利用离子配对固相萃取结合液相色谱-串联质谱技术对河水中海七鳃鳗（Petromyzon marinus）信息素拮抗剂的定量分析

《Journal of Chromatography B》：Quantification of a sea lamprey ( Petromyzon marinus) pheromone antagonist in river water using ion pairing solid phase extraction coupled with liquid chromatography-tandem mass spectrometry

海 Lamprey抗性物质3sPZS的离子配对固相萃取-液相色谱-串联质谱联用分析技术开发及环境适用性研究。方法采用三乙基胺作为离子配对试剂优化固相萃取，建立LC-MS/MS定量分析体系，检测限0.1 ng/mL，定量限0.5 ng/mL，线性范围10-1000 ng/mL。验证显示日内精度1.49%-6.86%，日间精度1.49%-2.38%，加标回收率27.21%-92.73%。环境测试表明氨态氮（r=-0.634）和钙浓度（r=-0.523）对回收率有显著影响，不同河流间检测值差异达26.73-63.66 ng/mL。方法成功应用于Carp Lake Outlet的3sPZS、PZS和3kPZS同步检测，并验证其在 Laurentian Great Lakes 16条河流中的普适性。

　　海豚的化学信号在生态系统中扮演着至关重要的角色，它们通过这些信号进行繁殖、觅食和避免天敌等行为。这些化学信号通常在水中以极低的浓度释放，并且由于其复杂的化学组成，很难在自然水体中准确测量。此外，某些结构类似物（如对抗剂）的存在也增加了测量的难度，因为它们可能与目标化合物产生相似的化学信号，导致干扰。因此，开发一种准确且敏感的方法来测量这些化合物及其对抗剂，对于理解其在自然环境中的功能至关重要。

本研究旨在开发一种用于定量海豚性信息素及其对抗剂的分析方法。海豚释放的性信息素中，3-酮-海豚醇硫酸盐（3kPZS）是主要成分，它能够吸引雌性海豚。然而，相关化合物如海豚醇硫酸盐（PZS）和海豚醇四硫酸盐（3sPZS）则可能起到对抗作用，干扰雌性海豚对3kPZS的响应。3sPZS的出现为控制入侵性海豚提供了新的策略，因为它能够降低雌性海豚对3kPZS的嗅觉识别，从而减少繁殖行为。因此，建立一种能够有效检测3sPZS的方法对于研究其对抗效果具有重要意义。

为了提高3sPZS的检测能力，本研究采用了一种基于固相萃取（SPE）和液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）的分析方法。由于3sPZS含有多个硫酸基团，其极性远高于3kPZS和PZS，因此传统的反相色谱方法难以有效保留该化合物。为此，研究团队引入了离子对试剂三乙胺（TEA），通过离子对色谱技术提高了3sPZS的保留和分离效果。实验表明，使用Sep-Pak C18 Vac固相萃取柱结合TEA处理，能够显著提升3sPZS的回收率和检测精度。该方法在自然水体中的检测限为0.1 ng/mL，定量限为0.5 ng/mL，并且在10-1000 ng/mL的范围内具有良好的线性关系。

在实验过程中，研究团队首先对Red Cedar River的水样进行了处理，以优化和验证3sPZS的定量方法。他们使用了不同类型的固相萃取柱，包括MCX、WAX、NH2和SAX柱，并测试了它们在提取3sPZS方面的效果。结果表明，所有这些方法的准确性均低于5%，说明传统的固相萃取方法不足以有效分离和定量3sPZS。因此，研究团队进一步引入了TEA作为离子对试剂，通过与反相固相萃取柱结合，成功提高了3sPZS的回收率和检测精度。此外，他们还使用了LC-MS/MS技术对提取后的样品进行了分析，确认了3sPZS的检测效果。

在实际应用中，研究团队将该方法应用于Carp Lake Outlet的水样，比较了在控制试验（使用50%甲醇作为溶剂）和治疗试验（使用3sPZS和PZS的混合物）中的3sPZS浓度。结果表明，在治疗试验中，3sPZS和PZS的浓度显著高于控制试验。同时，研究团队还对16条来自五大湖流域的河流水样进行了测试，发现不同水体的化学成分对3sPZS的回收率有一定影响。例如，氨和钙的浓度与3sPZS的回收率呈负相关，这可能是因为这些离子会干扰电喷雾电离过程，降低目标化合物的信号强度。因此，为了提高方法的通用性，研究团队还对水样中的化学参数进行了详细分析，以评估不同水体对3sPZS检测的影响。

该方法的建立不仅提高了对3sPZS的检测能力，还使得同时检测3kPZS和PZS成为可能，减少了实验步骤和时间成本。此外，该方法在不同水体中的应用表明，其具有良好的稳健性，能够适应多种环境条件。这一成果为未来研究提供了重要的工具，有助于更好地理解海豚性信息素的生态功能及其对抗剂的作用机制，同时也为管理入侵性海豚种群提供了科学依据。通过精确测量这些化合物的浓度变化，研究人员可以更有效地评估其对抗效果，并为生态管理和保护策略提供支持。