Name: an efficient sample preparation method to enhance carbohydrate ion signals in matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry
Uploaded: 2018-07-29T13:00:00
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Les auteurs n’ont aucun remerciements.

1. échantillon plaque préconditionnement
<ol><li>
Nettoyage de la plaque d’échantillon
	<ol>
<li>Porter des gants en nitrile pour éviter toute contamination de la plaque d’échantillon pendant le nettoyage.</li>
		<li>Lavez la plaque échantillon 100,0 ml d’une solution détergente (1,0 mg/mL).</li>
		<li>Lavez la plaque de l’échantillon avec de l’eau distillée-eau désionisée (DDW).</li>
		<li>Rincer la surface de la plaque échantillon avec 30,0 mL de MeOH.</li>
		<li>Mettre la plaqu...

<ol>
	<li>Holme, D. J., Peck, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Analytical Biochemistry. , (1998).</li><li>Costello, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time,+life+...+and+mass+spectrometry+-+New+techniques+to+address+biological+questions.">Time, life ... and mass spectrometry - New techniques to address biological questions.</a> Biophysical Chemistry. 68 (1-3), 173-188 (1997).</li><li>Caroff, M., Karibian, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+of+bacterial+lipopolysaccharides.">Structure of bacterial lipopolysaccharides.</a> Carbohydrate Research. 338 (23), 2431-2447 (2003).</li><li>Marvin, L. F., Roberts, M. A., Fay, L. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix-assisted+laser+desorption/ionization+time-of-flight+mass+spectrometry+in+clinical+chemistry.">Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry in clinical chemistry.</a> Clinica Chimica Acta. 337 (1), 11-21 (2003).</li><li>Harvey, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Matrix-assisted+laser+desorption/ionization+mass+spectrometry+of+carbohydrates.">Matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry of carbohydrates.</a> Mass Spectrometry Reviews. 18 (6), 349-450 (1999).</li><li>Ciucanu, I., Kerek, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+and+rapid+method+for+the+permethylation+of+carbohydrates.">A simple and rapid method for the permethylation of carbohydrates.</a> Carbohydrate Research. 131 (2), 209-217 (1984).</li><li>Lamari, F. N., Kuhn, R., Karamanos, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Derivatization+of+carbohydrates+for+chromatographic,+electrophoretic+and+mass+spectrometric+structure+analysis.">Derivatization of carbohydrates for chromatographic, electrophoretic and mass spectrometric structure analysis.</a> Journal of Chromatography B. 793 (1), 15-36 (2003).</li><li>Nishikaze, T., Amano, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reverse+thin+layer+method+for+enhanced+ion+yield+of+oligosaccharides+in+matrix-assisted+laser+desorption/ionization.">Reverse thin layer method for enhanced ion yield of oligosaccharides in matrix-assisted laser desorption/ionization.</a> Rapid Communications in Mass Spectrometry. 23 (23), 3787-3794 (2009).</li><li>Williams, T. I., Saggese, D. A., Wilcox, R. J., Martin, J. D., Muddiman, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+matrix+crystal+structure+on+ion+abundance+of+carbohydrates+by+matrix-assisted+laser+desorption/ionization+Fourier+transform+ion+cyclotron+resonance+mass+spectrometry.">Effect of matrix crystal structure on ion abundance of carbohydrates by matrix-assisted laser desorption/ionization Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry.</a> Rapid Communications in Mass Spectrometry. 21 (5), 807-811 (2007).</li><li>Nicola, A. J., Gusev, A. I., Proctor, A., Jackson, E. K., Hercules, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+the+fast-evaporation+sample+preparation+method+for+improving+quantification+of+angiotensin+II+by+matrix-assisted+laser+desorption/ionization.">Application of the fast-evaporation sample preparation method for improving quantification of angiotensin II by matrix-assisted laser desorption/ionization.</a> Rapid Communications in Mass Spectrometry. 9 (12), 1164-1171 (1995).</li><li>Lai, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+Spatial+Heterogeneity+of+MALDI+Samples+with+Marangoni+Flows+During+Sample+Preparation.">Reducing Spatial Heterogeneity of MALDI Samples with Marangoni Flows During Sample Preparation.</a> Journal of the American Society for Mass Spectrometry. 27 (8), 1314-1321 (2016).</li><li>Ou, Y. -. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+Homogeneous+MALDI+Samples+for+Quantitative+Applications.">Preparation of Homogeneous MALDI Samples for Quantitative Applications.</a> Journal of Visualized Experiments. (116), e54409 (2016).</li><li>Lee, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancing+carbohydrate+ion+yield+by+controlling+crystalline+structures+in+matrix-assisted+laser+desorption/ionization+mass+spectrometry.">Enhancing carbohydrate ion yield by controlling crystalline structures in matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry.</a> Analytica Chimica Acta. , 49-55 (2017).</li><li>Allwood, D. A., Perera, I. K., Perkins, J., Dyer, P. E., Oldershaw, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+of+'near'+homogeneous+samples+for+the+analysis+of+matrix-assisted+laser+desorption/ionisation+processes.">Preparation of 'near' homogeneous samples for the analysis of matrix-assisted laser desorption/ionisation processes.</a> Applied Surface Science. 103 (3), 231-244 (1996).</li><li>Sadeghi, M., Vertes, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crystallite+size+dependence+of+volatilization+in+matrix-assisted+laser+desorption+ionization.">Crystallite size dependence of volatilization in matrix-assisted laser desorption ionization.</a> Applied Surface Science. 127 (Supplement C), 226-234 (1998).</li></ol>

