薛康 胡江濤 俞凌云 劉菲 馬麗 龔婷婷 華燚 陳佳玥
摘要 [目的]建立一種基于超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS)快速測(cè)定野生毒蕈中6種鵝膏毒肽和鬼筆毒肽類毒素的分析方法。[方法]將采集的四川野生毒蕈子實(shí)體低溫烘干,用甲醇超聲提取,40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)近干,加水復(fù)溶,Oasis HLB固相萃取小柱凈化,經(jīng)Waters HSS T3色譜柱分離,ESI正離子模式下多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)方式分析。[結(jié)果]6種毒肽在50~1 000 μg/kg具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均大于0.99,方法檢出限為30 μg/kg。α-鵝膏毒肽、β-鵝膏毒肽、γ-鵝膏毒肽、二羥鬼筆毒肽、羧基二羥鬼筆毒肽、羧基三羥鬼筆毒肽在低、中、高3個(gè)濃度的平均回收率在93.1%~117.5%,變異系數(shù)(CV)在1.49%~7.77%。[結(jié)論]該方法能準(zhǔn)確、靈敏地測(cè)定野生毒蕈中6種毒肽,適用于野生菌中毒肽毒素的測(cè)定。
關(guān)鍵詞 野生毒蕈;鵝膏毒肽;鬼筆毒肽;超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法
中圖分類號(hào) R155.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
文章編號(hào) 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
毒蕈即日常所說(shuō)的毒蘑菇,是指不同類型的含有毒素的大型野生真菌,由于有些毒蕈在外觀上與食用菌沒(méi)有明顯區(qū)別,導(dǎo)致誤食毒蕈而引發(fā)中毒的事件時(shí)有發(fā)生,且在群體性食物中毒中,毒蕈中毒的致死率極高,其中肝損傷型毒蕈中毒致死率高達(dá)90%~100%[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)毒蕈中毒事件中,95%是由鵝膏菌屬引起的[2]。因?yàn)轾Z膏菌中含有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且毒性極強(qiáng)的鵝膏多肽類毒素,該類毒肽耐高溫、干燥和酸堿環(huán)境,一般的烹調(diào)加工不會(huì)破壞其毒性,不幸誤食后,毒肽就會(huì)通過(guò)消化系統(tǒng)進(jìn)入肝臟,對(duì)肝臟造成嚴(yán)重的損傷,最終引發(fā)多器官功能衰竭而死亡[3-5]?,F(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)外一般采用高效液相色譜法、高效液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜法和高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)毒肽毒素[6-11],我國(guó)還沒(méi)有檢測(cè)毒肽毒素的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。因此,該研究建立了一種利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速測(cè)定野生毒蕈中6種毒肽毒素的檢測(cè)方法,以期為野生菌毒素檢測(cè)提供一種高效的檢測(cè)方法。
1 材料與方法
1.1 儀器
UPLC lclass-XEVOTQ-XS超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Waters公司);3H20RI離心機(jī)(中國(guó)赫西);AE240電子天平(瑞士梅特勒);XW-80A旋渦混合器(中國(guó)HUXI);B8510E-DTH超聲波清洗器(美國(guó)必能信);Mili-Q Integral 3超純水儀(美國(guó)Millipore公司);ACQUITY UPLC HSS T3色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm,美國(guó)Waters公司)。
1.2 試劑 甲醇、乙腈、甲酸、乙酸銨、氯仿,HPLC級(jí),美國(guó)Fisher公司。標(biāo)準(zhǔn)品:α-鵝膏毒肽(α-amanitin,純度≥90%,瑞士Alex);β-鵝膏毒肽(β-amanitin,純度≥90%,瑞士Alex);γ-鵝膏毒肽(γ-amaniyin,純度≥90%,瑞士Alex);羧基三羥鬼筆毒肽(phallisacin,50 μg/mL,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技有限公司);羧基二羥鬼筆毒肽(phallacidin,純度≥95%,瑞士Alex);二羥鬼筆毒肽(phalloidin,純度≥90%,瑞士Alex)。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。
