Yüksek Kapasiteli Sorptif Ekstraksiyon Probları ve GC-MS Kullanılarak Su ve Balıklarda Geosmin ve 2-Metilizoborneolün Ekstraksiyonu ve Tespiti

[Ekran Okuyucusu] Bu videoda, yüksek kapasiteli sorptif ekstraksiyon probları ve gaz kromatografisi-kütle spektrometresi veya GC-MS kullanarak hem su hem de balık örneklerinden geosmin ve 2-metilizoborneolün ekstraksiyonu ve tespiti için süreci göstereceğiz. Geosmin ve 2-metilizoborneol, akarsularda, göletlerde, kuyularda ve hatta devridaim su ürünleri yetiştiriciliği sistemlerinde meydana gelen mikrobiyal kökenli uçucu organik bileşiklerdir. Bu koku verici bileşikler, son derece düşük konsantrasyonlarda bile içinde yetişen suya ve balıklara hoş olmayan kokular ve tatlar verebilir. Burada, devridaim yapan bir su ürünleri yetiştiriciliği sisteminden su toplayan bir bilim adamı görüyoruz. Geosmin ve 2-metilizoborneol su numuneleri, şişede hava kalmayan VOC'ler için derecelendirilmiş kahverengi cam şişelerde toplanır. Bunu yapmak için, şişeyi su altına daldırın ve kapatın, böylece hava kabarcığı kalmaz. Kalibrasyon ve iç standartlarımızı hazırlayarak başlıyoruz. İlk olarak, 100 mililitrelik hacimsel bir şişeye litre başına 100 mikrogram konsantrasyonda 10 mikrolitre geosmin ve 2-metilizoborneol çözeltisi ekleyerek C100 olarak etiketlenmiş bir stok çözeltisi hazırlayın. Şişeyi LC / MS sınıfı metanol ile hacim işaretine kadar doldurun. Bu, her analiti litre başına 10 mikrogram konsantrasyonda içeren bir çözelti ile sonuçlanır. Daha sonra, kalibrasyon standartları, 100 mililitrelik hacimsel şişelere belirtilen hacimlerde C1 stok çözeltisi eklenerek ve deiyonize su ile hacimce doldurularak hazırlanır. Bu çözeltiler son derece bozulabilir olduğu için günlük olarak yeni kalibrasyon standartları hazırlamak önemlidir. Dahili standartlar için, IPMP olarak da bilinen 10 mikrolitre 2-izopropil-3-metoksipirazin, LC / MS dereceli metanol ile doldurulmuş bir litrelik hacimsel şişeye ekleyerek ve litre başına 10 miligram stok çözeltisi yaparak stok çözeltisi I1 oluşturun. Daha sonra, yüz mililitrelik hacimsel bir şişeye yüz mikrolitre I1 stok çözeltisi ekleyerek ve litre başına 10 mikrogramlık bir konsantrasyon elde etmek için deiyonize su ile doldurarak ikinci bir çözelti I2 hazırlayın. Numune tepsisine 20 mililitrelik bir flakon su numunesi yerleştirerek başlayın. 2,5 gram sodyum klorürü tartın ve her bir numune şişesine ekleyin. Tuz eklemek, geosmin ve MIB'nin sudan üst boşluğa transferini artırır. Her şişeye beş mililitre su numunesi ekleyin ve 50 mikrolitre dahili standart çözelti I2 ile doldurun. Analit kaybını en aza indirmek için her bir şişeyi hazırlandıktan hemen sonra kapatın ve kapatın. Bir sonraki adım analit ekstraksiyonudur. Numune tepsisini otomatik numune alma tepsisi tutucusuna yerleştirin ve aşağıdaki temel ayarlarla cihaz yöntemini hazırlayın: 10 dakikalık ön numune alma çalkalama süresi. Örnekleme parametreleri: 400 RPM çalkalama hızı ile 65 santigrat derecede 30 dakika inkübe edin. Numuneler arasında çapraz kontaminasyonu önlemek için HiSorb probunu yıkayın seçeneğinin etkinleştirildiğinden emin olun. Prob desorpsiyonu: 270 santigrat derecede 15 dakika bekletin. Tuzak ayarları: 