超高效液相色谱-串联质谱法快速测定毒蕈中6种鹅膏毒肽类和鬼笔毒肽类毒素
2021-09-11薛康胡江涛俞凌云刘菲马丽龚婷婷华燚陈佳玥
薛康 胡江涛 俞凌云 刘菲 马丽 龚婷婷 华燚 陈佳玥
摘要 [目的]建立一种基于超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)快速测定野生毒蕈中6种鹅膏毒肽和鬼笔毒肽类毒素的分析方法。[方法]将采集的四川野生毒蕈子实体低温烘干,用甲醇超声提取,40 ℃旋转蒸发近干,加水复溶,Oasis HLB固相萃取小柱净化,经Waters HSS T3色谱柱分离,ESI正离子模式下多反应监测(MRM)方式分析。[结果]6种毒肽在50~1 000 μg/kg具有良好的线性关系,相关系数均大于0.99,方法检出限为30 μg/kg。α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、γ-鹅膏毒肽、二羟鬼笔毒肽、羧基二羟鬼笔毒肽、羧基三羟鬼笔毒肽在低、中、高3个浓度的平均回收率在93.1%~117.5%,变异系数(CV)在1.49%~7.77%。[结论]该方法能准确、灵敏地测定野生毒蕈中6种毒肽,适用于野生菌中毒肽毒素的测定。
关键词 野生毒蕈;鹅膏毒肽;鬼笔毒肽;超高效液相色谱-串联质谱法
中图分类号 R155.3 文献标识码 A
文章编号 0517-6611(2021)17-0182-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2021.17.048
Abstract [Objective]To establish a method for rapid determination of 6 kinds of amanitins and phallotoxins in wild poisonous mushrooms by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS).[Method]The wild mushrooms samples collected in Sichuan were dried at low temperature, the amanitins and phallotoxins in samples were extracted with methanol by ultrasonic extraction, then 40 ℃ rotary evaporation drying ,water redissolution, purified by HLB solid phase extraction column and separated on Waters HSS T3 column,lastly detected by electrospray(ESI+) in MRM mode. [Result] The 6 kinds of amanitins and phallotoxins had good linear relationships in the range of concentration 50-1000 μg/kg with the correlation coefficient value greater than 0.99.The detection limits of 6 kinds of amanitins and phallotoxins were 30 μg/kg.The average recovery rates of α-amanitin, β-amanitin,γ-amanitin, phalloidin, phallacidin and phallisacin at 3 spiked levels were 93.1%-117.5%. The coefficients of variation were 1.49%-7.77%. [Conclusion]The method can accurately and sensitively determine 6 kinds of amanitins and phallotoxins in poisonous mushrooms, which is suitable for the detection of amanitins and phallotoxins in wild mushrooms.
