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生命与环境科学学院王晓东教授团队在MALDI源质谱脂质成像新型基质研究领域取得又一重要进展

【来源: | 发布日期:2019-09-26 】


近年来,基质辅助激光解析电离质谱成像(MALDI-MSI)以其无需复杂样品前处理,可同时原位表征多种分子等优势,受到了极大关注,并被广泛应用于众多生物内/外源性分子成像表征。其中,基质的选择对于MALDI-MSI脂质表征至关重要,合适基质的选择与应用是促使生物样本组织表面内源性脂质分子高效离子化从而保证高质量质谱成像结果的关键所在。新型基质的筛选对于增强MALDI-MSI技术对于动植物内源性脂质分子检测能力、扩大MALDI-MSI技术对于植物组织样本应用范围具有重要意义。

近日,中央民族大学生命与环境科学学院、生物成像与系统生物学研究中心王晓东教授团队继成功筛选出适用于动、植物组织样本表面多种内源性小分子化合物原位表征新型基质(DMCA)之后(Analytical Chemistry, 2019, 91, 2634-2643,SCI一区,Nature Index收录),进一步在MALDI源质谱脂质成像新型基质研究领域取得又一进展。其团队成功筛选发现一种新型基质:2,3-二氰基对苯二酚(DCH),该基质具有离子化效率高,微米级结晶尺寸且形态均一性好,化学稳定性强等优势,同时适用于动植物组织样本表面多种内源性脂质分子检测。相关研究成果以“Enhanced in-situ detection and imaging of lipids in biological tissues by using 2,3-dicyanohydroquinone as a novel matrix for positive-ion MALDI-MS Imaging”为题,发表于化学综合顶级期刊《Chemical Communications》(Chemical Communications, 2019, DOI: 10.1039/c9cc06961e,SCI一区,Nature Index收录)。

研究表明,相比于其他常规MALDI基质:如2,5-二羟基苯甲酸(DHB),α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA),2-巯基苯并噻唑(2-MBT),2,4-二硝基苯肼(DNPH),对硝基苯胺(PNA),DCH具有较强的紫外吸收能力,对于脂质分子具有较高的离子化效率。因此,DCH作为一种新型基质可显著增强MALDI-TOF MS对于样品表面脂质化合物的原位检测能力。研究发现,该基质不仅适用于小鼠脑、肝组织表面多种内源性脂质分子的原位表征,且对于亚麻荠种子、中国特色药用植物南方红豆杉种子也具有较好的适用性。该新型MALDI基质的筛选发现为进一步拓展MALDI-MSI在动、植物脂质组学研究领域中的应用提供了一定的技术支持。

(论文在线链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cc/c9cc06961e#!divAbstract)

该项研究工作得到国家自然科学基金(21605164、31770384)、中央民族大学双一流学科建设项目(Yldxxk201819)、国家民委中青年英才培养计划项目(10301-0190040110)等资助。生命与环境科学学院2015级化学专业学生刘亚琴为该论文第一作者,这也是学院第一个以本科生为第一作者在化学综合顶级期刊《Chemical Communications》上发表研究性学术论文。


王晓东教授是2015年引进的海外优秀人才,连续获得2项国家自然科学基金项目,2018年入选国家民委中青年英才培养计划,博士生导师。