Notifications

You are here

อีบุ๊ค

การศึกษาพัฒนาวิธีการวิเคราะห์สารเมตาโบไลต์ด้วยเทคโ...

TNRR

Description
ไอออนโมบิลิตี้แมสสเปคโตรเมทรีเป็นเครื่องมือที่ให้ข้อมูลคุณลักษณะของโมเลกุลที่เรียกว่า ค่าพิ้นที่ตัดขวางจากการชน ซึ่งเป็นค่าเฉพาะตัวของโมเลกุลแต่ละตัว เมื่อนำค่าพื้นที่ตัดขวางจากการชนมาใช้ในการบ่งชี้สารเมตาโบโลท์ร่วมกับคุณลักษณะอื่นๆสามารถเพิ่มความถูกต้องแม่นยำในการระบุสารเมตาโบไลท์ได้ การผนวกรวมไอออนโมบิลิตี้แมสสเปคโตรเมทรีกับโครมาโทกราฟีทำให้เพิ่มศักยภาพในการอธิบายลักษณะของสารเมตาโบไลท์ในผลิตภัณฑ์ธรรมชาติ อย่างไรก็ดี การประยุกต์ใช้ค่าพื้นที่ตัดขวางจากการชนในขั้นตอนการวิเคราะห์ทางด้านเมตาโบโลมิกส์ที่มีอยู่เดิมนั้นต้องอาศัยการฐานข้อมูลขนาดใหญ่ที่เก็บรวบรวมค่าพิ้นที่ตัดขวางจากการชนที่ได้จากการวิเคราะห์สารเมตาโบไลท์แต่ละตัว งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์ที่จะสร้างฐานข้อมูลค่าพิ้นที่ตัดขวางจากการชนและค่าทางแมสเปคโตรเมทรีของสารเมตาโบไลท์ที่พบพืชจำนวน 112 เมตาโบไลท์ ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 10 กลุ่มสารโดยใช้เครื่องลิควิดโครมาโตรกราฟีความดันสูงที่ต่อกับเครื่องไออนโมบิลิตี้แบบทราเวลลิ่งเวฟและเครื่องแมสสเปคโตรเมทรีความละเอียดสูงแบบควอดดรูโพลและไทม์ออฟไฟลท์ ผู้วิจัยได้วิเคราะห์สารมาตรฐานเมตาโบไลท์เพื่อรวบรวมค่ามวลที่ถูกต้อง เวลาหน่วง ไอออนชิ้นส่วน และค่าพิ้นที่ตัดขวางจากการชนของ adduct จำนวน 207 adduct ในโหมดการวิเคราะห์ประจุบวกและลบ ฐานข้อมูลที่สร้างขึ้นนี้มีค่าพิ้นที่ตัดขวางจากการชนใหม่ซึ่งไม่เคยมีการรายงานมาก่อนจำนวน 158 ค่า จากสารเมตาโบไลท์จำนวน 79 เมตาโบไลท์ ในจำนวนนี้ได้รวมค่าพิ้นที่ตัดขวางจากการชนของสาร 15 ตัวที่ค้นพบโดยคณะผู้วิจัย จากการทดสอบความสามารถในการทำซ้ำและความถูกต้องน่าเชื่อถือของวิธีการวิเคราะห์ที่พัฒนาขึ้นพบว่า การวัดค่าพิ้นที่ตัดขวางจากการชนนั้นมีความแม่นยำเมื่อทำซ้ำและให้ค่าที่น่าเชื่อถือแม้เมตาโบไลท์นั้นละลายอยู่ในสารสกัดจากพืชซึ่งประกอบไปด้วยสารอื่นๆจำนวนมาก นอกจากนี้ ผู้วิจัยยังได้ทำการทดสอบเพื่อประเมินประสิทธิภาพของการใช้ค่าพิ้นที่ตัดขวางจากการชนในการแยกสารไอโซเมอร์ รวมทั้งประเมินประสิทธิภาพของโมเดลทำนายค่าพิ้นที่ตัดขวางประกอบด้วย CCSbase และ AllCCS ฐานข้อมูลที่สร้างขึ้นนี้ได้ถูกนำไปใช้ในการค้นหาสารเมตาโบไลท์ในสารสกัดจากต้นคนทีดำและพบว่านอกจากสารในกลุ่ม pyranonaphthoquinone ซึ่งเป็นสารหลักที่มีการรายงานก่อนหน้านี้แล้ว ผู้วิจัยยังได้พบสารในกลุ่ม flavonoid xanthone naphthofuran และ rotocatechuic acid ซึ่งยังไม่เคยมีการรายงานมาก่อน จากการวิเคราะห์กราฟความสัมพันธ์ระหว่างค่าพิ้นที่ตัดขวางจากการชนและมวลพบว่า มีสารจำนวนหนึ่งซึ่งแสดงคุณลักษณะของสารในกลุ่ม organonitrogen และ lipid and lipid like molecules ซึ่งยังไม่เคยมีการรายงานมาก่อนเช่นกัน<br><br>Ion mobility mass spectrometry (IM-MS) provides an additional molecular descriptor, collision cross section (CCS) that can enhance the accuracy of metabolite identification. The combination of IM-MS and chromatography is a valuable tool for characterizing compounds in natural products. However, the integration of CCS measurements into the conventional MS-based metabolomics workflows requires large experimental CCS databases. In this study, using an ultra-performance liquid chromatography system coupled to a high-resolution quadrupole/travelling wave ion mobility spectrometry/time-of-flight MS (UPLC-TWIMS-QTOF), we have established and validated a comprehensive CCS and MS database for 112 plant specialized metabolites, representing 10 molecular classes. The database included 15 compounds that were isolated and purified in-house and are not commercially available. We obtained accurate m/z, retention times, fragment ions, and TWIMS-derived CCS values for 207 adducts (ESI+ and ESI-). The database included novel 158 CCS values from 79 specialized metabolites. In the presence of plant matrix, the CCS measurement was highly reproducible and robust. We evaluated the effectiveness of CCS measurements in separating isomers and the CCS prediction performance of the CCSbase and AllCCS prediction models. Finally, we demonstrated the application of the established database of specialized metabolites to extend the metabolite coverage of Ventilago harmandiana Pierre. In addition to pyranonaphthoquinones, a major component of V. harmandiana, we identified flavonoids, xanthone, naphthofuran, and protocatechuic acid for the first time through targeted analysis. Further investigation using IM-MS of unknown features suggested the presence of organonitrogen compounds and lipid and lipid-like molecules, which is also reported for the first time. Data are available on the MassIVE (https://massive.ucsd.edu, dataset identifier MSV000090213)

Date of Publication :

02/2023

Publisher :

สำนักงานการวิจัยแห่งชาติ (วช.)

Category :

รายงานการวิจัย

Total page :

77012 pages


เว็บไซต์นี้ใช้คุกกี้

เราใช้คุกกี้ (Cookie) เพื่อใช้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพเว็บไซต์ ท่านสามารถศึกษารายละเอียดการใช้คุกกี้ได้ที่ นโยบายคุกกี้
ยอมรับ