Key words Wild poisonous mushrooms;Amanitins;Phallotoxins;UPLC-MS/MS
毒蕈即日常所说的毒蘑菇,是指不同类型的含有毒素的大型野生真菌,由于有些毒蕈在外观上与食用菌没有明显区别,导致误食毒蕈而引發中毒的事件时有发生,且在群体性食物中毒中,毒蕈中毒的致死率极高,其中肝损伤型毒蕈中毒致死率高达90%~100%[1]。据统计,我国毒蕈中毒事件中,95%是由鹅膏菌属引起的[2]。因为鹅膏菌中含有化学性质稳定且毒性极强的鹅膏多肽类毒素,该类毒肽耐高温、干燥和酸碱环境,一般的烹调加工不会破坏其毒性,不幸误食后,毒肽就会通过消化系统进入肝脏,对肝脏造成严重的损伤,最终引发多器官功能衰竭而死亡[3-5]。现阶段,国内外一般采用高效液相色谱法、高效液相色谱-飞行时间质谱法和高效液相色谱-串联质谱法检测毒肽毒素[6-11],我国还没有检测毒肽毒素的国家标准。因此,该研究建立了一种利用超高效液相色谱-串联质谱法快速测定野生毒蕈中6种毒肽毒素的检测方法,以期为野生菌毒素检测提供一种高效的检测方法。
1 材料与方法
1.1 仪器
UPLC lclass-XEVOTQ-XS超高效液相色谱-串联质谱联用仪(美国Waters公司);3H20RI离心机(中国赫西);AE240电子天平(瑞士梅特勒);XW-80A旋涡混合器(中国HUXI);B8510E-DTH超声波清洗器(美国必能信);Mili-Q Integral 3超纯水仪(美国Millipore公司);ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm,美国Waters公司)。
1.2 试剂 甲醇、乙腈、甲酸、乙酸铵、氯仿,HPLC级,美国Fisher公司。标准品:α-鹅膏毒肽(α-amanitin,纯度≥90%,瑞士Alex);β-鹅膏毒肽(β-amanitin,纯度≥90%,瑞士Alex);γ-鹅膏毒肽(γ-amaniyin,纯度≥90%,瑞士Alex);羧基三羟鬼笔毒肽(phallisacin,50 μg/mL,上海安谱实验科技有限公司);羧基二羟鬼笔毒肽(phallacidin,纯度≥95%,瑞士Alex);二羟鬼笔毒肽(phalloidin,纯度≥90%,瑞士Alex)。
1.3 试验方法
1.3.1 标准溶液的配制。
1.3.1.1 α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、γ-鹅膏毒肽、二羟鬼笔毒肽、羧基二羟鬼笔毒肽标准储备液的配制。 分别精确称取α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、γ-鹅膏毒肽、二羟鬼笔毒肽、羧基二羟鬼笔5种标准物质1 mg,精确至万分之一,甲醇定容至10 mL,浓度为100 μg/mL。-20 ℃存储。
1.3.1.2 鹅膏毒肽和鬼笔毒肽混合标准使用液的配制。分别准确吸取1.0 mL α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽、γ-鹅膏毒肽、二羟鬼笔毒肽和羧基二羟鬼笔毒肽储备液以及2.0 mL羧基三羟鬼笔毒肽标准溶液于10 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,浓度为10 mg/L。
1.3.1.3 6种毒肽混合标准系列的配制。分别吸取50、100、200、400、600、1 000 μL,用初始流动相定容至10 mL,配制成浓度为50、100、200、400、600、1 000 μg/L的标准系列工作液。
1.3.2 样品前处理。
1.3.2.1 提取。将新鲜野生菌样品烘干(烘干温度小于50 ℃)并打成粉末,精密称取干燥粉末0.2 g,置于50 mL离心管中,加入甲醇10 mL,振荡涡旋1 min,超声提取10 min,以10 000 r/min离心10 min后,移取上清液于另一离心管中。残渣中再加入10 mL甲醇,涡旋混合均匀,再次超声提取10 min后以10 000 r/min离心,合并上清液。40 ℃旋转蒸发近干,加2 mL水溶解,洗涤3次,得提取液。