1.3.1.1 α-鵝膏毒肽、β-鵝膏毒肽、γ-鵝膏毒肽、二羥鬼筆毒肽、羧基二羥鬼筆毒肽標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制。 分別精確稱取α-鵝膏毒肽、β-鵝膏毒肽、γ-鵝膏毒肽、二羥鬼筆毒肽、羧基二羥鬼筆5種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1 mg,精確至萬(wàn)分之一,甲醇定容至10 mL,濃度為100 μg/mL。-20 ℃存儲(chǔ)。
1.3.1.2 鵝膏毒肽和鬼筆毒肽混合標(biāo)準(zhǔn)使用液的配制。分別準(zhǔn)確吸取1.0 mL α-鵝膏毒肽、β-鵝膏毒肽、γ-鵝膏毒肽、二羥鬼筆毒肽和羧基二羥鬼筆毒肽儲(chǔ)備液以及2.0 mL羧基三羥鬼筆毒肽標(biāo)準(zhǔn)溶液于10 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,濃度為10 mg/L。
1.3.1.3 6種毒肽混合標(biāo)準(zhǔn)系列的配制。分別吸取50、100、200、400、600、1 000 μL,用初始流動(dòng)相定容至10 mL,配制成濃度為50、100、200、400、600、1 000 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列工作液。
1.3.2 樣品前處理。
1.3.2.1 提取。將新鮮野生菌樣品烘干(烘干溫度小于50 ℃)并打成粉末,精密稱取干燥粉末0.2 g,置于50 mL離心管中,加入甲醇10 mL,振蕩渦旋1 min,超聲提取10 min,以10 000 r/min離心10 min后,移取上清液于另一離心管中。殘?jiān)性偌尤?0 mL甲醇,渦旋混合均勻,再次超聲提取10 min后以10 000 r/min離心,合并上清液。40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)近干,加2 mL水溶解,洗滌3次,得提取液。
1.3.2.2 凈化。分別用2 mL甲醇和純水淋洗活化Prime Oasis HLB固相萃取柱(3 mL,60 mg),再將以上提取液過(guò)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)洗脫。將洗脫液在40 ℃水浴中氮吹近干,用1 mL初始流動(dòng)相[甲醇-5 mmol/L 乙酸銨(0.1%甲酸)=90∶10]溶解定容,溶液過(guò)0.2 μm濾膜后,待上機(jī)測(cè)定。
1.3.3 分析條件。
1.3.3.1 色譜條件。色譜柱為HSS T3色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm,Waters公司);流動(dòng)相 A為5 mmol/L乙酸銨-0.1%甲酸水溶液, B為甲醇溶液;柱溫40 ℃;進(jìn)樣量1.0 μL;洗脫程序見表1。
1.3.3.2 質(zhì)譜條件。電噴霧ESI正離子模式;多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM);離子源溫度150 ℃;毛細(xì)管電壓2.83 kV;脫溶劑溫度550 ℃;脫溶劑氣流量1 000 L/h;其他質(zhì)譜參數(shù)見表2。
2 結(jié)果與分析
2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化
鵝膏毒肽屬雙環(huán)八肽,鬼筆毒肽是一類環(huán)狀七肽,其支鏈上有較多的羥基和甲基,容易接受電子而被離子化,故常采用正離子模式進(jìn)行分析[6,12]。分別將6種毒肽的標(biāo)準(zhǔn)品用甲醇稀釋成500 ng/mL,質(zhì)譜儀直接進(jìn)樣,在ESI正離子MS1Scan模式下,發(fā)現(xiàn)6種毒肽都有較強(qiáng)的M+1離子峰的出現(xiàn),因此選定M+1為母離子,在Daughter Scan模式下,分別找到每種毒肽的2個(gè)最佳子離子。最后優(yōu)化錐孔電壓、碰撞能、脫溶劑氣流量、脫溶劑氣溫度等質(zhì)譜參數(shù),使離子化效率更高、離子強(qiáng)度最大。具體6種毒肽的母離子和子離子見表2。
2.2 色譜條件的優(yōu)化 試驗(yàn)選擇了UPLC HSS T3色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm),此色譜柱是與100%水相相兼容的C18柱,對(duì)保留和分離極性有機(jī)小分子具有較為理想的效果。該試驗(yàn)選擇研究了4組流動(dòng)相(A組水-乙腈;B組水-甲醇;C組0.1%甲酸水-甲醇;D組5 mmol/L乙酸銨(0.1%甲酸)-甲醇)的分離效果,試驗(yàn)表明,甲醇的分離效果比乙腈好,且使用5 mmol/L乙酸銨(0.1%甲酸)作為水相時(shí),目標(biāo)物的離子峰強(qiáng)度較高,峰形較好。6種毒肽的標(biāo)準(zhǔn)提取離子圖詳見圖1。
2.3 樣品前處理方法的優(yōu)化
由于野生菌中成分復(fù)雜,脂肪、磷脂、肽類等雜質(zhì)含量較高,該試驗(yàn)采用了先溶劑提取、再固相萃取柱凈化的方法,先后比較了甲醇、水、乙腈3種溶劑的提取效果,結(jié)果表明,甲醇的提取效果較好,回收率高。