25 santigrat derecelik bir tuzak yükü sıcaklığı ve dakikada sekiz mililitrelik bölünmüş akış hızı. Bu ayarlar yapıldıktan sonra, su numunesi analizi için GC-MS yöntemiyle birlikte otomatik numune alma cihazını başlatın. Balık dokusu analizi için, tepsiye balık örneği başına 20 mililitrelik bir şişe yerleştirin. Balık dokusunu bir mutfak robotu kullanarak homojenize edin ve homojenize edilmiş dokudan bir gramı her şişeye tartın. Beş mililitre doymuş sodyum klorür çözeltisi ekleyin ve her numuneyi 100 mikrolitre dahili standart çözelti I2 ile doldurun. Her şişeyi hemen kapatın ve kapatın. Balık örnekleri için ekstraksiyon yöntemi, su için olana benzer, ancak balık dokusunun lipit açısından zengin doğası nedeniyle önemli farklılıklar vardır. Bu farklılıklar şunları içerir: örnekleme öncesi çalkalama süresi: 20 dakika olarak ayarlayın. Örnekleme inkübasyon sıcaklığı: 400 RPM çalkalama hızı ile 30 dakika boyunca 80 santigrat derece. HiSorb probu yıkama işlevinin etkinleştirildiğinden emin olun. Bu adımlar tamamlandıktan sonra, otomatik numune alma cihazını balık numunesi analizi için GC-MS yöntemiyle birlikte çalıştırın, Aynı GC-MS parametreleri hem su hem de balık dokusu yöntemleri için geçerlidir. GC, beş MS 30 metreye 0.25 milimetre x 0.25 mikron sütun ile donatılmıştır. Taşıyıcı gaz olarak dakikada iki mililitre akış hızına sahip ultra saf bir helyum kullanılır. Fırın programı, üç dakika boyunca tutulan 60 santigrat derecelik bir başlangıç sıcaklığıyla başlar, ardından dakikada 10 santigrat derece ila 100 santigrat derece, ardından dakikada 20 santigrat derece ila 190 santigrat derece ve dakikada 30 santigrat derece ila 280 santigrat derece arasında bir sıcaklık artışı ile iki dakikalık bir son tutma süresi. Toplam çalışma süresi yaklaşık 16,5 dakikadır. GC ve MS arasındaki transfer hattı için, iyon kaynağı 250 santigrat derece ve dörtlü 200 santigrat derece ile sıcaklığı 280 santigrat dereceye ayarlayın. Tarama modu için MS'de, 50 ila 350 kütle-şarj oranı aralığı kullanın. Seçilen iyon izleme veya SIM için, miktar belirleme ve doğrulama için aşağıdaki iyonları kullanın: IPMP, 152 ve 137 kütle-şarj oranı. MIB, 95 ila 107 kütle-şarj oranı. Ve geosmin, 112 ve 55 kütle-yük oranı. Son olarak, hataları önlemek için kromatografi yazılımınızdaki tepe seçimlerini her zaman manuel olarak gözden geçirin. Bu protokol, yüksek kapasiteli sorptif ekstraksiyon probları ve GC-MS kullanılarak su ve balık örneklerinde geosmin ve 2-metilizoborneolün tespiti için adımları özetlemektedir. Araştırmacılar, bu talimatları dikkatli bir şekilde izleyerek, bu bileşiklerin varlığını analiz etmede doğru ve güvenilir sonuçlar elde edebilirler. Şekil Bir, prob desorpsiyon sıcaklığının taşıma üzerindeki etkisini göstermektedir. Litre başına 20 nanogramda geosmin ve 2-metilizoborneol içeren bir laboratuvar standardı, üç farklı prob desorpsiyon sıcaklığında analiz edildi. Panel A, geosmin ve MIB için ortalama tepe alanlarını sağlar. Her prob daha sonra, taşınmayı değerlendirmek için aynı başlangıç sıcaklığında iki kez daha desorbe edildi. Geosmin ve MIB için sonuçlar sırasıyla B ve C panellerinde gösterilmiştir. Taşıma, ilk tepe alanının yüzdesi olarak tepe