1.3.2.2 净化。分别用2 mL甲醇和纯水淋洗活化Prime Oasis HLB固相萃取柱(3 mL,60 mg),再将以上提取液过柱,用2 mL含5%甲醇的水溶液淋洗2次,最后用2 mL甲醇-乙腈混合溶液(V∶V=3∶2)洗脱。将洗脱液在40 ℃水浴中氮吹近干,用1 mL初始流动相[甲醇-5 mmol/L 乙酸铵(0.1%甲酸)=90∶10]溶解定容,溶液过0.2 μm滤膜后,待上机测定。
1.3.3 分析条件。
1.3.3.1 色谱条件。色谱柱为HSS T3色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm,Waters公司);流动相 A为5 mmol/L乙酸铵-0.1%甲酸水溶液, B为甲醇溶液;柱温40 ℃;进样量1.0 μL;洗脱程序见表1。
1.3.3.2 质谱条件。电喷雾ESI正离子模式;多反应监测(MRM);离子源温度150 ℃;毛细管电压2.83 kV;脱溶剂温度550 ℃;脱溶剂气流量1 000 L/h;其他质谱参数见表2。
2 结果与分析
2.1 质谱条件的优化
鹅膏毒肽属双环八肽,鬼笔毒肽是一类环状七肽,其支链上有较多的羟基和甲基,容易接受电子而被离子化,故常采用正离子模式进行分析[6,12]。分别将6种毒肽的标准品用甲醇稀释成500 ng/mL,质谱仪直接进样,在ESI正离子MS1Scan模式下,发现6种毒肽都有较强的M+1离子峰的出现,因此选定M+1为母离子,在Daughter Scan模式下,分别找到每种毒肽的2个最佳子离子。最后优化锥孔电压、碰撞能、脱溶剂气流量、脱溶剂气温度等质谱参数,使离子化效率更高、离子强度最大。具体6种毒肽的母离子和子离子见表2。
2.2 色谱条件的优化 试验选择了UPLC HSS T3色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm),此色谱柱是与100%水相相兼容的C18柱,对保留和分离极性有机小分子具有较为理想的效果。该试验选择研究了4组流动相(A组水-乙腈;B组水-甲醇;C组0.1%甲酸水-甲醇;D组5 mmol/L乙酸铵(0.1%甲酸)-甲醇)的分离效果,试验表明,甲醇的分离效果比乙腈好,且使用5 mmol/L乙酸铵(0.1%甲酸)作为水相时,目标物的离子峰强度较高,峰形较好。6种毒肽的標准提取离子图详见图1。
2.3 样品前处理方法的优化
由于野生菌中成分复杂,脂肪、磷脂、肽类等杂质含量较高,该试验采用了先溶剂提取、再固相萃取柱净化的方法,先后比较了甲醇、水、乙腈3种溶剂的提取效果,结果表明,甲醇的提取效果较好,回收率高。
试验考察了在使用HLB固相萃取柱净化过程中,5%甲醇-氯仿和5%甲醇-水淋洗液的淋洗效果,结果表明,5%甲醇-氯仿淋洗液对HLB小柱中吸附的脂肪、磷脂等杂质具有较好的洗脱效果,但回收率较差。综合考虑,该试验采用5%甲醇-水作为淋洗液。
2.4 线性范围与检出限 6种毒肽的线性方程、线性范围和线性相关系数见表3。以3倍信噪比(S/N≥3)估算检出限(LOD),6种毒肽的检出限为30 μg/kg。
2.5 方法回收率和精密度
取1份样品,分别对6种毒肽进行低(50 μg/kg)、中(200 μg/kg)、高(600 μg/kg)浓度加标试验,结果发现(表4),平均回收率分别为α-鹅膏毒肽99.5%~
117.5%,β-鹅膏毒肽93.4%~107.0%,γ-鹅膏毒肽94.2%~110.1%,二羟鬼笔毒肽108.5%~119.8%,羧基二羟鬼笔毒肽 93.5%~109.7%,羧基三羟鬼笔毒肽93.1%~106.5%;6次平行测定,变异系数(CV)在1.49%~7.77%。
2.6 野生菌样品检测 按上述方法对采集到的10个四川野生菌样品进行前处理和检测。在4号和6号样品中检出了α-鹅膏毒肽、β-鹅膏毒肽和二羟鬼笔毒肽3种毒蕈毒素,具体结果见表5,谱图见图2和图3。
3 结论
该研究基于超高效液相色谱-质谱联用技术(UPLC-MS/MS),采用甲醇提取, HLB固相萃取柱净化,HSS T3 色谱柱分离,电喷雾ESI正离子模式和多反应监测(MRM)方
式对6种毒蕈毒素的目标离子进行监测,外标法定量,建立了6种毒蕈毒素的快速、准确、选择性好的测定方法。该方法与传统的色谱法的检测时间(20 min)相比,大大缩短了检测时间,同时具备更高的准确度、灵敏度和特异性,适用于野生菌中毒肽毒素的测定。
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