Standardisierte Identifizierung der Substanzstruktur in der tibetischen Medizin mittels Ionenfallen-Massenspektrometrie und mehrstufiger Fragmentierungsanalyse

Zusammenfassung

Hier beschreiben wir ein allgemeines Protokoll und Design, das angewendet werden könnte, um Spuren und Nebenbestandteile in den komplexen Naturstoffformulierungen (Matrixen) in der tibetischen Medizin zu identifizieren.

Zusammenfassung

Tibetische Arzneimittel sind komplex und enthalten zahlreiche unbekannte Verbindungen, so dass eine eingehende Erforschung ihrer molekularen Strukturen von entscheidender Bedeutung ist. Die Flüssigchromatographie-Elektrospray-Ionisations-Flugzeit-Massenspektrometrie (LC-ESI-TOF-MS) wird häufig zur Extraktion tibetischer Medizin verwendet. Viele unvorhersehbare unbekannte Verbindungen bleiben jedoch nach der Verwendung der Spectrum-Datenbank zurück. In der vorliegenden Arbeit wurde eine universelle Methode zur Identifizierung von Komponenten in der tibetischen Medizin mittels Ionenfallen-Massenspektrometrie (IT-MS) entwickelt. Die Methode umfasst standardisierte und programmierte Protokolle für die Probenvorbereitung, die MS-Einstellung, den LC-Prerun, die Methodenetablierung, die MS-Erfassung, den mehrstufigen MS-Betrieb und die manuelle Datenanalyse. Zwei repräsentative Verbindungen in den Samen der tibetischen Medizin Abelmoschus manihot wurden mittels mehrstufiger Fragmentierung identifiziert, wobei typische Substanzstrukturen detailliert analysiert wurden. Darüber hinaus werden Aspekte wie die Auswahl des Ionenmodus, die mobile Phaseneinstellung, die Optimierung des Scanbereichs, die Kontrolle der Kollisionsenergie, die Umschaltung des Kollisionsmodus, die Fragmentierungsfaktoren und die Grenzen der Methode erörtert. Die entwickelte standardisierte Analysemethode ist universell einsetzbar und kann auf unbekannte Verbindungen in der tibetischen Medizin angewendet werden.

Einleitung

Die qualitative Analyse von Spurenelementen in der Traditionellen Chinesischen Medizin (TCM) ist zu einem entscheidenden Thema in der Forschung geworden. Aufgrund der hohen Anzahl von Verbindungen in der TCM ist es schwierig, sie für die Analyse von Kernspinresonanzspektrometern (NMR) oder Röntgendiffraktometern (XRD) zu isolieren, wodurch massenspektrometrische (MS) basierte Methoden, die nur geringe Probenvolumina erfordern, immer beliebter werden. Darüber hinaus wurde die Flüssigchromatographie (LC) gekoppelt mit MS in den letzten Jahren in der TCM-Forschung zur verbesserten Trennung komplexer Proben und zur qualitativen Analyse chemischer Verbindungen eingesetzt

Protokoll

1. Probenvorbereitung

1. Wiegen Sie 1 g der AMS-Probe genau ab und geben Sie sie in einen Erlenmeyerkolben mit 30 ml 80%igem Methanol. Das Gemisch wird für 30 Minuten bei 25 °C in ein Ultraschallgerät überführt. Zentrifugieren Sie die Probe bei 14.000 x g für 5 Minuten.
   Anmerkungen: Die Frequenz des Ultraschall-Bad-Ultraschallgeräts beträgt 40 KHz.
2. Bereiten Sie eine Injektionsspritze und einen mikroporösen Membranfilter (0,22 μm, nur organisch) vor. Filtern Sie den Überstand in eine 2-ml-Probenflasche.

2. MS-Einstellung

1. Schalten Sie den Schalter der Vakuumpumpe ....

Ergebnisse

Cellobiose wurde als Modell verwendet, um die Machbarkeit von MSⁿ im positiven Ionenmodus zu überprüfen. Wie in Abbildung 2A gezeigt, erzeugte die ESI-MS (positiver Ionenmodus) der Cellobiose [C 12 H₂₂O₁₁]+ das protonierte Molekül [M+H]⁺ bei m/z 365. Der Produktionenscan (CID-MS/MS) von [M+H]⁺ bei m/z 365 ergab das zweite Fragmention bei m/z 305 (Abbildung 2B), das mit MS³ und MS⁴ Analysen w.......

Diskussion

IT-MS und seine^{MS-n-Technologie} bieten einen neuen Ansatz zur Identifizierung der Struktur von TCM-Spurenverbindungen. Im Gegensatz zu Q-TOF-MS, das die Fragmentionen nicht tief identifizieren konnte, zeichnet sich die IT-MS mit MS^{n-Technologie} durch ihre Fähigkeit aus, Ionen zu isolieren und zu akkumulieren. Dieser Artikel beschreibt eine Methode zur Identifizierung von Spurenstoffen in der tibetischen Medizin mit Hilfe der IT-MS- und^MS-n-Technik . Die Methode verwendet den n-Wert in MS.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
Acetonitrile	Thermo Scientific	CAS 75-05-8	LC-MS grade
Formic Acid	Knowles	CAS 64-18-6	HPLC grade
Linear ion trap mass spectrometer	Thermo Scientific	LTQ XL
liquid chromatograph	Thermo Scientific	U3000
LTQ Tune	Thermo Scientific	version 2.8.0	MS control software
Methanol	Thermo Scientific	CAS 67-56-1	LC-MS grade
Pure water	Thermo Scientific	CAS 7732-18-5	LC-MS grade
Xcalibur	Thermo Scientific	version 2.0	LC-IT-MS operational software