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鑒定阿爾伯達(dá)湖水中的未知微囊藻毒素
閱讀：647 發(fā)布時(shí)間：2022-4-11摘要：使用三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)與 LC/Q-TOF 相結(jié)合進(jìn)行分析并利用根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO) 列出的微囊藻毒素名單編譯的個(gè)人化合物數(shù)據(jù)庫 (PCD)，在缺乏分析標(biāo)準(zhǔn)品的情況下實(shí)現(xiàn)湖水中濃度極低的未知微囊藻毒素的檢測(cè)、表征和初步鑒定。
前言加拿大淡水中存在的藍(lán)藻毒素嚴(yán)重影響了環(huán)境和公眾的健康 [1]。微囊藻毒素 (MC) 是存在于加拿大湖泊中的一類常見的藍(lán)藻毒素，是真核蛋白磷酸酶的有效抑制劑 [2]。微囊藻毒素還是一種強(qiáng)大的肝毒素，可能會(huì)促進(jìn)哺乳動(dòng)物體內(nèi)腫瘤的生長(zhǎng)，對(duì)家畜和人類飲用水具有嚴(yán)重的威脅。在加拿大的各省檢出了這些藍(lán)藻毒素，其濃度通常高于標(biāo)準(zhǔn)再生水的最高規(guī)定濃度 [2]。MC 為含 7 種氨基酸的環(huán)肽。其基本結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。表 1 顯示了在阿爾伯達(dá)湖泊中檢驗(yàn)到的 8 種微囊藻毒素的化學(xué)結(jié)構(gòu)。最常報(bào)道的 MC 是 LR，在 R2 和 R4 位置分別含有亮氨酸和精氨酸。阿爾伯達(dá)毒理學(xué)中心 (ACFT) 對(duì)阿爾伯達(dá)湖泊中的微囊藻毒素進(jìn)行了綜合研究，并使用液相色譜和三重四極桿質(zhì)譜繼續(xù)對(duì)淡水水源進(jìn)行監(jiān)測(cè)。利用此方法檢測(cè) 8 種微囊藻毒素的同時(shí)，還在樣品中檢出了一種非目標(biāo)化合物，該化合物具有與 MC YR (m/z 1045) 相同的躍遷定性離子，但其保留時(shí)間 (RT) 和定性離子比值不正確。本應(yīng)用簡(jiǎn)報(bào)將介紹阿爾伯達(dá)毒理學(xué)中心 (ACFT) 和 Vogon 實(shí)驗(yàn)室服務(wù)部合作開發(fā)的兩種方法，利用這兩種方法能夠靈敏地檢測(cè)各種微囊藻毒素并鑒定出新觀測(cè)到的化合物。使用 Agilent 1290 Infinity液相色譜系統(tǒng)和 Agilent 6460 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)開發(fā)了一種確證方法，可獲得不同于 ACFT 參考方法的保留時(shí)間圖。然后，利用 Agilent 6540 Q-TOF LC/MS 系統(tǒng)測(cè)定精確質(zhì)量數(shù)，從而對(duì)未知峰（如去甲基微囊藻毒素 HtyR）進(jìn)行初步鑒定。所有微囊藻毒素的檢出濃度為 0.1 µg/mL，遠(yuǎn)低于 2007 年加拿大飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則規(guī)定的 1.5 µg/L。安捷倫已根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO) 列出的微囊藻毒素名單在 MassHunter 軟件中創(chuàng)建了含52 種化合物的個(gè)人化合物數(shù)據(jù)庫 (PCD)，只需 Q-TOF 數(shù)據(jù)即可初步鑒定另外 7 種微囊藻毒素。
實(shí)驗(yàn)部分儀器采用配有 Agilent G4226A 自動(dòng)進(jìn)樣器的 Agilent 1290 Infinity 液相色譜系統(tǒng)并結(jié)合 Agilent 6460 三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)開發(fā)了此確證方法。表 2 中列出了儀器條件。采用配有 G4226A 自動(dòng)進(jìn)樣器的 1290 Infinity 液相色譜系統(tǒng)與配有噴射流電噴霧離子源的 Agilent 6540B Q-TOF 液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)開發(fā)了初步鑒定未知微囊藻毒素的方法。表 2 中列出了儀器條件。
樣品前處理將水樣 (10 mL)進(jìn)行 3次凍融循環(huán)，然后超聲 5 min，接著用 0.2 µm纖維素濾膜直接過濾至自動(dòng)進(jìn)樣器樣品瓶中。
結(jié)果與討論鑒定未知微囊藻毒素使用 ACFT 方法分析一個(gè)樣品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)某化合物具有與 YR (m/z1045) 相同的躍遷和定性離子，但其保留時(shí)間 (RT) 和定性離子比值不正確。根據(jù)從 HtyR (m/z 1059) 損失的 14 amu 初步鑒定其為去甲基 HtyR。為了定性鑒別這個(gè)未知 MC，我們開發(fā)了三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用確證方法，從而獲得了不同于 ACFT 參考方法的保留時(shí)間圖。將其他微囊藻毒素分析物添加到此方法來幫助表征化合物。最后，我們還使用 LC/Q-TOF 方法對(duì)樣品進(jìn)行分析以定性鑒別未知化合物。