玛咖(Lepidium meyenii Walp)是一种十字花科独行菜属一年生或两年生的草本植物,含有丰富的营养成分且营养结构合理。这些营养成分赋予玛咖抗氧化、抗疲劳、抗癌、改善性功能、提高生育能力、神经保护、抗骨质疏松及缓解更年期综合症等生物活性。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)是一种具有高通量、高灵敏度、高耐盐性、分析速度快、样本消耗小、样品制备简单、无碎片化等特点的“软电离”质谱分析技术。由MALDI离子源发展起来的质谱成像(MSI)技术在生物学,代谢组学等领域发展快速。这种技术能够同时获得数百个分子离子在生物组织中的空间信息。与其他传统成像方法相比,不需要特殊的染色或标记,且有着较高的检测灵敏度及较强的分子鉴定能力。本文采用MSI技术研究了玛咖中的活性成分的分布,内容如下:首先,使用MALDI-TOF MSI技术研究了玛咖中咪唑类生物碱Lepidiline A和Lepidiline B在小鼠的心、肝、肾、脾中的代谢情况及空间分布。结果表明:这类咪唑类生物碱均匀分布在心脏、肝脏的皮质区域和肾脏的髓质区。在肝脏的髓质、肾脏的皮质和心脏组织血管区未发现它们的分布。该方法得到的咪唑生物碱在小鼠心、肝、脾、肾中的代谢情况和靶向定位,为研究咪唑类生物碱体内代谢机理提供了依据。其次,采用双溶液法合成的纳米金(AuNPs)胶体溶液具有制备简单、溶液稳定、尺寸均一等特点。由于用AuNPs作为MALDI基质分析生物样品时能与样品形成良好的共结晶,且具有背景干扰小,耐盐性强的优点。因此,成功的用于分析小分子(Mw<500)生物样品,如氨基酸、糖类、游离脂肪酸等。最后,以AuNPs为基质分析了玛咖鲜根组织中的化学成分及并可视化的研究了这些成分的分布。结果表明:使用MALDI-TOF MS能检测到玛咖鲜根中的氨基酸、糖类、咪唑类及酰胺类生物碱;MALDI-TOF MSI可以观察到这些化学成分在玛咖鲜根组织中的区域分布。进一步验证了AuNPs作为MALDI基质分析生物样品及用于植物组织成像的可行性。