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Evaluation of the phytotoxicity of nano-particles on mung beans by internal extractive electrospray ionization mass spectrometry
Analyst ( IF 3.6 ) Pub Date : 2021-07-30 , DOI: 10.1039/d1an00871d Haiyan Lu 1 , Hua Zhang 1 , Wei Zhou 2 , Huanwen Chen 2
Analyst ( IF 3.6 ) Pub Date : 2021-07-30 , DOI: 10.1039/d1an00871d Haiyan Lu 1 , Hua Zhang 1 , Wei Zhou 2 , Huanwen Chen 2
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The wide application of nano-particles (NPs) has raised a serious concern over their impact on plants. However, evaluation of the effects of NPs on plant metabolism by direct detection of chemicals inside solid tissues presents a challenge. In this study, we report on a direct ionization method in mass spectrometry, internal extractive electrospray ionization (iEESI), for the direct evaluation of phytotoxicity of three different NPs (including CdTe quantum dots (CdTe QDs), gold nano-particles (Au NPs), and silver nano-particles (Ag NPs)) both on surfaces and inside solid tissues from the mung bean seeds (Vigna radiata) that were cultured in aqueous solutions of three NPs at 50 μg mL−1. The results showed that NPs could stimulate the biological accumulation of trigonelline and the decomposition of polysaccharides/oligosaccharides to glucose and maltose within 21 h of culture. To the best of our knowledge, this is the first study to apply internal extractive electrospray ionization mass spectrometry (iEESI-MS) for the direct measurement of solid tissue samples to evaluate the phytotoxicity of NPs on mung bean sprouts. Our study lays a solid foundation for further examination of other NPs-induced damaging effects such as apoptosis/necrosis, helping us to understand the phytotoxicity of NPs on plants.
中文翻译：
内萃取电喷雾电离质谱法评价纳米颗粒对绿豆的植物毒性
纳米粒子 (NPs) 的广泛应用引起了人们对其对植物影响的严重关注。然而，通过直接检测固体组织内的化学物质来评估 NPs 对植物代谢的影响是一个挑战。在这项研究中，我们报告了质谱中的直接电离方法，内部提取电喷雾电离 (iEESI)，用于直接评估三种不同 NPs（包括 CdTe 量子点（CdTe QDs）、金纳米颗粒（Au NPs）的植物毒性) 和银纳米颗粒 (Ag NPs)) 表面和内部固体组织的绿豆种子（Vigna radiata），这些种子在 50 μg mL -1的三种纳米颗粒的水溶液中培养. 结果表明，NPs 可以刺激葫芦巴碱的生物积累和多糖/寡糖在培养 21 小时内分解为葡萄糖和麦芽糖。据我们所知，这是第一项应用内部萃取电喷雾电离质谱 (iEESI-MS) 直接测量固体组织样品以评估 NPs 对绿豆芽的植物毒性的研究。我们的研究为进一步检查其他 NPs 诱导的损伤效应（如细胞凋亡/坏死）奠定了坚实的基础，帮助我们了解 NPs 对植物的植物毒性。
更新日期：2021-08-15
中文翻译：
内萃取电喷雾电离质谱法评价纳米颗粒对绿豆的植物毒性
纳米粒子 (NPs) 的广泛应用引起了人们对其对植物影响的严重关注。然而，通过直接检测固体组织内的化学物质来评估 NPs 对植物代谢的影响是一个挑战。在这项研究中，我们报告了质谱中的直接电离方法，内部提取电喷雾电离 (iEESI)，用于直接评估三种不同 NPs（包括 CdTe 量子点（CdTe QDs）、金纳米颗粒（Au NPs）的植物毒性) 和银纳米颗粒 (Ag NPs)) 表面和内部固体组织的绿豆种子（Vigna radiata），这些种子在 50 μg mL -1的三种纳米颗粒的水溶液中培养. 结果表明，NPs 可以刺激葫芦巴碱的生物积累和多糖/寡糖在培养 21 小时内分解为葡萄糖和麦芽糖。据我们所知，这是第一项应用内部萃取电喷雾电离质谱 (iEESI-MS) 直接测量固体组织样品以评估 NPs 对绿豆芽的植物毒性的研究。我们的研究为进一步检查其他 NPs 诱导的损伤效应（如细胞凋亡/坏死）奠定了坚实的基础，帮助我们了解 NPs 对植物的植物毒性。
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