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-串聯質譜法(UPLC-MS/MS)快速測定野生毒蕈中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體低溫烘干,用甲醇超聲提取,40 ℃旋轉蒸發近干,加水復溶,Oasis HLB固相萃取小柱凈化,經Waters HSS T3色譜柱分離,ESI正離子模式下多反應監測(MRM)方式分析。[結果]6種毒肽在50~1 000 μg/kg具有良好的線性關系,相關系數均大于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個濃度的平均回收率在93.1%~117.5%,變異系數(CV)在1.49%~7.77%。[結論]該方法能準確、靈敏地測定野生毒蕈中6種毒肽,適用于野生菌中毒肽毒素的測定。
關鍵詞 野生毒蕈;鵝膏毒肽;鬼筆毒肽;超高效液相色譜-串聯質譜法
中圖分類號 R155.3 文獻標識碼 A
文章編號 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有明顯區別,導致誤食毒蕈而引發中毒的事件時有發生,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90%~100%[1]。據統計,我國毒蕈中毒事件中,95%是由鵝膏菌屬引起的[2]。因為鵝膏菌中含有化學性質穩定且毒性極強的鵝膏多肽類毒素,該類毒肽耐高溫、干燥和酸堿環境,一般的烹調加工不會破壞其毒性,不幸誤食后,毒肽就會通過消化系統進入肝臟,對肝臟造成嚴重的損傷,最終引發多器官功能衰竭而死亡[3-5]。現階段,國內外一般采用高效液相色譜法、高效液相色譜-飛行時間質譜法和高效液相色譜-串聯質譜法檢測毒肽毒素[6-11],我國還沒有檢測毒肽毒素的國家標準。因此,該研究建立了一種利用超高效液相色譜-串聯質譜法快速測定野生毒蕈中6種毒肽毒素的檢測方法,以期為野生菌毒素檢測提供一種高效的檢測方法。
1 材料與方法
1.1 儀器
UPLC lclass-XEVOTQ-XS超高效液相色譜-串聯質譜聯用儀(美國Waters公司);3H20RI離心機(中國赫西);AE240電子天平(瑞士梅特勒);XW-80A旋渦混合器(中國HUXI);B8510E-DTH超聲波清洗器(美國必能信);Mili-Q Integral 3超純水儀(美國Millipore公司);ACQUITY UPLC HSS T3色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm,美國Waters公司)。
1.2 試劑 甲醇、乙腈、甲酸、乙酸銨、氯仿,HPLC級,美國Fisher公司。標準品: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,上海安譜實驗科技有限公司);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 試驗方法
1.3.1 標準溶液的配制。
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準儲備液的配制。 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種標準物質1 mg,精確至萬分之一,甲醇定容至10 mL,濃度為100 μg/mL。-20 ℃存儲。
1.3.1.2 鵝膏毒肽和鬼筆毒肽混合標準使用液的配制。分別準確吸取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備液以及2.0 mL羧基三羥鬼筆毒肽標準溶液于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種毒肽混合標準系列的配制。分別吸取50、100、200、400、600、1 000 μL,用初始流動相定容至10 mL,配制成濃度為50、100、200、400、600、1 000 μg/L的標準系列工作液。
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。殘渣中再加入10 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 ℃旋轉蒸發近干,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初始流動相[甲醇-5 mmol/L 乙酸銨(0.1%甲酸)=90∶10]溶解定容,溶液過0.2 μm濾膜后,待上機測定。
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 ℃;進樣量1.0 μL;洗脫程序見表1。
1.3.3.2 質譜條件。電噴霧ESI正離子模式;多反應監測(MRM);離子源溫度150 ℃;毛細管電壓2.83 kV;脫溶劑溫度550 ℃;脫溶劑氣流量1 000 L/h;其他質譜參數見表2。
2 結果與分析
2.1 質譜條件的優化
鵝膏毒肽屬雙環八肽,鬼筆毒肽是一類環狀七肽,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行分析[6,12]。分別將6種毒肽的標準品用甲醇稀釋成500 ng/mL,質譜儀直接進樣,在ESI正離子MS1Scan模式下,發現6種毒肽都有較強的M+1離子峰的出現,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個最佳子離子。最后優化錐孔電壓、碰撞能、脫溶劑氣流量、脫溶劑氣溫度等質譜參數,使離子化效率更高、離子強度最大。具體6種毒肽的母離子和子離子見表2。
2.2 色譜條件的優化 試驗選擇了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,對保留和分離極性有機小分子具有較為理想的效果。該試驗選擇研究了4組流動相(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,目標物的離子峰強度較高,峰形較好。6種毒肽的標準提取離子圖詳見圖1。
2.3 樣品前處理方法的優化
由于野生菌中成分復雜,脂肪、磷脂、肽類等雜質含量較高,該試驗采用了先溶劑提取、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,結果表明,甲醇的提取效果較好,回收率高。
試驗考察了在使用HLB固相萃取柱凈化過程中,5%甲醇-氯仿和5%甲醇-水淋洗液的淋洗效果,結果表明,5%甲醇-氯仿淋洗液對HLB小柱中吸附的脂肪、磷脂等雜質具有較好的洗脫效果,但回收率較差。綜合考慮,該試驗采用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系數見表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6種毒肽進行低(50 μg/kg)、中(200 μg/kg)、高(600 μg/kg)濃度加標試驗,結果發現(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次平行測定,變異系數(CV)在1.49%~7.77%。
2.6 野生菌樣品檢測 按上述方法對采集到的10個四川野生菌樣品進行前處理和檢測。在4號和6號樣品中檢出了α-鵝膏毒肽、β-鵝膏毒肽和二羥鬼筆毒肽3種毒蕈毒素,具體結果見表5,譜圖見圖2和圖3。
3 結論
該研究基于超高效液相色譜-質譜聯用技術(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監測(MRM)方
式對6種毒蕈毒素的目標離子進行監測,外標法定量,建立了6種毒蕈毒素的快速、準確、選擇性好的測定方法。該方法與傳統的色譜法的檢測時間(20 min)相比,大大縮短了檢測時間,同時具備更高的準確度、靈敏度和特異性,適用于野生菌中毒肽毒素的測定。
參考文獻
[1] 魏佳會,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含量差異比較研究[J].分析化學,2017,45(6):817-823.
[2] 章鐵哲,孫承業,李海蛟,等. 一起蘑菇致急性中毒事件的現場調查與鑒定[J].中華急診醫學雜志,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展[J].中國食用菌,2014,33(4):9-11,13.
[4] 陳作紅,胡勁松,張志光,等. 我國28種鵝膏菌主要肽類毒素的檢測分析[J].菌物系統,2003,22(4):565-573.
[5] 杜秀菊,杜秀云.毒蕈毒素及其應用[J].安徽農業科學,2010,38(13):7172-7174.
[6] 劉陽,欒杰,林佶. 超高效液相色譜-串聯質譜法快速測定云南野生致命鵝膏菌中的毒傘肽和毒肽毒素[J].食品安全質量檢測學報,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-四級桿飛行時間串聯質譜指紋圖譜檢測毒蕈中4種鵝膏肽類毒素[J].分析化學,2013,41(4):500-508.
[8] 劉思潔,方赤光. 蕈菌毒素檢測技術研究進展[J].食品安全質量檢測學報,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—串聯質譜法測定野生蘑菇中的3種鵝膏毒肽[J].現代預防醫學,2018,45(22):4144-4147.
[11] 雒婉霞,王冉冉,王慶國,等.超高效液相色譜串聯質譜法檢測毒蕈中5種鵝膏多肽類毒素[J].疾病預防控制通報,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,2003,31(5):562-565.