Научная статья на тему 'Сравнение результатов определения цианотоксинов (анатоксина-а и микроцистина-RR) методом хромато-масс-спектрометрии, полученных с помощью приборов с различными типами ионных ловушек'

Сравнение результатов определения цианотоксинов (анатоксина-а и микроцистина-RR) методом хромато-масс-спектрометрии, полученных с помощью приборов с различными типами ионных ловушек Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
111
36
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Научное приборостроение
ВАК
RSCI
Область наук
Ключевые слова
ЦИАНОТОКСИНЫ / ХРОМАТОГРАФИЯ / МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ / ТАНДЕМНАЯ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ / ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ / ЛИНЕЙНАЯ ИОННАЯ ЛОВУШКА / CYANOTOXINS / HIGH PERFORMANCE LIQUID CHROMATOGRAPHY / MASS-SPECTROMETRY / TANDEM MASS-SPECTROMETRY / FOURIER TRANSFORM / LINEAR ION TRAP

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — Русских Яна Владимировна, Чернова Е. Н., Некрасова Л. В., Царев В. С., Подольская Е. П.

В работе сравниваются результаты хромато-масс-спектрометрического определения цианобактериальных токсинов на примере анатоксина-а (Ana-a) и микроцистина-RR (MC-RR) на приборах с различными типами ионных ловушек. Рассматриваются данные, полученные на хромато-масс-спектрометрах LCMS-IT-TOF (фирмы "Shimadzu") и LTQ Orbitrap (фирмы "Thermo Finnigan"). Исследования проводили на растворах стандартов и модельных системах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — Русских Яна Владимировна, Чернова Е. Н., Некрасова Л. В., Царев В. С., Подольская Е. П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE RESULTS COMPARISON OF THE DETERMINATION OF CYANOTOXINS (ANATOXINE-A AND MICROCYSTIN-RR) BY LIQUID CHROMATOGRAPHY / MASS SPECTROMETRY USING DIFFERENT TYPES OF ION TRAPS

In this study the results of the liquid chromatography/mass-spectrometric detection of cyanobacterial toxins such as anatoxine-a and microcystin-RR, obtained on the equipment with ion traps of different types are compared. The results, obtained on LCMS-IT-TOF (Shimadzu corp.) and LTQ OrbiTrap (ThermoFinnigan) are considered. The investigations were carried out using the solutions of standards and model systems.

Текст научной работы на тему «Сравнение результатов определения цианотоксинов (анатоксина-а и микроцистина-RR) методом хромато-масс-спектрометрии, полученных с помощью приборов с различными типами ионных ловушек»

ISSN 0868-5886

НАУЧНОЕ ПРИБОРОСТРОЕНИЕ, 2010, том 20, № 4, c. 100-107

== МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ ДЛЯ БИОТЕХНОЛОГИИ

УДК 543+ 544.173+ 504.064

© Я. В. Русских, Е. Н. Чернова, Л. В. Некрасова, В. С. Царев, Е. П. Подольская, З. А. Жаковская

СРАВНЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИАНОТОКСИНОВ (АНАТОКСИНА-А И МИКРОЦИСТИНА-RR) МЕТОДОМ ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ, ПОЛУЧЕННЫХ С ПОМОЩЬЮ ПРИБОРОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ТИПАМИ ИОННЫХ ЛОВУШЕК

В работе сравниваются результаты хромато-масс-спектрометрического определения цианобактериальных токсинов на примере анатоксина-а (Ana-a) и микроцистина-RR (MC-RR) на приборах с различными типами ионных ловушек. Рассматриваются данные, полученные на хромато-масс-спектрометрах LCMS-IT-TOF (фирмы "Shimadzu") и LTQ Orbitrap (фирмы "Thermo Finnigan"). Исследования проводили на растворах стандартов и модельных системах.

Кл. сл.: цианотоксины, хроматография, масс-спектрометрия, тандемная масс-спектрометрия, преобразование Фурье, линейная ионная ловушка

ВВЕДЕНИЕ

В связи с увеличением антропогенной нагрузки вегетация (цветение) сине-зеленых водорослей (цианобактерий) становится все более интенсивной и широко распространенной даже в ранее "нецветущих" водоемах. Известно, что некоторые метаболиты цианобактерий — цианотоксины — представляют опасность для здоровья людей и животных [1-3]. Цианотоксины различают по способу воздействия на живые организмы на несколько групп, из которых для пресноводных водоемов наиболее актуальны нейротоксины (анатоксины) и гепатотоксины (микроцистины) [2, 4-7].

