液体クロマトグラフィートラップイオン移動度分析飛行時間型質量分析による食品マトリックス中の制御された麦角アルカロイドの検出

当グループでは、化合物のユニークなキュービクル同定により、異なるマトリックス中の汚染物質や残留物を効率的に制御できる新しい分析手法を提案することを目指しています。私たちは、高度な分析プラットフォームと持続可能なサンプル処理を使用して、食品の安全性に関連するいくつかの課題を解決しようと試みました。マイコトキシンに関する最近の研究では、質量分析やバイオセンサーなどの検出方法の進歩が浮き彫りになっています。

また、健康への影響と汚染削減のための戦略を探求し、食品の安全性を向上させ、農業実践における効率的な解毒プロセスを開発することを目指しています。質量分析は、食品中のマイコトキシンを含む化学残留物や汚染物質を検出するための鍵となります。近年の質量分析の進歩により、研究はターゲット分析法からノンターゲット分析法へと移行しており、イオンモビリティー、高分解能質量分析の商業化がこの成長傾向に貢献しています。

これにより、各規制された麦角アルカロイドの分析定量が可能になります。これらの化合物のクロマトグラフィー分析では、特にピークが十分に分離されていない場合、誤定量につながる可能性があります。したがって、イオンモビリティー分光法の実装は、それらのモビリティー値に基づいてそれらを定量化するための別の次元を提供します。

今後の研究への関心は、食品中の新たな汚染物質の制御に引き続き取り組むことだけでなく、エクスポソームおよびヒトのバイオモニタリングにも焦点を当てることです。環境曝露と健康との関係を理解し、体液中の化学物質、毒素、その他の代謝物を測定することが重要です。まず、500マイクロリットルの中間溶液を含む2つの1.5ミリリットルの琥珀色のバイアルを準備し、洗浄液として溶剤の混合物を含む別のバイアルを準備します。

液体クロマトグラフィーカラムをコンディショニングする際に、2つの溶液を含む作業リストを記入します。作業リストのメソッドファイル列に、必要なパラメーターとともに保存された取得メソッドファイルをロードします。取得したすべてのデータファイルを保存するフォルダを作成します。

すべてのサンプルを、サンプル パス列で選択したフォルダーにルーティングします。ソフトウェアの上部ツールバーに移動し、作業リストを実行します。ワークリストが実行されたら、定性的なソフトウェアを開きます。

分析されたすべてのサンプルをロードするには、ファイルを選択し、続いて開いている作業リストを選択します。EAソリューションに対応するサンプルを右クリックします。クロマトグラムの編集に進み、次にタイプを選択し、抽出されたイオンクロマトグラムを選択します。

各EAのプロトン化イオンの理論分子量を入力し、[追加]と[OK]をクリックします。抽出された 6 つのイオンクロマトグラムが表示され、これは 6 つの EA とそのエピマーに対応します。抽出された各イオンクロマトグラムには、メインEAとそのエピマーに対応する2つのピークが表示されます。1つのピークの全領域を選択しながら右クリックすると、イオンモビリティースペクトルがポップアップ表示されます。

イオンモビリティースペクトルのx軸に移動し、右クリックして衝突断面積をクリックします。CCS値が表示されない場合は、移動性スペクトラムを右クリックして「Copy to mobilogram」を選択し、再度移動性スペクトラムを右クリックして「assigned charge state」を選択します。イオンの正確な質量と電荷を導入します。

次に、文献やデータベースからのフラグメンテーションデータに基づいて、最も強度の高い製品イオンを補完的な同定ポイントとして比較し、選択します。各 EA のメインイオン付加体の保持時間、CCS 値、および正確な質量をメモして、定量法を作成します。次に、データ処理ソフトウェアを開き、[メソッド管理]タブをクリックしてから、[分析物設定]をクリックします。

各 EA の名前と、その保持時間、CCS 値、およびプロトン化付加体の質量を入力します。デフォルト設定を使用しながら、必要に応じて各識別ポイントの許容値を調整します。まず、液体クロマトグラフィーカラムをコンディショニングし、取得パラメーターを設定します。

50ミリリットルの遠心分離管で1グラムのサンプルを秤量します。4ミリリットルの抽出溶液を加え、サンプルを1分間ボルテックスします。サンプルを9、750 G、摂氏4度で5分間遠心分離します。

上清全体を150ミリグラムの吸着剤混合物を含む15ミリリットルの遠心分離チューブに移し、サンプルを1分間ボルテックスします。サンプルを遠心分離した後、上清を回収し、4ミリリットルの琥珀色のガラスバイアルに移します。抽出物を穏やかな窒素の流れで蒸発させ、次にサンプルを750マイクロリットルのメタノール水混合物に再構成します。

2ミリリットルのシリンジを使用して、0.22マイクロメートルのナイロンフィルターでサンプルをろ過し、1.5ミリリットルの琥珀色のクロマトグラフィーバイアルに入れます。まず、麦角アルカロイド(EA)サンプルを調製し、液体クロマトグラフィーを使用してマトリックスマッチド検量線を取得します。定量的ソフトウェアを開き、タスククイックタブに移動します。

import batchをクリックします。バッチがインポートされたら、インポートバッチの下にあるプロセスバッチをクリックします。データ解析が完了したら、レビュースクリーニングに進み、誤ったクロマトグラフィーピークが互いに近すぎるなど、自動波形解析に関連する問題がないか確認します。

その場合は、定量メソッドファイルで最初に設定された保持時間許容誤差、CCS 値許容誤差、および/または質量誤差を参照して値を狭めたり広げたりして、データを再処理します。それでも自動ピーク波形解析で誤ったピークが選択される場合は、レビュースクリーニングウィンドウに表示されるクロマトグラムの領域を手動で選択してください。[バッチ管理] タブで、バッチ濃度ウィンドウに移動し、前に設定した各レベルの濃度値を指定します。

完了したら、[濃度の保存]をクリックします。[バッチの定量化]をクリックし、キャリブレーションデータに適合するようにモデル、待機、およびモデルのゼロ交差の強制などのパラメーターを調整します。麦角アルカロイドの定量が完了したら、定量タブをクリックし、左端のバッチフォルダを右クリックして[レポートの生成]を選択します。

最後に、分析種の定量を選択し、レポートを目的の形式でエクスポートします。クロマトグラフィー分離により、各 EA エピマーペアについて、エルゴタミンとエルゴタミンを除き、明確なピークが見られましたが、保持時間が近いため、わずかに重複していました。イオンモビリティー分光法により、エルゴタミンとエルゴタミンのベースライン分離が可能になり、CCS値を区別できるようになりました。

シグナル抑制効果または増強効果分析では、マイナス 32% から 18% の範囲でマトリックス干渉が最小限に抑えられ、マトリックスマッチド検量線から必要なエルガメトラニンを除き、標準検量線を使用した正確な定量が可能になりました。分析法の精度は、エルゴタミンを除く 72 〜 117% 以内のすべての分析種の回収率によって確認され、エルゴタミンは 43 〜 45% の回収率を示しました定量値の限界は 0.65 〜 2.6 ナノグラム/ミリリットルの範囲であり、分析法の感度が確認されました。