引言
真菌毒素是真菌在食品或飼料里生長(zhǎng)所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,對(duì)人和動(dòng)物都具有極大的健康隱患。據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)統(tǒng)計(jì),全球每年約有 25% 的農(nóng)產(chǎn)品受到真菌毒素污染。為了保證食品和飼料的安全,全世界多個(gè)國(guó)家通過(guò)法規(guī)或標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)定糧食中主要真菌毒素的限量。但傳統(tǒng)的檢測(cè)方法存在耗時(shí)長(zhǎng),通量低,定性能力差等問(wèn)題。本文采用高分辨臺(tái)式質(zhì)譜儀Q Exactive Focus建立了糧食提取物中多種真菌毒素的檢測(cè)方法。方法具有媲美高端三重四極桿的靈敏度,同時(shí)可以對(duì)復(fù)雜基質(zhì)中的痕量物質(zhì)準(zhǔn)確地定性分析,充分保障結(jié)果的準(zhǔn)確性。
實(shí)驗(yàn)方法
液相色譜方法
UHPLC:Thermo Scientific Ultimate 3000 RSLC
色譜柱:Thermo Scientific Hypersil Gold (50*2.1mm,1.9 µm)
流速:0.3 mL/min,進(jìn)樣體積:5 µL
流動(dòng)相:A 相:2mM 的甲酸銨和 20 µL/ L 的甲酸水溶液
B 相:2mM 的甲酸銨和 20 µL/ L 的甲酸甲醇溶液
質(zhì)譜方法
質(zhì)譜儀:Thermo Scientific Q Exactive Focus臺(tái)式高分辨質(zhì)譜儀。
實(shí)驗(yàn)采用正負(fù)切換 Full MS-ddMS 2 掃描方式進(jìn)行篩查分析,采用正離子或負(fù)離子模式的 Full MS-ddMS 2 和 t-SIM- ddMS 2進(jìn)行定量分析,如圖 1 所示。利用數(shù)據(jù)依賴(lài)掃描獲得二級(jí)子離子碎片離子信息進(jìn)行確證。
Full MS:分辨率為 70,000(FMHW@m/z 200)。
t-SIM:分辨率為 70,000(FMHW@m/z 200),isolation width為 4 m/z
MS/MS 采集:17,500(FMHW@m/z 200)分辨率下數(shù)據(jù)依賴(lài)采集;HCD NCE 為 45%,isolation width 為 4m/z。
樣品前處理方法
參考文獻(xiàn) [1],樣品經(jīng) 1% 的甲酸乙腈 / 水溶液浸提 15min 后,再震搖 1h 后,離心,過(guò)濾,供測(cè)定分析。
篩查結(jié)果分析
在一定的 Mass tolerance 下,采用化合物加合離子峰的精確質(zhì)量數(shù)從 Fullscan 的數(shù)據(jù)中提取,得到 XIC 圖譜。Q Exactive Focus 具有良好的質(zhì)量精度,因此可以將提取窗口縮小至5ppm,甚至更低,充分保證了方法極高的選擇性。同時(shí),Q Exactive Focus 可以實(shí)現(xiàn)快速的正負(fù)離子切換掃描,并在正負(fù)切換的模式下保證高質(zhì)量精度,在提高篩查實(shí)驗(yàn)通量同時(shí),也保證結(jié)果的準(zhǔn)確(圖 3)。
定量結(jié)果分析
本文分別采用了Full MS-ddMS 2和t-SIM- ddMS 2兩種方式進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明(見(jiàn)表 1),t-SIM 由于發(fā)揮了四極桿的離子篩選作用,可以獲得更寬的線性范圍和更高的靈敏度(見(jiàn)圖3),在小麥提取物基質(zhì)中的LOD較Full MS有2-20倍的提升。目前采用高端的三重四極桿質(zhì)譜對(duì)基質(zhì)中黃曲霉毒素B1測(cè)定的 LOQ 為 200ppt 左右,本實(shí)驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果表明 Q Exactive Focus 的 Full MS 和 t-SIM 兩種定量模式均具有媲美高端三重四極桿的靈敏度。
實(shí)驗(yàn)在采集一級(jí)掃描數(shù)據(jù)的同時(shí),也可由方法設(shè)置中的inclusion list 來(lái)觸發(fā)數(shù)據(jù)依賴(lài)掃描,獲得二級(jí)子離子的全掃描圖譜,并以此對(duì)結(jié)果進(jìn)行確證分析。方法還可通過(guò) top N 和動(dòng)態(tài)排除,來(lái)保證低含量組分的檢測(cè)和定量分析足夠掃描點(diǎn)數(shù)的采集。圖 4 為二級(jí)數(shù)據(jù)的確證結(jié)果。
結(jié)論
本文建立了運(yùn)用高分辨質(zhì)譜對(duì)糧食中真菌毒素的篩查和定量方法。Q Exactive Focus 憑 借 其 高 達(dá) 70,000(FMHW@m/z200)的分辨率和良好的質(zhì)量精度可以很好的排除復(fù)雜基質(zhì)的干擾,實(shí)現(xiàn)方法的高特異性;憑借其快速的正負(fù)極性切換能力,可在一針?lè)治鰞?nèi)同時(shí)完成對(duì)正負(fù)離子的檢測(cè),實(shí)現(xiàn)方法的高通量,在實(shí)現(xiàn)高靈敏度的同時(shí),還能通過(guò)數(shù)據(jù)依賴(lài)的二級(jí)全掃描對(duì)結(jié)果進(jìn)行確證,可以很好滿(mǎn)足食品安全的定量分析需求。
參考文獻(xiàn)
[1] KELLMANN ET AL“Full Scan MS in Comprehensive Quanlitative and Quantitative Residue Analysis in Food and Feed Matrices: How Much Resolving Power is required?”J Am Soc Mass Spectrom 2009,20,1464-1476