Биоаналитические методы определения микро-цистинов (иммуноферментный анализ ELISA и исследования ингибирования фосфатазной активности белков) [8-10] успешно применяются в качестве первичного тестового анализа в полевых условиях. Однако для нейротоксинов и микроцис-тинов требуются раздельное ферментное ингиби-рование и иммуноферментный анализ.

Для раздельного определения данных групп токсичных соединений используются различные физико-химические методы [11-13]. С их помощью возможно проводить разделение компонентов смеси и их количественное определение, т. к. различные микроцистины обладают различной токсичностью. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с УФ-детектированием, широко использовавшийся ранее, может быть недостаточно селективным и определять в основном общее количество микроцистинов, поскольку они

имеют сходные УФ-спектры поглощения, а анатоксины практически не поглощают в УФ-диапазоне [12]. Надежная идентификация в этом случае требует дорогостоящих стандартных образцов всех обнаруженных токсинов. Кроме того, влияние матрицы может уменьшать чувствительность аналитического определения.

Метод жидкостной хроматографии—масс-спектрометрии (LC-MS) лишен этих недостатков, особенно в сочетании с тандемной масс-спектро-метрией (MS-MS) высокого разрешения, применяемой в анализе цианотоксинов в последние годы [14-16]. В этом случае надежность идентификации достигается сочетанием информации, полученной из фрагментных масс-спектров и точных значений молекулярных масс, избирательно характеризующих определяемые соединения.

В последнее время уделяется большое внимание проблеме интеркалибрации результатов, полученных различными лабораториями на разном оборудовании. Поэтому было интересно сравнить результаты хромато-масс-спектрометрического определения цианобактериальных токсинов на примере анатоксина-а и микроцистина-RR, полученные на хромато-масс-спектрометрах LCMS-IT-TOF (фирмы "Shimadzu") и LTQ Orbitrap (фирмы "Thermo Finnigan"). Была разработана методика определения присутствия цианотоксинов в природной воде методом высокоэффективной жидкостной хроматографии—масс-спектрометрии высокого разрешения с использованием тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения.

Entrance Ring Exit

Endcap Electrode Endcap

Ни Gold-plated octopole

— -s; ! N&S,

Ью {яш 1

Q-array ^ г

ion guide

Differentially pumped quadrupole ion trap

Рис. 1. Принципиальная схема прибора LCMS-IT-TOF (фирмы "Shimadzu")

Рис. 2. Принципиальная схема прибора LTQ Orbitrap (фирмы "Thermo Fin-nigan")

Хромато-масс-спектрометр LCMS-IT-TOF (Shimadzu) является комбинацией жидкостного хроматографа и масс-спектрометра с системой ввода образца электроспрей (ESI), ионной ловушкой и времяпролетным детектором. Прибор может одновременно регистрировать спектры положительных и отрицательных ионов (время переключения 100 мс). Эффективность ввода ионов в ионную ловушку и высокую чувствительность в MSn-режимах (CID) (чувствительность по резерпину в MS-MS режиме — 5 пг при соотношении сигнал/шум 50:1) обеспечивает устройство компрессионной инжекции ионов в систему ионной оптики из жидкостного хроматографа. Прибор оснащен квадрупольной ионной ловушкой с технологией "охлаждения" ионов с использованием аргона. Двухступенчатый рефлектрон (DSR) и баллистическая экстракция ионов (BIE) позволяют проводить MS^-анализ до MS10, обеспечивая высокое разрешение (R > 10 000) и высокую точность (5 ppm — с внутренним стандартом и 10 ppm — с внешним) во всех использовавшихся режимах работы: MS, MS-MS (MS2) и MS-MS-MS (MS3). Рабочий режим находится в интервале масс m/z от 50 до 5000 (3000 при MS-MS). Рекомендуемая точность выделения иона-прекурсора — 3 Да. Принципиальная схема прибора LCMS-IT-TOF представлена на рис. 1.

