中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)國(guó)家同步輻射實(shí)驗(yàn)室教授潘洋團(tuán)隊(duì)，利用自行研發(fā)的解吸電噴霧電離/二次光電離(DESI/PI)質(zhì)譜成像平臺(tái)結(jié)合多孔聚四氟乙烯印跡技術(shù)，“拍攝”到多種植物葉片中代謝物的空間成像。相關(guān)研究成果近日以封面論文形式發(fā)表于《分析化學(xué)》。

植物代謝物的成分分析和空間成像對(duì)探討植物代謝物的生物合成、運(yùn)輸、生理機(jī)制、自我調(diào)節(jié)機(jī)制，以及植物與生態(tài)的相互作用具有重要意義。

質(zhì)譜成像是近年來(lái)涌現(xiàn)出的分子成像技術(shù)，具有免熒光標(biāo)記、不需要復(fù)雜樣品前處理等優(yōu)點(diǎn)。但由于植物角質(zhì)層和表皮蠟的存在，常規(guī)軟電離技術(shù)很難穿透角質(zhì)層作用于葉肉組織，從而無(wú)法對(duì)植物葉片中的代謝物進(jìn)行直接成像。

課題組通過(guò)印跡技術(shù)，將葉片中的植物代謝物轉(zhuǎn)移至多孔聚四氟乙烯材料上，并對(duì)印跡后的材料進(jìn)行成像，實(shí)現(xiàn)了對(duì)葉片植物代謝物的間接成像。使用解吸電噴霧電離/二次光電離技術(shù)，在正離子模式下，可新檢出多達(dá)百種如萜類、黃酮類、氨基酸和苷類等次生代謝產(chǎn)物;在負(fù)離子模式下，整體代謝物信號(hào)強(qiáng)度可提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，有利于獲取更多植物代謝物空間成像。

課題組進(jìn)一步利用該技術(shù)對(duì)茶葉進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)咖啡因在葉中脈富集、茶氨酸在葉柄富集并延伸至中脈和葉尾，為咖啡因和茶氨酸的生物合成位點(diǎn)及轉(zhuǎn)運(yùn)路徑研究提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。實(shí)驗(yàn)還檢測(cè)到茶葉中兒茶素生物合成網(wǎng)絡(luò)中重要的黃酮類代謝物，并以質(zhì)譜成像的形式展示其空間分布，表明印跡解吸電噴霧電離/二次光電離成像技術(shù)在探索植物代謝轉(zhuǎn)化位點(diǎn)和途徑方面具有巨大潛力。(見習(xí)記者王敏)

關(guān)鍵詞： 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)自行研發(fā)的質(zhì)譜成像平臺(tái) 為多種植物葉片代謝物拍照 分子成像技術(shù) 多孔聚四氟乙烯印跡技術(shù)