前沿合作I島津SFC-MS/MS助力植物激素手性研究見(jiàn)刊《Food Chemistry》
發(fā)布時(shí)間:2025-08-22 閱讀次數(shù)：160次
【導(dǎo)讀】獨(dú)腳金內(nèi)酯（SLs）是一類新型植物激素，在調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育中起關(guān)鍵作用。其立體異構(gòu)體往往表現(xiàn)出不同的生物活性，因此對(duì)其手性異構(gòu)體的分離分析對(duì)于理解其在植物分枝中的調(diào)控機(jī)制至關(guān)重要。湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)羅洲飛老師課題組使用島津超臨界色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀Nexera UC+LCMS-8060NX，樣品通過(guò)合成磁性納米復(fù)合材料Ni?(HITP)?@Fe?O?@rGO萃取富集，實(shí)現(xiàn)合成型GR24和天然型strigol等SLs立體異構(gòu)體高效的手性分離與表征。利用此方法，以水稻為研究對(duì)象，在氮磷脅迫條件下，首次在水稻根部檢測(cè)到(+)-strigol的存在，揭示了其在植物逆境響應(yīng)中的潛在調(diào)控作用，為研究SLs立體異構(gòu)體的生物學(xué)功能差異提供了新的實(shí)驗(yàn)依據(jù)，相關(guān)成果發(fā)表于《Food Chemistry》（中科院一區(qū)TOP期刊）。
▍獨(dú)腳金內(nèi)酯（SLs）分析難點(diǎn)
獨(dú)腳金內(nèi)酯（SLs）作為一類新型植物激素，包括獨(dú)腳金醇、高粱內(nèi)酯、列當(dāng)醇和人工合成的類似物GR24、GR6、GR7等，在種子萌發(fā)、葉片衰老和根系構(gòu)型調(diào)控中具有重要功能。SLs的核心結(jié)構(gòu)由三環(huán)內(nèi)酯（ABC環(huán)）與5-羥基呋喃酮（D環(huán)）通過(guò)烯醇醚鍵連接而成，其中D環(huán)手性中心的立體構(gòu)型差異會(huì)導(dǎo)致顯著生物活性差異。
目前SLs分析面臨三大挑戰(zhàn)：
極低含量（通常<10?2 ppb）；
烯醇醚鍵易降解的化學(xué)不穩(wěn)定性；
存在立體異構(gòu)體。
▍超臨界流體色譜(SFC)科普
高于臨界溫度和臨界壓力以上的流體是超臨界流體。它類似于液體和氣體但性質(zhì)獨(dú)特，如粘度和擴(kuò)散系數(shù)接近氣體，而密度和溶劑化能力接近液體。由于CO2無(wú)毒、無(wú)臭、無(wú)公害、化學(xué)惰性，并且可廉價(jià)獲取高純度制品，所以在超臨界流體色譜實(shí)際操作中常使用CO2超臨界流體。
由于超臨界流體獨(dú)特的性能，SFC得以實(shí)現(xiàn)色譜分析的高速度和高分離，較常規(guī)LC表現(xiàn)出更好的分離能力以及柱效。此外，添加極性溶劑作為改性劑，再通過(guò)改變溫度和背壓，可進(jìn)一步拓寬SFC的應(yīng)用。比如，SFC可被用來(lái)分離高聚物、手性化合物、脂類以及代謝產(chǎn)物等。
▍卓越性能，無(wú)懼植物激素分析挑戰(zhàn)
Nexera UC是島津公司推出的一款超臨界流體色譜系統(tǒng)，利用島津公司先進(jìn)的超臨界流體控制技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：
針對(duì)在線超臨界流體萃取、超臨界流體色譜質(zhì)譜分析、手性化合物分析方法開(kāi)發(fā)等各種不同應(yīng)用，可以組合成不同的系統(tǒng)配置，滿足不同分析實(shí)驗(yàn)室的需要；
立體異構(gòu)體高效分離；
得益于該系統(tǒng)背壓控制閥單元采用專有的壓力控制機(jī)制，有效減小脈動(dòng)和死體積，可將所有洗脫液導(dǎo)入ＭＳ分析而無(wú)需考慮峰展寬，極大的提升了痕量組份分析的靈敏度。因此Nexera UC可輕松應(yīng)對(duì)植物激素等痕量立體異構(gòu)體的分析挑戰(zhàn)。
島津超臨界色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀
在羅洲飛老師課題組的研究中，使用島津Nexera UC+LCMS-8060NX，5 min即可實(shí)現(xiàn)合成型GR24和天然型strigol等SLs立體異構(gòu)體高效的手性分離，同時(shí)方法學(xué)表明：在考察的0.2-50 ng/mL線性范圍內(nèi)，線性良好；基質(zhì)效應(yīng)低（1.64-2.17%），檢測(cè)限達(dá)1.93-3.76 pg/mL，靈敏度高，滿足植物激素痕量分析；回收率86.90-106.37%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.56-13.54%，方法結(jié)果準(zhǔn)確。本研究在SFC-MS/MS技術(shù)基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的建立了高靈敏度、低基質(zhì)效應(yīng)的SLs立體異構(gòu)體分析方法，為植物激素等痕量立體異構(gòu)體的分析提供很好的參考。
【參考文獻(xiàn)】
Deng X Z, Li Q Y, Lu J, et al. 2D MOF@Fe?O?@rGO as magnetic solid-phase extraction and supercritical fluid chromatography-tandem mass spectrometry quantification of strigolactone stereoisomers in rice (Oryza sativa L.)[J]. Food Chemistry, 2025, 479: 143667
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