LTQ Orbitrap (Thermo Finnigan) является комбинацией высокоэффективного жидкостного хроматографа и тандемного масс-спектрометра высокого разрешения. В приборе предусмотрены различные способы ионизации образца: электроспрей (ESI), химическая ионизация при атмосферном давлении (APCI), атмосферная фотоионизация (APPI). Разделение ионов осуществляется в двух видах ионных ловушек: в линейной квадруполь-ной ловушке CID, которая может работать как отдельный прибор, и в орбитальной ловушке. Стандартный режим работы LTQ Orbitrap предусматривает время сканирования в 1 с, из которых 750 мс ионы находятся в орбитальной ловушке, где происходит их детектирование. Так как путь переноса ионов в орбитальную ловушку короток и ионы ускоряются линзами ионной оптики переноса, отсутствует эффект дискриминации по массам за счет времяпролетного эффекта. А малая величина целевого значения ионного времени позволяет повысить качество MSn.

Прибор имеет широкий динамический диапазон (m/z от 50 до 2000 или от 200 до 4000), высокую чувствительность (при использовании внешнего стандарта — 5 ppm, при использовании внутреннего стандарта — 2 ppm), разрешение 30 000 или 60 000. Тандемные масс-спектры можно регистрировать в ионной ловушке в CID-режиме и/или

в орбитальной ловушке в HCD или PQR-режимах при заданной варьируемой энергии столкновений в диапазоне от 1 до 100 %. Точность определения масс не зависит от интенсивности пиков и является достаточно постоянной величиной в пределах калибровки (от недели до месяца) при неизменной температуре в помещении.

Принципиальная схема прибора LTQ Orbitrap (фирмы "Thermo Finnigan") приведена на рис. 2.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В данной работе использованы следующие реактивы: ацетонитрил сорта "0" Криохром и Super Gradient (LAB SCAN, Ireland); метанол марки LC-MS CHROMASOLV (Fluka); бидистиллированная вода, полученная с помощью системы Milli-Q (Millipore, электропроводность 0.056 мкСм/см при 25 °С); трифторуксусная кислота (ТФУ), очищенная перегонкой. Аналитические стандарты: анатоксин-a фумарат (A. G. Scientific, Inc., CA и TOCRIS bioscience, UK), микроцистин-RR (Alexis Biochemicals).

Использовали растворы смеси стандартов различной концентрации и модельные растворы, которые готовили следующим образом. К 100 мл природной воды добавляли по 10 мкг каждого аналитического стандарта и выдерживали в течение 40 мин. рН полученной смеси доводили до 10 добавлением 1 М раствора NaOH по каплям, а затем пропускали через диски для твердофазной экстракции ENVI-18 DSK (диаметр 47 мм, Supelco) в течение 40 мин. После фильтрации диски сушили в токе воздуха до постоянной массы. Аналиты элюировали 50 мл метанола в течение 15 мин. Фильтрацию и элюирование проводили с по-

мощью водоструйного насоса. Элюат концентрировали до влажного остатка на роторном испарителе и перерастворяли в 1.5 мл водно-ацетонитрильной (95:5) смеси, содержащей 0.01 % ТФУ.

Для хроматографического разделения использовали колонку с обращенной фазой С-18 Thermo Hypersil Gold 100 х 3 мм, зернение 3 мкм, в градиентном режиме хроматографирования. Элюент А — 0.01 %-й водный раствор ТФУ. Элюент В — 0.01 %-й раствор ТФУ в ацетонитриле. Градиент: 0-2 мин — 5 % В; 2-12 мин — 5-75 % В; 17.017.1 мин — 75-5 % В. Поток элюента 0.2 мл/мин.

Масс-спектрометрический анализ на обоих приборах проводили в условиях электрораспылительной ионизации в режиме регистрации положительных ионов. На LCMS-IT-TOF масс-спектры регистрировали в интервале масс m/z 100-650 Да, напряжение на детекторе составляло 1.6 кВ.

