זיהוי אלקלואידים ארגוטיים מוסדרים במטריצות מזון על ידי ספקטרומטריית ניידות יונים לכודים בכרומטוגרפיה נוזלית-ספקטרומטריית מסה בזמן טיסה

מטרת הקבוצה שלנו היא להציע מתודולוגיה אנליטית חדשה המאפשרת בקרה יעילה של מזהמים ושאריות במטריצות שונות באמצעות זיהוי תאים ייחודי של תרכובות. ניסינו לפתור כמה אתגרים הקשורים לבטיחות מזון באמצעות פלטפורמות אנליטיות מתקדמות וטיפול מדגמי בר קיימא. מחקרים אחרונים של מיקוטוקסינים מדגישים את ההתקדמות בשיטות זיהוי כמו ספקטרומטריה מסיבית וחיישנים ביולוגיים.

הוא גם בוחן את ההשפעה הבריאותית ואת האסטרטגיות להפחתת זיהום, במטרה לשפר את בטיחות המזון ולפתח תהליכי ניקוי רעלים יעילים בפרקטיקות חקלאיות. ספקטרומטריית מסות חיונית לאיתור שאריות כימיות ומזהמים, כולל מיקוטוקסינים במזון. ההתקדמות האחרונה בספקטרומטריית מסות העבירה את המחקר משיטה אנליטית של מטרה לשיטה אנליטית שאינה מטרה, כאשר המסחור של ניידות יונים, ספקטרומטריית מסה ברזולוציה גבוהה תורם למגמה גוברת זו.

זה מאפשר כימות אנליטי של כל אלקלואיד ergot מוסדר. הניתוח הכרומטוגרפי של תרכובות אלה עלול להוביל לכימות שגוי, במיוחד אם הפסגות אינן נפתרות מספיק. לכן, היישום של ספקטרומטריית ניידות יונים מספק ממד נוסף לכימות שלהם בהתבסס על ערכי הניידות שלהם.

העניין שלנו במחקר עתידי הוא לא רק להמשיך ולטפל בבקרה של מזהמים מתפתחים במזונות, אלא גם להתמקד בניטור ביולוגי אקספוזומי ואנושי. חיוני להבין את הקשר בין חשיפה סביבתית לבריאות, מדידת כימיקלים, רעלים ומטבוליטים אחרים בנוזלים ביולוגיים. כדי להתחיל, להכין שני בקבוקונים ענבר 1.5 מיליליטר עם 500 מיקרוליטר של פתרון ביניים, ועוד בקבוקון עם תערובת של ממסים כמו פתרון כביסה.

תוך כדי התניה של עמודת הכרומטוגרפיה הנוזלית, כתוב את רשימת העבודה, כולל שני הפתרונות. בעמודה קובץ השיטה של רשימת העבודה, טען את קובץ שיטת הרכישה, שנשמר עם הפרמטרים הנדרשים. צור תיקיה כדי לשמור את כל קבצי הנתונים שנרכשו.

ניתוב כל הדגימות לתיקייה שנבחרה בעמודת הנתיב לדוגמה. עבור אל סרגל הכלים העליון של התוכנה והפעל את רשימת העבודה. לאחר ביצוע רשימת העבודה, פתח את התוכנה האיכותית.

כדי לטעון את כל הדוגמאות שניתחו, בחר קובץ ואחריו רשימת עבודה פתוחה. לחץ לחיצה ימנית על מדגם המתאים לפתרון EA. עבור אל ערוך כרומטוגרמה, ולאחר מכן בחר סוג, ואחריו כרומטוגרמה יונים שחולצו.

הזן את המסה המולקולרית התיאורטית של היון הפרוטוני עבור כל EA, ולאחר מכן לחץ על הוסף ואישור. יופיעו שישה כרומטוגרמות יונים שחולצו, המתאימות לשישה EAs והאפימרים שלהם. בכל כרומטוגרמה של יונים שחולצו יופיעו שתי פסגות המתאימות ל-EA הראשי ולאפימר שלו. לחץ לחיצה ימנית בעת בחירת כל האזור של פסגה אחת, וספקטרום ניידות היונים יופיע.

עבור לציר x של ספקטרום ניידות היונים, לחץ לחיצה ימנית ולחץ על חתך התנגשות. אם ערך CCS אינו מופיע, לחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על ספקטרום הניידות ובחר העתק לנייד, ולאחר מכן לחץ לחיצה ימנית שוב על ספקטרום הניידות ובחר מצב חיוב מוקצה. הציגו את המסה המדויקת ואת המטען של היון.