Hétérogénéité de l’échantillon est qu'un problème crucial en MALDI-Mme DD est le plus couramment utilisé de méthode de préparation d’échantillon, mais les cristaux qui en résultent sont très hétérogènes. Ces exemples montrent reproductibilité de mauvais signal de tir-à-coup et d’échantillon. Par conséquent, la recherche pour « sweet spots » dans les zones échantillonnées lors d’acquisition de données est une procédure commune dans les expériences de MALDI. Ces échantillons hétérog?...

Analyse des glucides est un sujet important et difficile. Hydrates de carbone et leurs dérivés jouent un rôle important dans vivant organismes1,2,3. Ces molécules ont compliqué les structures et ont tendance à se décomposer. Beaucoup d'entre eux ne peuvent être qualifiés de manifestement en raison de difficultés dans la séparation et la détection. Bien que la spectrométrie de masse (MALDI) de désorption-ionisation laser assistée par matrice (MS) a été appliquée à l’analyse d’un large éventail de biomolécules, en raison de sa sensibilité et de résultats compréhensibles4, analysant les hydrates de carbone à l’aide de MALDI-MS continue pour être un défi majeur en raison de l’efficacité de l’ionisation faible de ces molécules5. Dérivatisation chimique est une méthode commune pour améliorer l’efficacité d’ionisation de glucides6,7, mais ces procédures sont temps et consommation d’échantillon. En outre, l’efficacité de l’ionisation des dérivés de glucides est toujours inférieure à celui des protéines. Ainsi, le développement de méthodes pour améliorer le signal de glucides en MALDI-MS sans procédures compliquées est nécessaire.
L’application de MALDI-MS à l’analyse quantitative est un autre sujet difficile. Un problème majeur de MALDI-MS est que sa sensibilité et données reproductibilité s’appuie critique sur les protocoles de préparation témoin et paramètres expérimentaux. Dans de nombreux cas, une analyse quantitative par MALDI-MS n’est pas fiable en raison des morphologies échantillon hétérogène et de la distribution de l’analyte. Un exemple bien connu est échantillons préparés avec une matrice MALDI (DHB) acide de 2, 5-dihydroxybenzoïque. Lorsque DHB est cristallisé lentement dans l’environnement ambiant, l’étendue de l’analyte incorporation dans les cristaux de la matrice est imprévisible, parce que les échantillons qui en résulte montrent morphologies irrégulières. Ces échantillons se composent normalement de gros cristaux aciculaires et fines. Lorsque DHB est préparée à l’aide d’un solvant volatil ou une plaque de prélèvement chauffée, un procédé de séchage rapide entraîne des cristaux bien plus homogènes et mieux les résultats quantitatifs8,9,10. Cette technique est appelée « recristallisation » des échantillons MALDI. L’amélioration est attribuée à la meilleure incorporation d’analytes en cristaux de matrice fine durant le processus de cristallisation rapide. Nous avons aussi démontré que l’environnement de préparation d’échantillon de réglage réduit l’hétérogénéité du signal de glucides et une amélioration des résultats quantitatifs11,12. Les conclusions de ces travaux suggèrent que la morphologie de l’échantillon est un facteur critique dans la détermination de la qualité du signal de glucides. Élaborer une stratégie générale pour l’analyse de tous les jours, il faut une exemple efficace de la méthode de la réforme fournissant des glucides améliorée sensibilité.
Nous avons examiné systématiquement la corrélation entre la sensibilité échantillon de morphologie et hydrates de carbone en MALDI-MS dans un récent rapport13. Les résultats obtenus à l’aide de plusieurs glucides importants et matrices spectacle que la meilleure mise en valeur de signal est remplie de recristalliser séché échantillons MALDI. La morphologie des échantillons préparés selon la méthode conventionnelle sèche de gouttelette (DD) est réformée par recristallisation rapide avec du méthanol (MeOH). Les protocoles de préparation d’échantillon détaillé sont illustrés ici. Le protocole se compose de trois étapes principales, y compris l’échantillon plaque préconditionnement, le dépôt de l’échantillon et recristallisation et analyse par spectrométrie de masse. Les hydrates de carbone utilisés incluent sialyl-lewis un (SLeA) et maltoheptaose (MH). DHB est utilisé comme une matrice de modèle. Les résultats montrent que l’intensité du signal de glucides et la distribution spatiale amélioraient nettement après recristallisation. Une telle méthode peut être appliquée à des échantillons avec autres matrices populaires, y compris 2,4,6-trihydroxyacetophenone (THAP) et α- cyano-4-hydroxycinnamique. Cette méthode est une approche générale qui peut être facilement intégrée dans la routine de laboratoire pour l’analyse des glucides.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="816">