Ms2-режим: CID (ионная ловушка), энергия столкновений 5-50 %, энергия газа (соударений) Col. Gas 50 %, q (Frequency) = 0.169. На хромато-масс-спектрометре Orbitrap масс-анализатор в режиме MS1 — орбитальная ловушка, разрешение 30 000. Диапазон масс m/z 100-1200 Да. MS2-режим: HCD (орбитальная ловушка) или CID (ионная ловушка), энергия столкновений 5-45 %.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

С использованием описанных выше приборов были получены УФ- и масс-спектры растворов исследуемых стандартов (анатоксина-а и микроцис-тина-RR) и модельных растворов, содержащих добавки указанных стандартов. При сравнении УФ-спектров проб отмечено, что лучшее разделение,

U, В

к/4

iÄjLLA

_ А_

10

t, мин

20

Рис. 3. Хроматограмма раствора смеси стандартов MC-RR и Ana-a (по 3.5 нг на ввод), полученная с использованием PDA-матрицы прибора LCMS-IT-TOF

uAU

4000Q

20 t, мин

Рис. 4. Хроматограмма раствора смеси стандартов MC-RR и Ana-a (по 1 нг на ввод), полученная с использованием хроматографа Accela (LTQ Orbitrap)

более четкие пики и ровная фоновая линия достигаются на PDA-матрице хроматографа фирмы "Shimadzu" (рис. 3). Хроматограммы, полученные с помощью хроматографа Accela ("Thermo Finni-gan"), часто не дают нужной информации, т. к. имеют нестабильную "плывущую" фоновую линию, что существенно осложняет обработку нужного хроматографического пика (рис. 4).

При анализе масс-спектрометрических данных идентификацию соединений проводили по точным массам ионов и хроматографическим временам удерживания (совпадение с аналитическим стандартом в пределах 0.3 мин). Для анатоксина-а характеристичным является положительно-заряженный ион МН+ с m/z 166.12, микроцистин-RR отслеживали по двухзарядному иону М2Н+ с m/z 519.79. Результаты определения аналитов в модельных растворах выборочно подтверждали фрагментными спектрами MS-MS, сравнивая экспериментальные масс-спектры модельных растворов со спектрами аналитических стандартов ана-токсина-a и микроцистина-RR. При анализе стандарта MC-RR (в концентрации 100 нг/мл) мы практически не наблюдали пика однозарядного протонированного иона 1038.57, но четко фиксировали сигнал двузарядного протонированного иона 519.79 (см. Приложение, рис. П1, П2). В структуре MC-RR содержится 2 концевых остатка аргинина с легко протонируемыми фрагментами гуанидина, что и приводит к появлению сигнала двузарядного протонированного иона в его масс-спектре [16, 17] в отличие от большинства других микроцистинов и нодуларинов (представители второй группы гепатотоксинов). Поэтому именно этот ион был выбран в качестве родительского иона для (MS-MS)-анализа. Порог устойчивого обнаружения микроцистина-RR из растворов стандарта составлял 0.5 нг на ввод в SIM-режиме — для LCMS-IT-TOF и 0.1 нг на ввод — для LTQ Orbitrap. Для анатоксина-а эти величины составили 0.25 и 0.05 нг на ввод соответственно (Приложение, рис. П3).

Тандемная масс-спектрометрия на хромато-масс-спектрометрах LCMS-IT-TOF (фирмы "Shimadzu") и LTQ Orbitrap (фирмы "Thermo Finnigan") имеет существенные отличия.

При использовании LCMS-IT-TOF (времяпро-летного хромато-масс-спектрометра) получали тандемные спектры с варьированием величины энергии столкновительной диссоциации CID (от 1 до 50 %). В этих условиях на (MS-MS)-спектре анатоксина-а присутствуют только 2 фрагмента с массами m/z: 166.12 — протонированный молекулярный ион и 149.10 — фрагментарный ион, полученный при потере родительским ионом анаток-сина-а молекулы аммиака NH3 (Приложение, рис. П4):

МН+ (m/z 166.12) - NH3 ^ МН+ (m/z 149.10).

На LTQ Orbitrap тандемные спектры получали в 2-х режимах:

- с фрагментацией в линейной ловушке и регистрацией полученных фрагментов в орбитальной ловушке (CID—FTMS)

- и с фрагментацией и регистрацией в орбитальной ловушке (HCD—FTMS). Это позволило получить точные значения фрагментных масс. В обоих случаях на тандемных спектрах анатокси-на-а кроме указанных уже ионов наблюдается также ион с m/z 131.08 (приложение, рис. П5), который соответствует потере воды (-Н2О) [17]:

МН+ (m/z 149.10) - Н2О ^ МН+ (m/z 131.08).