לאחר מכן, בהתבסס על נתוני פיצול מספרות ומסדי נתונים, השווה ובחר את יון המוצר האינטנסיבי ביותר כנקודת זיהוי משלימה. שים לב לזמן השמירה, ערך CCS והמסה המדויקת של צינור היונים הראשי עבור כל EA כדי ליצור שיטת כימות. לאחר מכן, פתח את תוכנת עיבוד הנתונים ולחץ על הכרטיסייה ניהול שיטות, ולאחר מכן לחץ על הגדרות אנליטיות.

הזן את השם של כל EA לצד זמן השמירה שלו, ערך CCS והמסה של האדוקטים הפרוטונים. התאם את הסיבולת עבור כל נקודת זיהוי לפי הצורך תוך שימוש בהגדרות ברירת המחדל. כדי להתחיל, התנה את עמודת הכרומטוגרפיה הנוזלית והגדר את פרמטרי הרכישה.

שוקלים גרם אחד של דגימה בצינור צנטריפוגה של 50 מיליליטר. מוסיפים ארבעה מיליליטר של תמיסת המיצוי, ומערבלים את הדגימה במשך דקה אחת. צנטריפוגה את הדגימה במשך חמש דקות ב 9, 750 גרם וארבע מעלות צלזיוס.

מעבירים את כל הסופרנאטנט לצינור צנטריפוגה של 15 מיליליטר המכיל 150 מיליגרם של תערובת סורבנט, ומערבלים את הדגימה במשך דקה. לאחר צנטריפוגה של הדגימה, לאסוף את supernatant ולהעביר אותו בקבוקון זכוכית ענבר ארבעה מיליליטר. יש לאדות את התמצית תחת זרם עדין של חנקן, ולאחר מכן להרכיב מחדש את הדגימה ב-750 מיקרוליטר של תערובת מי מתנול.

באמצעות מזרק של שני מיליליטר, מסננים את הדגימה דרך מסנן ניילון של 0.22 מיקרומטר לתוך בקבוקון כרומטוגרפי ענברי של 1.5 מיליליטר. כדי להתחיל, הכינו את דגימות הארגוט אלקלואיד, או EA, וקבלו את עקומת הכיול תואמת המטריצה באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית. פתח את התוכנה הכמותית ונווט אל הכרטיסיה מהירה של משימה.

לחץ על ייבוא אצווה. לאחר ייבוא האצווה, לחץ על אצווה תהליך מתחת לאצוות ייבוא. לאחר השלמת עיבוד הנתונים, עבור לסקור את הסינון ובדוק אם קיימות בעיות הקשורות לאינטגרציה אוטומטית, כגון פסגות כרומטוגרפיות שגויות קרובות מדי זו לזו.

אם כן, צמצם או הרחב את הערכים המתייחסים לסיבולת זמן שמירה, סובלנות ערך CCS ו/או שגיאת מסה שנקבעו לראשונה בקובץ השיטה הכמותית, ועבד מחדש את הנתונים. אם שילוב שיא אוטומטי עדיין בוחר פסגות שגויות, בחר ידנית את האזור בכרומטוגרמה שמופיע בחלון סינון הסקירה. בכרטיסייה 'ניהול אצווה', נווטו לחלון ריכוז האצווה וציינו ערך ריכוז לכל רמה שנקבעה קודם לכן.

לאחר שתסיים, לחץ על שמור ריכוזים. לחץ על כימות אצווה, והתאם את הפרמטרים כגון המודל כך שיתאים לנתוני כיול, ממתין ומאלץ את המודל לחצות את האפס. לאחר השלמת הכימות של אלקלואידים ergot, לחץ על הכרטיסייה כמות, ולאחר מכן לחץ לחיצה ימנית על תיקיית אצווה בקצה השמאלי ובחר צור דוח.

לבסוף, בחר לנתח כמותיות ולייצא את הדו"ח בפורמט הרצוי. ההפרדה הכרומטוגרפית חשפה שיאים ברורים עבור כל זוג אפימרים של EA למעט ארגוטמין וארגוטמין, שהראו חפיפה קלה בשל זמני השמירה הקרובים שלהם. ספקטרומטריית ניידות יונים אפשרה הפרדה בסיסית של ארגוטמין וארגוטמין, וסיפקה ערכי CCS מובחנים.

ניתוח אפקט דיכוי אותות או שיפור הראה הפרעה מינימלית של מטריצה בטווח של מינוס 32% עד 18%, מה שמאפשר כימות מדויק באמצעות עקומת הכיול הסטנדרטית, למעט ארגמטרנין הנדרש מעקומת הכיול תואמת המטריצה. דיוק השיטה אושר על ידי שיעורי התאוששות עבור כל האנליטים בתוך 72 עד 117% למעט ארגוטמין, אשר הראה ערכי התאוששות של 43 עד 45% גבול ערכי הכימות נע בין 0.65 ל 2.6 ננוגרם למיליליטר, מה שאישר את רגישות השיטה.