	<tbody>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Reagent</td>
			<td style="width:157px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:191px;"></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Detergent powder</td>
			<td style="width:157px;">Alconox</td>
			<td style="width:137px;">242985</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Methanol</td>
			<td style="width:157px;">Merck</td>
			<td style="width:137px;">106009</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Acetonitrile</td>
			<td style="width:157px;">Merck</td>
			<td style="width:137px;">100003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">2,5-dihydroxybenzoic acid (DHB)</td>
			<td style="width:157px;">Alfa Aesar</td>
			<td style="width:137px;">A11459</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">sialyl-lewis A (SLeA)</td>
			<td style="width:157px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">S1782</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Maltoheptaose</td>
			<td style="width:157px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:137px;">M7753</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Pipette tips</td>
			<td style="width:157px;">Mettler Toledo</td>
			<td style="width:137px;">17005091</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Microcentrifuge tube</td>
			<td style="width:157px;">Axygen</td>
			<td style="width:137px;">MCT-150-C</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Equipment</td>
			<td style="width:157px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Milli-Q water purification system</td>
			<td style="width:157px;">Millipore</td>
			<td style="width:137px;">ZMQS6VFT1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;">Powder-free nitrile gloves</td>
			<td style="width:157px;">Microflex</td>
			<td style="width:137px;">SU-690</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">600 mL beaker</td>
			<td style="width:157px;">Duran</td>
			<td style="width:137px;">2110648</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Ultrasonic cleaner</td>
			<td style="width:157px;">Delta</td>
			<td style="width:137px;">DC300H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Hygrometer</td>
			<td style="width:157px;">Wisewind</td>
			<td style="width:137px;">5330</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Nitrogen gas flowmeter</td>
			<td style="width:157px;">Dwyer</td>
			<td style="width:137px;">RMA-6-SSV</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">K-type thermocouples</td>
			<td style="width:157px;">Digitron</td>
			<td style="width:137px;">311-1670</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Vortex mixer</td>
			<td style="width:157px;">Scientific Industries</td>
			<td style="width:137px;">&#160;SI-0236</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Mini centrifuge</td>
			<td style="width:157px;">Select BioProducts</td>
			<td style="width:137px;">Force Mini&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Pipette</td>
			<td style="width:157px;">Rainin</td>
			<td style="width:137px;">pipet-lite XLS</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Stereomicroscope</td>
			<td style="width:157px;">Olympus</td>
			<td style="width:137px;">SZX16</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Temperature controllable drying chamber</td>
			<td style="width:157px;">This lab</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Ultraflex II TOF/TOF mass spectrometer</td>
			<td style="width:157px;">Bruker Daltonics</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">MTP 384 target plate polished steel BC</td>
			<td style="width:157px;">Bruker Daltonics</td>
			<td style="width:137px;">8280781</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Flexcontrol Version 3.4</td>
			<td style="width:157px;">Bruker Daltonics</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>Control software</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Fleximaging Version 2.1</td>
			<td style="width:157px;">Bruker Daltonics</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>Imaging software</td>
		</tr>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:332px;">Flexanalysis Version 3.4</td>
			<td style="width:157px;">Bruker Daltonics</td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td>Analysis software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an efficient sample preparation method to enhance carbohydrate ion signals in matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry

Préparation de l’échantillon est un processus critique dans l’analyse de spectrométrie de masse (MS) des glucides. Bien que la désorption /-ionisation laser assistée par matrice (MALDI) MS est la méthode de choix dans l’analyse de glucides, reproductibilité de signaux et de données poor ion d’échantillons d’hydrates de carbone continuent d’être graves problèmes. Pour une analyse quantitative des hydrates de carbone, un protocole d’analyse efficace offrant la qualité des données supérieure est nécessaire. Cette vidéo montre des protocoles de préparation d’échantillon pour améliorer l’intensité du signal et de minimiser les variations de données des hydrates de carbone en MALDI-MS. Après séchage et cristallisation des gouttelettes de l’échantillon, la morphologie des cristaux est réformée par le méthanol avant l’analyse par spectrométrie de masse. L’augmentation de signal de glucides est examinée avec la spectrométrie de masse d’imagerie MALDI (IMS). Les résultats expérimentaux montrent que réforme de cristal ajuste les structures cristallines et redistribue les analytes d’hydrates de carbone. En comparaison avec la méthode de préparation sèche de gouttelette dans classiques MALDI-MS, réforme morphologies de cristal de glucides avec méthanol montre nettement meilleure intensité du signal, distribution d’imagerie ion et la stabilité des données. Étant donné que les protocoles démontrés ci-après n’impliquent pas de modifications dans la composition de l’échantillon, ils sont généralement applicables aux divers hydrates de carbone et les matrices.

Images de SEM représentatives de SLeA mélangé à DHB préparé en utilisant DD et méthodes de recristallisation sont indiquées à la Figure 1. Une morphologie typique de DHB tel qu’établi par la méthode DD est gros cristaux aciculaires à la jante et les fines structures cristallines dans le Centre des taches de l’échantillon. Les longueurs typiques de ces cristaux aciculaires sont ~ 100 µm. Après recristallisation de MeOH, l’échan...

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An Efficient Sample Preparation Method to Enhance Carbohydrate Ion Signals in Matrix-assisted Laser Desorption/Ionization Mass Spectrometry

Un protocole afin de renforcer les signaux ion glucides en spectrométrie de masse MALDI par réformer des structures cristallines au cours du processus de préparation d’échantillon est démontré.

Un procédé de préparation d’échantillon efficace pour améliorer les signaux de Ion de glucides en spectrométrie de masse de désorption-ionisation Laser assistée par matrice

Sample preparation is a critical process in mass spectrometry (MS) analysis of carbohydrates. Although matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI) ...

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