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連山變幽晦,綠水函晏溫。
— 出自唐·柳宗元《飲酒》
江城回綠水,花月使人迷。
— 出自唐·李白《襄陽曲四首》
青苔寺里無馬跡,綠水橋邊多酒樓。
— 出自唐·杜牧《潤州二首》
“綠水”是古今文人騷客慣用的經(jīng)典意象**,多用來形容山水美景。
有一種綠水,由淡水水體中藍(lán)藻、綠藻、硅藻等大量繁殖引起,名為水華現(xiàn)象。而其中的藍(lán)藻會(huì)產(chǎn)生一種天然毒素 — 微囊藻毒素(以下簡稱 MC),它具有肝毒性,可能引發(fā)腫瘤。不小心誤飲此水,將嚴(yán)重威脅人體健康。
微囊藻毒素法規(guī)變遷
飲用水如**暴露于微囊藻毒素下將會(huì)對(duì)人體健康造成極大威脅,這促使**衛(wèi)生組織(WHO)發(fā)布了 1 μg/L 的臨時(shí)指南,以作為飲用水中微囊藻毒素-LG(游離加細(xì)胞結(jié)合)的*大濃度限值,并且許多**地方政府直接采用了這一準(zhǔn)則值。
隨著近幾年分析技術(shù)的不斷**,飲用水安全意識(shí)的不斷加強(qiáng),一些地區(qū)出臺(tái)了極為嚴(yán)格的微囊藻毒素監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn),尤其是城市供水系統(tǒng),微囊藻毒素 RR 和 LR 的檢出限均達(dá)到了 pg/ml 的濃度級(jí)別。
MC 的傳統(tǒng)分析方法是采用 HPLC 進(jìn)行紫外檢測,面對(duì)如此嚴(yán)格的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn),雖然可以通過前處理的富集達(dá)到相應(yīng)的檢測濃度水平,但富集過程帶來的操作誤差和人工成本不能忽視。如果采用常規(guī)質(zhì)譜或串聯(lián)質(zhì)譜直接進(jìn)樣的方式,pg/ml 濃度級(jí)別的檢出限會(huì)給分析方法帶來極大挑戰(zhàn)。在這種情況下,針對(duì)低濃度檢測,On-lineSPE 與質(zhì)譜的聯(lián)用系統(tǒng)脫穎而出。
安捷倫微囊藻毒素分析方法
安捷倫分別基于 On-line SPE – LC/QQQ 與直接進(jìn)樣,成功開發(fā)了微囊藻毒素(包括 MC-RR,MC-HtyR,MC-LR,MC-HilR, MC-LA 和 MC-LF)的簡單且靈敏的分析方法,這兩種方法均能滿足現(xiàn)今標(biāo)準(zhǔn)要求。
且通過兩種實(shí)驗(yàn)對(duì)比得到,On-line SPE 方法不僅省去了耗時(shí)且費(fèi)力的離線 SPE 萃取步驟,其靈敏度還提高了 100 倍以上,可作為未來微囊藻毒素檢測的補(bǔ)充手段。
目標(biāo)化合物
MC 是環(huán)肽,一般結(jié)構(gòu)是環(huán) [-D-Ala-R2-D-MeAsp-R4-Adda-D-Glu-Mdha-] ,其中 R2 和 R4 是可變的 L-氨基酸(圖 1 和表 1) 。由于擁有兩種可變氨基酸其它氨基酸的甲基化/去甲基化,因此存在多種微囊藻毒素化合物,目前為止已鑒出超過 80 種微囊藻毒素。在本實(shí)驗(yàn)中,選擇其中 6 種*流行的 MC 作為目標(biāo)化合物。
圖 1. 微囊藻毒素的分子結(jié)構(gòu)式
表 1. 微囊藻毒素的相關(guān)信息
實(shí)驗(yàn)方法
On-line SPE 富集和洗脫時(shí)閥的位置、On-line SPE – LC/QQQ 方法和直接進(jìn)樣方法的色譜條件、質(zhì)譜條件如圖 2 和表 2-4 所示。
圖 2. On-line SPE 富集和洗脫的閥位置
表 2. 直接進(jìn)樣 LC 采集方法
表 3. On-Line SPE 進(jìn)樣 LC 采集方法
表4. 質(zhì)譜采集方法
分離效果:
圖 3 顯示了 On-line SPE – LC/QQQ 方法和直接進(jìn)樣方法進(jìn)行 MCs 分析所得到的 MRM 色譜圖,[M + 2H] 2+ 被選為 MC-RR 的前體離子,而 [M + H] + 被用作其它 MCs 的前體離子,Agilent Optimizer 軟件對(duì)每個(gè)離子均進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化并提供*佳靈敏度。
圖 3. 直接進(jìn)樣 100 ng/ml(上圖)和 On-line SPE 2 ng/ml(下圖)的 MRM 色譜圖
線性、定量限和檢出限數(shù)據(jù):
采用直接進(jìn)樣法,MC-RR 在10 pg/ml - 100 ng/ml 范圍內(nèi)觀察到良好的檢測器響應(yīng)線性:
而使用 On-line SPE 方法:
1. MC-RR 的線性范圍為 0.2 pg/ml -2 ng/ml由此可得到,On-line SPE 方法可得到更低的定量限和檢出限。
表 5. 兩種進(jìn)樣方法的定量限和檢測限
分別在中國四川省成都市區(qū)周邊收集了三個(gè)地表水樣本,通過 On-line SPE 方法分析得到一個(gè)陽性樣本。重要的是,陽性樣品只能通過 On-line SPE 方法量,因?yàn)槠錆舛人胶艿?。而?duì)于所有測試的 MCs,具有 10μL 進(jìn)樣體積的直接進(jìn)樣方法均未能達(dá)到檢測限而被檢出。
表 7. 實(shí)際樣品的 MCs 檢測結(jié)果(ND =未檢測到)
小結(jié)
本文建立了用于定量測定微囊藻毒素(MCs)的簡單且靈敏的方法。使用 Agilent 6470 三重四極桿系統(tǒng),建立并比較了直接進(jìn)樣和 On-line SPE 方法。通過對(duì)比得到,直接進(jìn)樣方法獲得的 LOQ 明顯低于 WHO 為 MC-LR 濃度確定的臨時(shí)指南值。對(duì)于地表飲用水,具有更低 LOQ 的 On-line SPE 方法可滿足*近公布的嚴(yán)格的區(qū)域供水系統(tǒng)指導(dǎo)值。在實(shí)際樣品測試中,MC-RR 和其它微囊藻毒素可從一個(gè)地表水樣本中檢測到,且由于其濃度水平較低,只能通過 On-line SPE 方法進(jìn)行定量。
文章來源:安捷倫視界