中國分析測試協會
China Association for Instrumental Analysis

魚貝類毒素之質譜分析

文章來源:島津企業管理(中國)有限公司
2020-05-08 09:50



    導讀

  春季是細菌病毒等滋生的活躍期,對于吃河鮮海鮮來說不是好季節,中毒事件往往會在每年的這段時間頻發。那么如何避免吃到有毒海鮮?對吃了染毒的海鮮中毒的病人如何快速檢測從而采取有效的救治措施呢?讓我們從毒素本身說起。


  對人類有毒害的魚、蝦及貝類食品一般是因有毒藻類污染產生的,海洋中的有毒藻類通過食物鏈傳遞給藻食性的魚、蝦及貝類等生物,并在其體內蓄積形成的有毒高分子化合物。由于這些毒素最早是從攝食有毒微藻的魚類和貝類體內發現的,往往被大家習慣性地稱為魚類毒素或貝類毒素。對水體或魚貝類進行有害物質的監測,或者發生群體性中毒事件后能迅速檢測并協助臨床進行救治是應對的關鍵。


魚類毒素質譜分析


  世界上可食用的魚類約有3萬種,其中約有600種魚類體內含有毒素不可食用。魚體內含有兩大天然毒素,即雪卡毒素和河豚毒素。另外還有一種常見的魚類過敏物質毒素—組胺,當人體攝入較多組胺時會產生組胺中毒?!?】


   雪卡毒素

  雪卡毒素(Ciguatoxin,CTX,亦稱西加毒素)是目前赤潮生物產生的主要毒素之一。屬神經毒素,是已知的對哺乳動物毒性最強的毒素之一,比河豚毒素強100倍。中國南海諸島、臺灣海峽和香港地區常有雪卡毒素中毒事件發生,【1】已成為影響漁業經濟發展和公共衛生的一大障礙。由于毒素在魚體內含量低,而染毒魚類在感官、嗅覺、味覺上均沒有什么異常,用常規化學分析法很難檢測出來,需要使用質譜儀器進行高靈敏度的分析。但是,由于對于雪卡毒素的檢測尚缺少相應的檢測標準,【2】以及很難購買標準品,有關檢測還處于研究階段。島津使用液相色譜三重四極桿質譜進行了兩種雪卡毒素的分析?!?】


  儀器:LCMS-8050

  色譜柱:L-column 2 ODS (100 mmL. x 2.1 mmI.D., 3μm)

  流動相:A: 2 mmol/L Ammonium formate aqueous solution;B: Methanol containing 2 mmol/L ammonium formate

  洗脫梯度:B conc. 70%(0 min)→ 95%(10-20 min)→ 70%(20.01 - 25 min)

  離子源:ESI+

  接口電壓:+1 kV

  霧化氣流速:2.5 L/min

  加熱氣流速:15 L/min


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  樣品分析結果:

  CTX1B 43 ng/mL  C60H86O19 單同位素質量 1110.57

  CTX3C 39 ng/mL  C57H82O16 單同位素質量 1022.56


   河豚毒素

  春季是河豚魚產卵季節,此時河豚魚的毒性最強,是河豚魚中毒的高危險期,因魚體內毒素含量高且熱穩定性好,不能通過加熱燒煮解毒,中毒兩三小時就會導致死亡,無快速治療藥物?!?】


  儀器:LCMS-8050

  色譜柱:XBridge Amide column (2.1x100 mm, 1.7 μm)

  流動相:A-acetonitrile; B-water containing 10 mM formic acid / 5 mM ammoniumformate in channel B. 0-5min: 85 %-60 % A ; 5-8 min: 60 % A; 8-8.5 min: 60 %-85 %  A

  離子源:ESI+

  加熱氣流量:10 L/min

  干燥氣流量:10 L/min


  河豚毒素實際樣品檢測結果


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魚干24 g/kg


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織紋螺 387g/kg




    組胺

  魚體不新鮮或腐敗時,污染魚體的細菌如組胺無色桿菌,產生脫羧酶,使組氨酸脫羧生成組胺。在某些罐裝食品中也會含有少量的組胺?!?】


  島津開發了液質質的方法應對包含組胺在內的多種生物胺的同時分析技術。


  儀器:LCMS-8045

  色譜柱:HILIC 2.1 mm I.D. × 100 mm L., 1.7 μm

  流動相:A相:乙酸銨水溶液;B相:乙腈

  離子源:APCI

  干燥氣流速:5 L/min

  霧化氣流速:3 L/min


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  實際樣品中9個生物胺化合物檢測結果,定量限值在2-10 μg/L之間。


