，成像步长为15μm，样本电压为3.5 KV，检测器电压为1.95KV。
[0010]本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种同时分析小扁豆萌发过程中多种脂类成分空间分布变化的质谱成像方法，通过筛选基质种类，优化仪器参数，能够有效避免基质对目标物的干扰。实现了小扁豆萌发过程中甘油二酯（DGs）、甘油三酯（TGs）和磷脂酰胆碱（PCs）类化合物的同时可视化成像。本专利技术建立的质谱成像方法高效、简便、无需复杂前处理技术，即可观察到高分辨率的形态学图像和质谱图像，为将来研究小扁豆萌发过程中脂类化合物的代谢途径和生理功能提供了新的技术支持。
附图说明
[0011]图1为不同包埋剂下获得的小扁豆光学图像，其中（a）为羧甲基纤维素（CMC）包埋剂，（b）为明胶包埋剂，（c）为OCT包埋剂。
[0012]图2为不同厚度的小扁豆组织切片光学图像及其特征离子MALDI成像图。
[0013]图3为不同基质下甘油二酯（DGs）的MALDI成像图。
[0014]图4为小扁豆萌发12，24，36，48，60和72小时的甘油二酯（DGs）的MALDI成像图。
[0015]图5为小扁豆萌发12，24，36，48，60和72小时的甘油三酯（TGs）的MALDI成像图。
[0016]图6为小扁豆萌发12，24，36，48，60和72小时的磷脂酰胆碱（PCs）的MALDI成像图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和实施例对本专利技术提供的一种同时分析小扁豆萌发过程中多种脂类成分空间分布变化的质谱成像方法进行详细的说明。
实施例
[0018]（1）小扁豆萌发：黄色品种的小扁豆（Lens culinaris）购自会宁县星火生物技术发展有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种同时分析小扁豆萌发过程中多种脂类成分空间分布变化的质谱成像方法，其特征在于，该质谱成像方法包括如下步骤：（1）样品制备：利用包埋剂将不同萌发时间的小扁豆组织包埋，经冷冻处理后切片，将获得的不同萌发时间的小扁豆组织切片转移到ITO
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导电载玻片上；（2）光学图像采集：将步骤（1）所述的粘贴有小扁豆组织切片的ITO
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导电载玻片置于光学显微镜下观察，得到小扁豆组织切片的光学图像；（3）基质沉积：将步骤（1）所述的小扁豆组织切片通过升华法沉积辅助激光解析电离的基质CHCA，得到涂覆基质的小扁豆组织切片；（4）质谱成像分析：将步骤（3）所述的涂覆基质的小扁豆组织切片进行MALDI质谱成像分析，得到小扁豆萌发过程中多种脂类成分的空间分布变化；MALDI质谱成像分析是在正离子模式下进行，包括一级质谱和二级质谱分析；所述一级质谱分析的条件为：质荷比范围为500～1000，激光强度≥50，激光斑点直径为25
±
10μm，成像步长为45
±
10μm，样本电压为3.5 KV，检测器电压为1.95
±
0.5 KV；所述二级质谱分析的条件为：隔离宽度为0.01～0.03Da，碰撞诱导解离能量为30～50%，激光强度为30～50，激光斑点直径为10～25μm，成像步长为15～35μm，样本电压为3.5 KV，检测器电压为1.88～1.95 KV。2.根据权利要求1所述的同时分析小扁豆萌发过程中多种脂类成分空间分布变化的质谱成像方法，其特征在于，步骤（1）中所述不同萌发时间的小扁豆组织是将小...

【专利技术属性】
技术研发人员：师彦平，张燕霞，张一达，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：