В спектре MS-MS микроцистина-RR, полученном на LCMS-IT-TOF, наблюдали дочерние ионы с m/z 440.98, 298.17 и 135.10 (рис. П6). Дочерний ион с m/z 135.11 является характеристичным для всех микроцистинов ионом, соответствующим не-модифицируемому Adda-фрагменту конечного распада микроцистинов — эритро-2-метил-3-метокси-4-фенилмасляной кислоты (PhCH2CH (0CHз)СН(СНз)С00Н) [7, 14].

Тандемные спектры MC-RR, полученные на LTQ Orbitrap в режимах HCD—FTMS и CID— FTMS (энергия разбиения от 5 до 45 %) представлены на рис. П7. В режиме HCD—FTMS не удалось подобрать мягких условий фрагментации, и молекулы MC-RR либо не претерпевали деструкции (при 5-25 %), давая в масс-спектре лишь ион прекурсора, либо фрагментировались (при 2545 %) до четкого интенсивного пика Adda-фрагмента с m/z 135.08 (рис. П7, а).

В режиме CID при малой величине энергии (10-15 %) также регистрировали только двузаряд-ный ион, но при ее увеличении наблюдали интенсивные ионы фрагментов (рис. П7, б).

Для анализа данных, полученных из тандемных масс-спектров, была использована программа Mass Frontier 5.0 ("Thermo"), которая позволяет рассчитать все теоретически возможные варианты фрагментации этого соединения и структуры заряженного и нейтрального фрагментов. Такая информация значительно облегчает идентификацию изомеров, а в случае исследования проб неизвестного состава позволяет уточнить структуры исследуемых соединений.

Известно, что MC-RR имеет два изомера (рис. 5). Сопоставление теоретических данных, полученных при помощи программы Mass Frontier 5.0 для фрагментации изомеров 1 и 2, с данными реального спектра показало, что в спектре MS-MS стандарта MC-RR наряду с ионами, встречающимися

Рис. 5. Структуры изомеров MC-RR C49H75N13O12. Мех = 1038.1997 [г/моль]. а — изомер 1 (CID: 4111340); б — изомер 2 (CID: 23248162)

при распаде обоих изомеров (m/z 1020.56, 519.79, 505.79, 452.75, 311.18, 157.11, 135.08), присутствуют ионы, характерные только для фрагментации изомера 1, — 440.22, 423.20, 357.19, 213.09. Следовательно, данный спектр можно приписать изомеру 1 стандарта MC-RR. Данный вывод можно было сделать лишь на основе результатов масс-спектро-метрического анализа, выполненного на приборе LTQ Orbitrap, т. к. сигналы, соответствующие ионам при фрагментации изомера 1, в масс-спектрах на LCMS-IT-TOF отсутствуют. Возможно, это связано с трудностями подбора условий для удачного протекания данного пути фрагментации.

Из полученных данных можно заключить, что оба прибора позволяют надежно обнаруживать и идентифицировать цианотоксины, в том числе в составе сложных матриц. Использование прибора LTQ ОгЬйгар позволяет получить более полную информацию о структуре исследуемых соединений.

Работа выполнена при поддержке проекта РФФИ № 10-08-00895-а "Создание портативной биоаналитической системы для определения ней-ротоксинов на основе планарных электрохимических биосенсоров для целей экологического мониторинга" .

ПРИЛОЖЕНИЕ

Inten. (х10 000 000)

2.0 1.0

Т

а

а

1

0.0

5.0 10.0 15.0

мин

3.0

2.0 1.0 0.0

2.0 1.0

Inten. (x1 000 000)

h 56 1 227

. 1

Гттл 1

135 1.1 145 i.» 155 <> Ico Um / z Inten. (x 1 000 000)

519.7870

0.0

i^H f iS| n if|Mti|ii ii|ini|in<|iirt|wb |ИЩ1^11)тч-п11|1

30.0 200.0 300.0 400.0 500

m / z

Рис. П1. Результаты анализа LCMS-IT-TOF. а — масс-хроматограмма (SIM) раствора смеси стандартов MC-RR и Ana-a (по 3.5 нг на ввод); б — масс-спектр раствора стандарта Ana-a (3.5 нг на ввод); в — масс-спектр раствора стандарта MC-RR (3.5 нг на ввод)

в

Intensity

20 000 15 000 10 000 5 000 0 О

Ana-а

"ч/луWy»

t, мин

10

20

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

20000 15000 10000 5000 0 0

Intensity

10

MC-RR

t, мин

20

Intensity 519.79

600000

400000 520.29

200000 520.79 [521.29 521.79

155 1о5 1"5 1S5 i"5 m /z

0

5мм 51М 5 2М m / z

Рис. П2. Результаты анализа LTQ Orbitrap.

