在四極桿LC-MS系統上通過精確質量校正來篩查寵物營養補充劑CBD油中的真菌毒素
在寵物營養補充劑中添加CBD油,可以有效改善寵物從焦慮到腫瘤的各種疾病。我們使用液相色譜-質譜(LC-MS)對實際的CBD油寵物營養補充劑樣品進行了非靶向分析,以篩查產品中真菌毒素的存在。
實 驗
1. 儀器與材料
含CBD油的寵物營養補充劑樣品用二氯甲烷稀釋500倍。然后將50微升稀釋后的樣品加入950微升甲醇中。在Agilent 1260 Prime / 6125 LC/MS XT系統上進行分析,色譜柱為Poroshell C18(2.1 mm x 100 mm, 1.9μm),流動相A為0.1% (v/v)甲酸-水溶液,流動相B為0.1% (v/v)甲酸-甲醇溶液。流動相梯度變化為72% A ~ 95% A,運行時間為15分鐘,后運行時間為2分鐘。
質譜數據校正
圖1為五種真菌毒素的大麻籽油加標樣品的TIC圖。
圖1:五種真菌毒素的大麻籽油加標樣品在MassWorks
軟件中,黃曲霉毒素B2作為質譜校正標樣,將單四極桿LC/MS數據校正為精確質量數據,校正的質量誤差小于1mDa,譜圖準確度(Spectral Accuracy)優于99%,見圖2。
圖2:MassWorks質譜校正結果。
為了驗證該方法對精確質量測量的準確度和對未知真菌毒素的鑒定能力,我們在MassWorks將該校正應用于五種真菌毒素,即可得到它們的精確質量數據,并以±20mDa質量誤差窗口和C/H/N/O/Cl作為可能的元素,使用CLIPS功能對它們進行分子式分析,得到分子式的譜圖準確度結果,見圖3。
圖3:五種真菌毒素的精確質量和分子式譜圖準確度結果
從圖3的結果可以看出,結合MassWorks的精確質量和譜圖準確度,我們可以對5種真菌毒素中的4種進行可靠的鑒定。例如,黃曲霉毒素G2,測定的質量誤差僅為0.5 mDa,分子式的譜圖準確度為98.1%,排在全部89個候選分子式的第一位,說明了MassWorks對它實現了準確的鑒別。而赭曲霉毒素A由于其極低的信號響應和質譜干擾,降低了其鑒別結果的置信度,它的譜圖準確度僅為86.0%。
圖4:黃曲霉毒素G2的鑒定結果表明,排序第一的分子式譜圖準確為98.1%,理論同位素和校正同位素完美匹配
3. 樣品分析結果及討論
當我們將校正應用于大麻籽油樣品TIC圖中的主峰時,我們發現用C/H/N/O/Cl元素進行的CLIPS檢索鑒定不能解釋A+2信號,只有添加S元素后才能對其進行高譜圖準確度的鑒定,這也表明了該化合物肯定含S元素,分析結果見圖5。
圖5:大麻籽油TIC主峰的分析結果表明,該物質的分子式為C16H27N3S,精確質量誤差為14.4mDa,譜圖準確度為98.98%
對寵物營養補充劑樣品#1,我們想知道MassWorks的精確質量校正方法是否能夠區分CBD化合物和5種真菌毒素之一的黃曲霉毒素B2,因為兩者的整數質量均在m/z 315處。圖6下方的XIC圖表明了m/z 315主要在10min后出峰,我們將對這幾個峰進行MassWorks軟件的CLIPS分析。
圖6:寵物營養補充劑樣品#1的TIC圖和m/z 315的XIT圖
Rt=10.25min峰的精確質量測定結果為m/z 315.2312,質量誤差小于1mDa,排序第一的分子式C21H30O2的譜圖準確度為98.2%(見圖7),結果表明該物質為CBD化合物。盡管它的整數質量與黃曲霉毒素B2一樣,但是精確質量和譜圖準確度告訴我們,我們可以正確地區別和鑒定它們。
圖7:CBD化合物的鑒定結果
通過CLIPS分析還正確地確認了在10.5min峰位置中發現的CBD同分異構體,質量誤差為-10mDa,譜圖準確度為94.8%,見圖8。
圖8:CBD的同分異構體的鑒定結果
10.65min峰的CLIPS未知元素組成分析表明,它不屬于CBD類,也與黃曲霉毒素B2完全不同。
圖9:10.65min峰的分子式結果為C23H24O,譜圖準確度為98.37%
最后一個11min峰的結果表明,它是另一種類型的CBD化合物,其質量精度為7mDa,光譜精度為98.9%。
圖10:11min峰的分子式結果為C21H32O3,譜圖準確度為98.87%
結論
1)單四極桿LC/MS系統可以獲得精確質量和譜圖準確度,這可以幫助我們去進行未知物的鑒定,是一種有用且經濟的寵物營養補充劑分析工具,可用于活性CBD化合物或可能的真菌毒素污染物的篩查。
2)盡管一些化合物有相同的整數m/z,但MassWorks的精確質量和譜圖準確度能對他們進行鑒定和區分,如本文中的CBD和黃曲霉毒素B2(整數質量都在m/z 315處)。
關于MassWorks
軟件MassWorks軟件是由 Cerno Bioscience 公司開發的一款革命性的MS數據定性分析軟件,能幫助我們在低分辨率的四極桿GC/MS、LC/MS直接測定化合物的精確質量,并通過獨有的譜圖準確度概念確定出準確的分子式。MassWorks軟件同樣適用于高分率質譜(TOF、Orbitrap)的定性分析。
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