LC-MCYMS 诊断碎裂过滤的天然产物发现: 微囊藻毒素分析的应用

天然产品通常作为一类化合物进行生物合成，而不是作为单个产品。诊断碎片过滤是检测复杂混合物中所有结构相关化合物的简单方法。在 MZmine 软件中实现的诊断碎片过滤使分析师能够探索新的天然产品的质谱数据集，否则可能会遗漏这些数据集。

这包括新的生物产品，以及新的毒素。诊断碎片过滤，应用于污染食物和水的毒素类，可以通知暴露评估。当应用于微生物和植物提取物时，它可能导致发现新的化合物。

使用诊断碎片滤波需要了解定义化学类的关键串联质谱特征。这意味着结构上相似的化合物将产生特征离子。我叫肖恩·胡格斯特拉

我是我们中心的研究技术人员和软件开发人员，我将演示该过程。为了准备微囊素分析的样本，在无菌条件下，在250毫升的Erlenmeyer烧瓶中，接种30毫升无菌蓝藻生长介质，以大约5倍至10至5至50倍的细胞，在无菌条件下，用血细胞计监测细胞密度。经过26天的光自动培养，使用12小时光暗的光亮光在27摄氏度下照明，每天旋转一次，使用直径47毫升的GF/C玻璃微纤维过滤纸，通过真空过滤将细胞从培养基中分离。

在14毫升试管中，将三毫升80%甲醇加入收获的细胞中，然后涡流，然后对每个管进行声波化30秒。声波化后，连续用三个一小时、零下20摄氏度的冷冻和15分钟的室温解冻循环对样品进行筛选，并通过单独的0.22微米聚四氟乙烯注射器过滤器过滤每个产生的蓝藻细胞提取物。使用温和的氮气流，用蒸发器在30摄氏度下干燥提取物，并在零下20摄氏度时将提取物储存干燥。

对于液相色谱串联质谱分析，用500微升90%甲醇重新组合干燥残留物，对样品进行30秒的涡流。转移到琥珀色高压液相色谱小瓶。然后根据标准协议，在高分辨率质谱仪上使用数据依赖采集法分析蓝藻提取物。

大多数微囊素含有 ATA 残留物，在串联质谱中产生两个诊断产品离子，M 到 Z 135.0803 和 163.1114。对于非靶向液相色谱串联质谱数据集的制备，打开 MZmine 2，并选择原始数据导入"原始数据方法下"下拉菜单。然后从微囊素分析中选择数据文件，然后选择峰值拾取过滤器以应用供应商提供的质心算法。

对于导入的数据相关采集文件的诊断碎片筛选或 DFF，请使用光标突出显示数据文件，然后打开可视化"下拉菜单以选择 DFF 选项。在显示的 DFF 对话框中，输入目标分析物类将上升的保留时间范围和分钟数，并查找目标类分析物的量-电荷比范围，包括酌情使用多种电荷化合物的可能性。输入质谱仪可实现的串联质谱质量精度，并输入质量-电荷比的类特异性产品离子。

输入类特定的中性损耗，并定义诊断产品离子和/或中性损耗的最低强度，以视为串联质谱光谱基峰的百分比。然后选择一个路径和文件名来输出结果，然后单击"确定"以启动 DFF。成功完成设置后，将显示 DFF 绘图。

分析人员必须解释化合物类中已知化合物的串联质谱，以确定对全类化合物进行诊断的产品离子和/或中性损耗。此 DFF 图是在 M.aeruginosa CPCC 300 分析后生成的。x 轴表示满足定义 DFF 标准的前体离子的这种质量-电荷比，而 y 轴表示微囊串联质谱光谱中所有产品离子的质量-电荷比。

对于这项分析，微细胞素检测的标准包括质量-电荷比为400至1，200的前体离子，以及2至6分钟的保留时间。最重要的是，这些串联质谱光谱包含两个质量-电荷比高于定义的15%基峰强度阈值。在分析过程中获得的4，116个串联质谱光谱中，26个符合DFF标准，并在M.aeruginosa CPCC 300提取物中检测到。

检测到的主要微囊素可自信地被指定为微囊素精氨酸和脱乙基酸微囊素精氨酸。由于使用诊断碎片过滤发现新化合物，生物可以大规模生长，通过 NMR 对化合物进行分离和表征。当应用于微囊素时，诊断碎片过滤使我们能够确定传统的靶向筛选方法是否检测样品中存在的主要毒素。