貝類毒素質譜分析


  每年的4-6月份我國經常發生群體性貝類中毒事件,這類食源性中毒事件大多是由于食用了被污染的貝類食品導致。


  貝類毒素按中毒癥狀分為以下四類:

  麻痹性貝毒(PSP):石房蛤毒素STX、河豚毒素TTX等

  腹瀉性貝毒(DSP):軟海綿酸OA、鰭藻毒素DTXs等

  神經性貝毒(NSP):Brevetoxin A&B(BTX-A&B)

  失憶性貝毒(ASP):多莫酸(DA)


  已發生了群體中毒事件,如何能快速對樣本中的微量或痕量目標物進行檢測以協助臨床進行救治?


  首先要保存好中毒樣品,首選樣本如剩余的魚或者貝類食物、吃剩的殘渣、湯汁,中毒后第一次抽的血和留尿等,同時注意保存治療前后和治療過程中的血尿樣本,樣本經前處理后進質譜分析。理化實驗室通常使用在線SPE-LCMSMS系統,用于生物樣本中微量或痕量目標物的檢測。樣本經前處理后大體積上樣,通過在線固相萃取系統凈化以祛除干擾物,從而獲得比常規LCMSMS分析靈敏度更高的分析結果。以水溶性麻痹性貝類毒素(PSPs)分析舉例?!?】【7】


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在線SPE-LCMSMS系統


  2mL樣品通過樣品環實現大體積進樣,FCV閥切換使得目標物在SPE柱中捕集,再通過FCV 閥的切換實現SPE柱解析,解析后的樣品經色譜柱分離,MS定性定量分析?!?】


  儀器:LCMS-8050/60

  色譜柱:Amide column 2.1 × 100 mm, 1.7 μm或相當色譜柱

  流動相:A(含6 mmol/L甲酸銨,10 mmol/L甲酸的水溶液);B:乙腈

  離子源:ESI正負同時掃描方式


  經在線SPE-LCMSMS分析的典型陽性樣品結果見下圖。陽性的是GTX2&3, GTX1&4, NEO和STX。


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  使用在線SPE-LCMSMS方法進行食品或者血尿樣本檢測時靈敏度更高,前處理快速,能迅速協助臨床醫生判斷病因,從而進行有效的救治。


微囊藻毒素


  水中的微囊藻毒素是魚貝類毒素產生的罪魁禍首,如何檢測水中的多種微囊藻毒素也非常重要。通常使用LCMSMS進行多種微囊藻毒素的分析,如使用島津的LCMS-8045/50/60檢測水中10種微囊藻毒素舉例(參數略)。


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  更多分析數據請登錄島津官網或與島津相關工作人員聯系獲取。


  注:以上產品僅供科學研究,不用于臨床診斷。



    參考文獻

    【1】李春媛,周玉,張磊等。雪卡毒素的研究概況[J].上海海洋大學學報,2009,18

    【2】呂頌輝,李英。我國雪卡魚毒流行現狀研究進展[J].中國公共衛生,2006,22

    【3】Analysis of Diarrhetic Shellfish ToxinUsing Triple Quadrupole LC/MS/MS (LCMS-8050). LAAN-A-LM-E075, ShimadzuApplication News.

    【4】Profile differences in tetrodotoxintransfer to skin and liver in the pufferfish Takifugu rubripes [J]. RyoheiTatsuno, Wei Gao, Kotaro Ibi, Tomoka Mine, Kogen Okita, Gregory Naoki Nishhara,Tomohiro Takatani, Osamu Arakawa. Toxicon. 2017

    【5】崔成祥,于夕娟,曹珊珊食用變質鮐魚引起急性組胺中毒87例報告[J],預防醫學論壇,2012, 18(10):781-782. 

    【6】Xiao-min Xu?, et al. Fast and quantitativedetermination of saxitoxin and neosaxitoxin in urine by ultra performanceliquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometry based on the cleanupof solid phase extraction with hydrophilic interaction mechanism.

Journalof Chromatography B 1072 (2018) 267–272.

    【7】島津脂溶性和水溶性貝類毒素測定標準操作程序

    【8】Screening of pesticides in water using SPEon line, PO-CON 1360E, Shimadzu Application News.


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島津超快速液相質譜聯用儀LCMS-8050






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