前沿合作I岛津SFC-MS/MS助力植物激素手性研究见刊《Food Chemistry》
【导读】独脚金内酯（SLs）是一类新型植物激素，在调控植物生长发育中起关键作用。其立体异构体往往表现出不同的生物活性，因此对其手性异构体的分离分析对于理解其在植物分枝中的调控机制至关重要。湖南农业大学罗洲飞老师课题组使用岛津超临界色谱质谱联用仪Nexera UC+LCMS-8060NX，样品通过合成磁性纳米复合材料Ni?(HITP)?@Fe?O?@rGO萃取富集，实现合成型GR24和天然型strigol等SLs立体异构体高效的手性分离与表征。利用此方法，以水稻为研究对象，在氮磷胁迫条件下，首次在水稻根部检测到(+)-strigol的存在，揭示了其在植物逆境响应中的潜在调控作用，为研究SLs立体异构体的生物学功能差异提供了新的实验依据，相关成果发表于《Food Chemistry》（中科院一区TOP期刊）。
▍独脚金内酯（SLs）分析难点
独脚金内酯（SLs）作为一类新型植物激素，包括独脚金醇、高粱内酯、列当醇和人工合成的类似物GR24、GR6、GR7等，在种子萌发、叶片衰老和根系构型调控中具有重要功能。SLs的核心结构由三环内酯（ABC环）与5-羟基呋喃酮（D环）通过烯醇醚键连接而成，其中D环手性中心的立体构型差异会导致显著生物活性差异。
目前SLs分析面临三大挑战：
极低含量（通常<10?2 ppb）；
烯醇醚键易降解的化学不稳定性；
存在立体异构体。
▍超临界流体色谱(SFC)科普
高于临界温度和临界压力以上的流体是超临界流体。它类似于液体和气体但性质独特，如粘度和扩散系数接近气体，而密度和溶剂化能力接近液体。由于CO2无毒、无臭、无公害、化学惰性，并且可廉价获取高纯度制品，所以在超临界流体色谱实际操作中常使用CO2超临界流体。
由于超临界流体独特的性能，SFC得以实现色谱分析的高速度和高分离，较常规LC表现出更好的分离能力以及柱效。此外，添加极性溶剂作为改性剂，再通过改变温度和背压，可进一步拓宽SFC的应用。比如，SFC可被用来分离高聚物、手性化合物、脂类以及代谢产物等。
▍卓越性能，无惧植物激素分析挑战
Nexera UC是岛津公司推出的一款超临界流体色谱系统，利用岛津公司先进的超临界流体控制技术，具有以下特点：
. 针对在线超临界流体萃取、超临界流体色谱质谱分析、手性化合物分析方法开发等各种不同应用，可以组合成不同的系统配置，满足不同分析实验室的需要；
. 立体异构体高效分离；
. 得益于该系统背压控制阀单元采用专有的压力控制机制，有效减小脉动和死体积，可将所有洗脱液导入ＭＳ分析而无需考虑峰展宽，极大的提升了痕量组份分析的灵敏度。因此Nexera UC可轻松应对植物激素等痕量立体异构体的分析挑战。
岛津超临界色谱质谱联用仪
在罗洲飞老师课题组的研究中，使用岛津Nexera UC+LCMS-8060NX，5 min即可实现合成型GR24和天然型strigol等SLs立体异构体高效的手性分离，同时方法学表明：在考察的0.2-50 ng/mL线性范围内，线性良好；基质效应低（1.64-2.17%），检测限达1.93-3.76 pg/mL，灵敏度高，满足植物激素痕量分析；回收率86.90-106.37%，相对标准偏差2.56-13.54%，方法结果准确。本研究在SFC-MS/MS技术基础上，创新性的建立了高灵敏度、低基质效应的SLs立体异构体分析方法，为植物激素等痕量立体异构体的分析提供很好的参考。
专家心声
罗洲飞老师，湖南农业大学
本研究我们利用岛津Nexera UC+LCMS-8060NX，开发了一种高效、环保、高灵敏度、低基质效应的SLs立体异构体分析方法，利用该方法实现合成型GR24和天然型strigol等SLs立体异构体高效的手性分离，并在此基础上，首次发现水稻在营养胁迫下特异性积累(+)-strigol的现象，为解析SLs手性异构体的生理功能提供了新视角。上述研究也为植物激素的手性功能研究提供了新思路，对农业科学中植物生长调控和逆境响应机制的深入理解具有重要意义，在此感谢岛津分析中心的技术支持。
【参考文献】
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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