а — масс-хроматограмма (SIM) раствора стандарта Ana-a (1 нг на ввод); б — масс-хроматограмма (SIM) раствора стандарта MC-Rr (1 нг на ввод); в — масс-спектр раствора стандарта Ana-a (1 нг на ввод); г — масс-спектр раствора стандарта MC-RR (1 нг на ввод)

5пика*1000

70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0

10000 о

50 100 150

Концентрация, нг/мл

с

пик

3500 000 3000000 2 500000 2000000 1500000 1000000 -\ 500 000 0

МС-RR

О 0.5 1 1.5

Концентрация, мкг/мл

Рис. П3. Концентрационная зависимость, полученная для растворов стандартов MC-RR и Ana-a. а — LCMS-IT-TOF; б — LTQ Orbitrap

б

а

г

в

1.0

0.5

Inten. (xlQQ 000)

0.0

14У.09 73

16( 25 3

140.0 150.0 160.0 170.0

m / z

Рис. П4. Тандемный масс-спектр анатоксина-а, LCMS-IT-TOF (CID 10 %, Col. Gas. 50 %, q = 0.169)

Inten. (xl 000 000)

1.0

0.5

0'

131.09

149.10

166.12

60

100

150 180 200

m / z

Рис. П5. Тандемный масс-спектр анатоксина-а, LTQ Orbitrap (MS2—CID 35 %)

1.00 0.50

0.00

Inten. (> <1 000 000) 520.2878

i -9S .1725 152.7518

i .1907 1...

JxJ ¿ló. Ux 0861 ........ 'ч пА, J, ,i 1

200.0 300.0 400.0 500.0

m / z

Inten. (x10 000)

2 5

0.0

135.0797

200.1059 157.1088 .298.166'

TTTTJT

440.215'

[\1м|\

I ITVITlKliTl III II III ITTITII III

1|1111|1111|1Ш)1Ш|ШГ|1Ш|1Ш|1Ш|11

I [ 11111 ■ 11111T11

100.0 200.0 300.0 400.0 500.0

m / z

Рис. П6. Тандемный масс-спектр MC-RR, LCMS-IT-TOF. а — CID 20 %, Col. Gas. 50 %, q = 0.169; б — CID 40 %, Col. Gas. 50 %, q = 0.169

а

б

Inten.

30000 20000 10000 0

Inten.

135.08

200.11

rrmtal 213.09 MMVillUhy'......... ■ frtfm i'i'I'i rft-vn

100 200 300

400 500

m / z

40000 20000 О

503 452,75

440

298.17

329.19 213.09 i 357.19

. - ь .. ......... t...i ill I i., i . ... , ,.ll LjuUl_

11\|111|1М\1|1|111\\11|111|111|111|П1|111|111\111|111\Ш|111|1М|М1|111|1П|11

200 300 400 500

m / z

: 3

78

505.79

510.78

Рис. П7. Тандемные масс-спектры MC-RR, LTQ Orbitrap. MS2: а — HCD-FTMS 25 %; б — CID-FTMS 35 %

б

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

а

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Carmichael W.W. Health effects of toxins - producing cyanobacteria: "the cyanoHABs" // Hum. Ecol. Risk. Assess. 2001. V. 7. P. 1393-1407.

2. Белякова Р.Н., Волошко Л.Н. и др. Водоросли, вызывающие "цветение" водоемов Северо-Запада

России. М.: Товарищество научных изданий КМК, 2006. 367 с.

3. Матишов Г.Г., Фуштей Т.В. К проблеме вредоносных "цветений воды" в Азовском море // Электронный журнал "Исследовано в России". 2003. № 6. С. 213-226. URL: (http://zhumal.ape.relam.ru/ articles/2003/022.pdf).

4. Toxic cyanobacteria in water: A guide to their public health consequences, monitoring and management / Chorus I., Bartram J. (Eds). London: WHO, 1999. 432 p.