試驗(yàn)考察了在使用HLB固相萃取柱凈化過(guò)程中,5%甲醇-氯仿和5%甲醇-水淋洗液的淋洗效果,結(jié)果表明,5%甲醇-氯仿淋洗液對(duì)HLB小柱中吸附的脂肪、磷脂等雜質(zhì)具有較好的洗脫效果,但回收率較差。綜合考慮,該試驗(yàn)采用5%甲醇-水作為淋洗液。
2.4 線性范圍與檢出限 6種毒肽的線性方程、線性范圍和線性相關(guān)系數(shù)見表3。以3倍信噪比(S/N≥3)估算檢出限(LOD),6種毒肽的檢出限為30 μg/kg。
2.5 方法回收率和精密度
取1份樣品,分別對(duì)6種毒肽進(jìn)行低(50 μg/kg)、中(200 μg/kg)、高(600 μg/kg)濃度加標(biāo)試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)(表4),平均回收率分別為α-鵝膏毒肽99.5%~
117.5%,β-鵝膏毒肽93.4%~107.0%,γ-鵝膏毒肽94.2%~110.1%,二羥鬼筆毒肽108.5%~119.8%,羧基二羥鬼筆毒肽 93.5%~109.7%,羧基三羥鬼筆毒肽93.1%~106.5%;6次平行測(cè)定,變異系數(shù)(CV)在1.49%~7.77%。
2.6 野生菌樣品檢測(cè) 按上述方法對(duì)采集到的10個(gè)四川野生菌樣品進(jìn)行前處理和檢測(cè)。在4號(hào)和6號(hào)樣品中檢出了α-鵝膏毒肽、β-鵝膏毒肽和二羥鬼筆毒肽3種毒蕈毒素,具體結(jié)果見表5,譜圖見圖2和圖3。
3 結(jié)論
該研究基于超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(UPLC-MS/MS),采用甲醇提取, HLB固相萃取柱凈化,HSS T3 色譜柱分離,電噴霧ESI正離子模式和多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)方
式對(duì)6種毒蕈毒素的目標(biāo)離子進(jìn)行監(jiān)測(cè),外標(biāo)法定量,建立了6種毒蕈毒素的快速、準(zhǔn)確、選擇性好的測(cè)定方法。該方法與傳統(tǒng)的色譜法的檢測(cè)時(shí)間(20 min)相比,大大縮短了檢測(cè)時(shí)間,同時(shí)具備更高的準(zhǔn)確度、靈敏度和特異性,適用于野生菌中毒肽毒素的測(cè)定。
參考文獻(xiàn)
[1] 魏佳會(huì),吳劍峰,陳佳,等.12種劇毒鵝膏菌的肽類毒素成分鑒定及其相對(duì)含量差異比較研究[J].分析化學(xué),2017,45(6):817-823.
[2] 章鐵哲,孫承業(yè),李海蛟,等. 一起蘑菇致急性中毒事件的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與鑒定[J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2016,25(8):1012-1015.
[3] 趙春艷,王婷婷,邰麗梅,等. 鵝膏菌肽類毒素的研究進(jìn)展[J].中國(guó)食用菌,2014,33(4):9-11,13.
[4] 陳作紅,胡勁松,張志光,等. 我國(guó)28種鵝膏菌主要肽類毒素的檢測(cè)分析[J].菌物系統(tǒng),2003,22(4):565-573.
[5] 杜秀菊,杜秀云.毒蕈毒素及其應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(13):7172-7174.
[6] 劉陽(yáng),欒杰,林佶. 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速測(cè)定云南野生致命鵝膏菌中的毒傘肽和毒肽毒素[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào),2017,8(10):3756-3761.
[7] 柳潔,丁文婕,何碧英,等. 超高效液相色譜-電噴霧離子化-四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜指紋圖譜檢測(cè)毒蕈中4種鵝膏肽類毒素[J].分析化學(xué),2013,41(4):500-508.
[8] 劉思潔,方赤光. 蕈菌毒素檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展[J].食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào),2017,8(3):754-760.
[9] 包海鷹,圖力古爾,李玉.7種鵝膏菌屬真菌肽類毒素的HPLC分析(英文)[J].菌物研究,2005,3(1):13-16.
[10] 周貽兵,李磊,吳玉田,等.超高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定野生蘑菇中的3種鵝膏毒肽[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2018,45(22):4144-4147.
[11] 雒婉霞,王冉冉,王慶國(guó),等.超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)毒蕈中5種鵝膏多肽類毒素[J].疾病預(yù)防控制通報(bào),2018,33(5):84-87.
[12] 曹福祥,張志光,梁宋平.反相高效液相色譜法分離純化α-鵝膏毒肽[J].分析化學(xué),2003,31(5):562-565.