微量复杂赤霉素(GAs)的分离鉴定一直面临样品消耗多、检测压力大、分离困难等三大挑战,我们在培育项目中较好解决了分离问题,实现了20种GAs标准的高效分离。本申请欲在此基础上,以样品的选择性预处理为突破口来统筹解决前两项挑战。拟从发现针对活性GAs的选择性化学反应入手,来构建出能原位衍生、原位富集和纯化GAs的样品预处理新方法,并经原位反应方法的改进和拓展,向GAs引入紫外、荧光或易离子化等功能基团,进而构建出微量GAs的高效毛细管电泳(CE)-激光诱导荧光/紫外检测、原位质谱测定、色-质联用分析等新方法,同时完善表面等离子体共振(SPR)与成像分析方法,探索发展CE-SPR新方法,以最终实现对10-1000 nmol/L GAs的高效分离与鉴定、对微量活性GAs分子与其互作蛋白识别过程的动态研究,为"植物激素作用的分子机理"重大研究计划提供新的方法学支持。
Analysis of trace gibberellins;sample preparation;high performance micro separat;in-suit MS;surface plasmon resonance
植物体中的赤霉素(GAs)由于异构体多、性质不够稳定、浓度低、可检测基团少且难以有效衍生,所以其分析测定难度大,赤霉素识别过程研究更加困难。本项目旨在发展耗样少的高效快速分离与鉴定技术,以及免标记的识别反应过程的动态分析方法。经过研究,取得了3个突破和4项重要进展。三个突破是1)突破超低浓度化学反应的困难,建立了1pmol/L级超痕量GAs衍生新方法;2)突破仪器制约,结合超痕量化学衍生,建立了可测<50mg鲜植物中20种以内GAs的高灵敏的色-质方法;3)突破了粉碎植物的制样思路,构建了直接测定鲜活植物中赤霉素的原位质谱方法。四项重要进展是1)建立了3种GAs的选择性提取与富集方法和1种粗样高效清洁方法;2)建立了3种快速和超快速毛细管/芯片电泳(CE)方法和2种GAs的荧光衍生方法;3)建立了基于纳升电喷雾(nESI)和辉光放电(GDI)的微色谱(μLC)-质谱(MS)联用方法和装置,如μLC/CE-nESI-MS/MS、μLC/CE-nESI萃取-MS/MS、μLC/CE -GDI萃取-MS/MS、μLC/CE-GDI/nESI双萃取-MS/MS等;4)建成了GAs识别过程的动态SPR/SPRi 测定方法,以及GAs活性与含量的SPR测定方法。已发表SCI论文7篇;申请专利3项,获专利授权1项。本工作是通过与植物所合作完成的,它不仅为GAs分析提供了新的支持,也促进了分析化学与植物学研究的交叉。现已圆满完成了预定任务。