5. Carmichael W. W. The toxins of cyanobacteria // Scientific American. 1994. V. 270, N 1. P. 64-72.

6. Hallegraeff G.M., Anderson D.M., Cembella A.D. Manual on harmful algal blooms // UNESCO press. 1995.

7. Metcalf J.S., Codd G.A. FWR: Cyanobacterial toxins in the water environment. A Review of Current Knowledge. University of Dandee. FR/R0009. Foundation for Water Research. Marlow, Bucks SL7 FD, UK, February 2004. 36 p. URL: (http://www.fwr.org/ cyanotox.pdf).

8. Sivonen K., Jones G. // Toxic cyanobacteria in water: A guide to their public health consequences, monitoring and management / Chorus I., Bartram J. (Eds). London: WHO, 1999. P. 41-111.

9. Msagati T.A.M., Siame B.A., Shushu D.D. Evaluation of methods for the isolation, detection and quantification of cyanobacterial hepatotoxins. Review // Aquatic Toxicology. 2006. V. 78, N 4. P. 382-397.

10. Meriluoto J. Chromatography of Peptides. Chromatography of microcystins // Analytica Chimica Acta. 1997. V^352, N 1-3. P. 277-298.

11. Lawton L.A., Edwards C., Codd Ga. // Analyst. London, 1994. V. 119. P. 1525-1530.

12. Harada K.-I., Kondo F., Lawton L. // Toxic cyanobac-teria in water: A guide to their public health consequences, monitoring and management / Chorus I., Bartram J. (Eds). London: WHO, 1999. P. 369.

13. Hummert C., Reichelt M., Weiß J., Liebert H.-P., Luckas B. Identification of microcystins in cyanobacteria from the Bleiloch former drinking-water reservoir // Chemosphere. Thuringia, Germany, 2001. V. 44, N 7.

P. 1581-1588.

14. Diehnelt C.W., Peterman S.M., Budde W.L. Liquid chromatography-tandem mass spectrometry and accurate m/z measurements of cyclic peptide cyanobacteria toxins // Trends in analytical Chemistry. 2005. V. 24, N 7. P. 622-634.

15. Yuan M., Namikoshi M., Otsuki A., Watanabe M.F., Rinehart K.L. // J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 1999. V. 10. P. 1138-1151.

16. Camean A., Moreno I.M., Ruiz M.J., Pico Y. Determination of microcistins in natural blooms and cyanobac-terial strain cultures by matrix solid-phase dispersion and liquid chromatography-mass spectrometry // Anal. Bioanal. Chem. 2004. V. 380. P. 537-544.

17. Maizels M., Budde W.L. A LC/MS method for the determination of cyanobacteria toxins in water // Anal. Chem. 2004. V. 76. P. 1342-1351.

Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН

(Русских Я.В., Чернова Е.Н., Некрасова Л.В., Царев В.С., Жаковская З.А.)

Институт аналитического приборостроения РАН, Санкт-Петербург (Подольская Е.П.)

Контакты: Русских Яна Владимировна, [email protected]

Материал поступил в редакцию 21.09.2010.

THE RESULTS COMPARISON OF THE DETERMINATION OF CYANOTOXINS (ANATOXINE-A AND MICROCYSTIN-RR) BY LIQUID CHROMATOGRAPHY / MASS SPECTROMETRY USING DIFFERENT TYPES OF ION TRAPS

Y. V. Russkikh1, E. N. Chernova1, L. V. Nekrasova1, V. S. Tzarev1, E. P. Podolskaya2, Z. A. Zhakovskaya1

1 Saint-Petersburg Research Center of Ecological Safety RAS 2Institute for Analytical Instrumentation RAS, Saint-Petersburg

In this study the results of the liquid chromatography/mass-spectrometric detection of cyanobacterial toxins such as anatoxine-a and microcystin-RR, obtained on the equipment with ion traps of different types are compared. The results, obtained on LCMS-IT-TOF (Shimadzu corp.) and LTQ OrbiTrap (ThermoFinnigan) are considered. The investigations were carried out using the solutions of standards and model systems.

Keywords: cyanotoxins, high performance liquid chromatography, mass-spectrometry, tandem mass-spectrometry, Fourier transform, linear ion trap

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.