alanı olarak ifade edilir. Hata çubukları, üç kopyadaki standart sapmayı temsil eder. Sonuçlar, daha yüksek bir desorpsiyon sıcaklığının, hassasiyetten ödün vermeden taşınmayı en aza indirdiğini göstermektedir. Şekil İki, ekstraksiyon için PDMS probları kullanılarak litre başına 15 ve 40 nanogramda analitik standartlar için düzeltilmiş ve düzeltilmemiş veri kurtarmanın bir karşılaştırmasını temsil etmektedir. Numuneler, dahili bir standart olarak 2-izopropil-3-metoksipirazin veya IPMP kullanılarak düzeltildi. Düzeltme olmadan, geri kazanım önemli ölçüde daha düşüktü ve düzeltmeler bilinen ani artışlı miktarların yaklaşık% 60'ında gerçekleşti. Düzeltildikten sonra, geri kazanım %100'e yakındı ve bu da doğru nicelik belirleme için dahili standartların kullanılmasının önemini gösterdi. Şekil Üç, solda geosmin ve sağda 2-metilizoborneol için iki tip prob kullanarak litre başına 15 nanogramda geri kazanım verilerini karşılaştırır: PDMS, divinilbenzen ve karbon geniş aralığını içeren yalnızca PDMS ve üç fazlı problar. Her iki prob tipi de iyi performans gösterir, ancak yalnızca PDMS probları biraz daha iyi geri kazanım oranlarına sahipti. Bu sonuç ve maliyet tasarrufları göz önüne alındığında, gelecekteki analizler yalnızca PDMS probları ile gerçekleştirilmiştir. Şekil Dört, geosmin ve MIB için kalibrasyon eğrilerinin doğrusal regresyonunu göstermektedir. Katı aralık, 0,9999 R-kare değeri ile geosmin'i temsil eder ve kesikli çizgi, yine 0,9999 R-kare değeri olan MIB'yi temsil eder. Her iki eğri de minimum hatayla mükemmel doğrusallık gösterir ve yöntemin test edilen konsantrasyon aralığı üzerindeki nicel doğruluğunu doğrular. Şekil Beş, yedi farklı su ürünleri yetiştiriciliği sisteminden alınan su örneklerinde geosmin ve 2-metilizoborneol konsantrasyonlarını göstermektedir. Panel A, geosmin konsantrasyonlarını ve panel B, MIB konsantrasyonlarını göstermektedir. Her sistemin en az üç kopyası vardı ve çoğu durumda, bu bileşiklerin konsantrasyonları yöntem tespit sınırlarının üzerindeydi. Sistem bir olarak etiketlenen bir sistem, geosmin için insan kokusu eşiğini aştı ve bu sistemdeki su kalitesiyle ilgili potansiyel bir sorunu vurguladı. Şekil Altı, geosmin ve 2-metilizoborneol ile çivilenmiş F1 ve F2 etiketli iki balık örneğinden elde edilen verileri sağlar. Geri kazanım ve kesinliği belirlemek için her iki bileşik de üç kopya halinde analiz edildi. Geosmin ve MIB konsantrasyonları ve çivili balık örnekleri çizilmiştir, bu da yöntemin lipid açısından zengin balık dokularında bile bu bileşikleri doğru bir şekilde tespit etme yeteneğini göstermektedir. Bugün özetlenen yöntemler, geosmin ve 2-metilizoborneolün hassas tespiti için sağlam bir çerçeve sağlar. Yüksek kapasiteli sorptif ekstraksiyon problarının ve hassas GC-MS analizinin entegrasyonu sayesinde, tespit yeteneklerimizi önemli ölçüde artıran bir teknik gösterdik. Bu metodolojik ilerleme yalnızca verimi iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda insan hatası riskini azaltır ve sonuçların tekrarlanabilirliğini artırır. Bu teknikleri geliştirmeye devam ettikçe, şüphesiz çevresel izleme ve gıda kalitesi değerlendirmesi alanında vazgeçilmez araçlar haline gelecektir.