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鑒定阿爾伯達湖水中的未知微囊藻毒素
閱讀：612 發布時間：2022-4-11摘要：使用三重四極桿液質聯用系統與 LC/Q-TOF 相結合進行分析并利用根據世界衛生組織(WHO) 列出的微囊藻毒素名單編譯的個人化合物數據庫 (PCD)，在缺乏分析標準品的情況下實現湖水中濃度極低的未知微囊藻毒素的檢測、表征和初步鑒定。
前言加拿大淡水中存在的藍藻毒素嚴重影響了環境和公眾的健康 [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大的肝毒素，可能會促進哺乳動物體內腫瘤的生長，對家畜和人類飲用水具有嚴重的威脅。在加拿大的各省檢出了這些藍藻毒素，其濃度通常高于標準再生水的最高規定濃度 [2]。MC 為含 7 種氨基酸的環肽。其基本結構如圖 1 所示。表 1 顯示了在阿爾伯達湖泊中檢驗到的 8 種微囊藻毒素的化學結構。最常報道的 MC 是 LR，在 R2 和 R4 位置分別含有亮氨酸和精氨酸。阿爾伯達毒理學中心 (ACFT) 對阿爾伯達湖泊中的微囊藻毒素進行了綜合研究，并使用液相色譜和三重四極桿質譜繼續對淡水水源進行監測。利用此方法檢測 8 種微囊藻毒素的同時，還在樣品中檢出了一種非目標化合物，該化合物具有與 MC YR (m/z 1045) 相同的躍遷定性離子，但其保留時間 (RT) 和定性離子比值不正確。本應用簡報將介紹阿爾伯達毒理學中心 (ACFT) 和 Vogon 實驗室服務部合作開發的兩種方法，利用這兩種方法能夠靈敏地檢測各種微囊藻毒素并鑒定出新觀測到的化合物。使用 Agilent 1290 Infinity液相色譜系統和 Agilent 6460 三重四極桿液質聯用系統開發了一種確證方法，可獲得不同于 ACFT 參考方法的保留時間圖。然后，利用 Agilent 6540 Q-TOF LC/MS 系統測定精確質量數，從而對未知峰（如去甲基微囊藻毒素 HtyR）進行初步鑒定。所有微囊藻毒素的檢出濃度為 0.1 µg/mL，遠低于 2007 年加拿大飲用水水質準則規定的 1.5 µg/L。安捷倫已根據世界衛生組織(WHO) 列出的微囊藻毒素名單在 MassHunter 軟件中創建了含52 種化合物的個人化合物數據庫 (PCD)，只需 Q-TOF 數據即可初步鑒定另外 7 種微囊藻毒素。
實驗部分儀器采用配有 Agilent G4226A 自動進樣器的 Agilent 1290 Infinity 液相色譜系統并結合 Agilent 6460 三重四極桿液質聯用系統開發了此確證方法。表 2 中列出了儀器條件。采用配有 G4226A 自動進樣器的 1290 Infinity 液相色譜系統與配有噴射流電噴霧離子源的 Agilent 6540B Q-TOF 液質聯用系統開發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)進行 3次凍融循環，然后超聲 5 min，接著用 0.2 µm纖維素濾膜直接過濾至自動進樣器樣品瓶中。
結果與討論鑒定未知微囊藻毒素使用 ACFT 方法分析一個樣品，結果發現某化合物具有與 YR (m/z1045) 相同的躍遷和定性離子，但其保留時間 (RT) 和定性離子比值不正確。根據從 HtyR (m/z 1059) 損失的 14 amu 初步鑒定其為去甲基 HtyR。為了定性鑒別這個未知 MC，我們開發了三重四極桿液質聯用確證方法，從而獲得了不同于 ACFT 參考方法的保留時間圖。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 方法對樣品進行分析以定性鑒別未知化合物。