伏马毒素的随机动力学质谱研究

《Journal of Food Measurement and Characterization》：Stochastic dynamics mass spectrometric study of fumonisins

　　摘要霉菌毒素是曲霉属、镰刀菌属和青霉属真菌产生的天然次级代谢产物，包括黄曲霉毒素B-1、B-2、G(1)、G(2)；赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、伏马毒素B-1（FB1）、B-2（FB2）、B-3（FB3）以及T-2毒素等。它们给农业和食品工业带来了严重的关注。镰刀菌属真菌会产生伏马毒素，它们是具有重要经济价值的植物病原菌。特别是，FB1分布广泛且具有高毒性。在伏马毒素中，它是食品、农业和公共卫生领域丰富且重要的霉菌毒素之一。FB1对玉米基产品构成重大关注。此外，大蒜球茎中由真菌产生的FB1也受到关注。伏马毒素的流行也与特定气候条件有关，热带地区因植物油污染而特别受到关注。像芦笋这样的重要植物也可能被涉及。由于植物基质的复杂性，功能性草药和药用草药中的霉菌毒素分析是一项特别具有挑战性的任务。通常，根据基质类型采用一系列样品制备方法以达到令人满意的分析物提取效果。采用固相萃取作为样品预处理净化步骤，结合液相色谱-串联质谱（MS）技术。该方法在各种食品基质中的表现符合欧盟委员会关于食品分析准确度和精度的指南要求，因此评估了实验室内部和实验室之间的验证。然而，基于质谱的霉菌毒素分析方法所制定的方案和方法论通常灵敏度较低。食品中的霉菌毒素显示出显著的健康风险。大量研究致力于开发创新方法来提高特别是FB1分析的灵敏度。已实现r2>0.99，精密度和准确度均小于5.5%。通过实施稳定的13C同位素标记内标方法来量化分析物，并使用免疫亲和柱进行样品预处理，消除了样品干扰。霉菌毒素的校准曲线表现出良好的拟合度（r2>0.995）。然而，该工具相对复杂，需要大量时间和劳动投入。作为改善质谱性能的一种尝试，特别是突出其确定FB1的选择性和灵敏度，本研究首次报告了使用创新模型方程对FB1及其甲基衍生物进行随机动力学分析，用于定量和3D分子结构分析。这些工具已证明是处理环境和食品样品中分析物相关数据的高度可靠公式。然而，FB1的分子结构表现出显著的构象灵活性，导致离子峰实验变量的变化，从而降低了分析质谱的性能。本研究表明使用代表离子集合通过随机动力学处理分析物的串联质谱，m/z 738、736、722、704和565。处理了超高分辨率电喷雾电离质谱和Orbitrap分析仪的数据；高精度计算化学数据和化学计量学结果。