CN107064379A - 一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析的方法。所述非蛋白氨基酸毒素在线与荧光标记试剂发生荧光衍生反应，荧光标记产物经由第一维液相色谱的多通阀切换进入第一维色谱的分离柱实现第一次富集、分离；然后将所得到的分离组分经由第二维多通阀中心切割进入第二维液相色谱分离柱，完成荧光标记物的第二次富集、分离和荧光高灵敏检测，从而实现非蛋白氨基酸毒素的在线衍生痕量荧光分析；所述的非蛋白氨基酸毒素为软骨藻酸。本发明综合应用了在线标记、二维色谱富集分离和荧光分析，流程连续、背景干扰小、灵敏度高，可用于超痕量软骨藻酸等非蛋白氨基酸毒素的准确分析。

Description

一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法

技术领域

本发明属于分析化学领域，具体涉及一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法。

背景技术

软骨藻酸（DA），属高毒性非蛋白氨基酸类贝类毒素，对生态安全以及人类健康大，其在环境中的分布和含量必须受到严格监控。软骨藻酸贝类毒素含量低、成分复杂，主要的分析技术有小鼠分析法、生物分析法、高效液相色谱法等。由于软骨藻酸缺乏生色团、无荧光特性，开展高灵敏的荧光分析时需要衍生标记，常规荧光标记试剂ADAM极不稳定（-80℃保存），难于实现室温下在线荧光衍生标记；而直接紫外检测灵敏度低，且特别受海洋背景干扰大，难于满足超痕量分析监测的要求，必须借助固相萃取柱（SPE）离线富集以提高检测灵敏度，流程繁琐、耗时长，不利于复杂环境中软骨藻酸的高灵敏分析。

目前，柱上富集技术日趋重要，在液相色谱中得到了良好的发展。常规HPLC柱上富集主要基于溶质在固定相中自发吸附, 在柱头进样过程中产生局部堆积的填料自富集浓缩作用。通过固相微萃取技术与液相色谱的在线联用，使得分析样品用量从立升级减少到毫升级甚至微升级，实现了大体积进样富集；采用阀切换技术，使样品定量恒流富集，虽然大幅度提升了灵敏度，但是背景物质同样得到了富集，导致背景谱线变得十分复杂，对痕量分析的准确带来了严重的不利影响。二维色谱分析技术对复杂组分进行预分离的基础上可以选择性进行二次分离，分离度和分辨率高，发展迅猛，对于复杂样品分析十分有利，但是该技术在二维切换过程中存在色谱流动相稀释样品区带、样品区带浓度扩散严重、分析灵敏度下降等不足。

因此，将在线荧光衍生技术、二维液相色谱分离和在线连续富集等技术协同运用，实现痕量毒素样品在柱荧光标记、背景高效分离及连续富集浓缩，对切实解决二维色谱流程中普遍存在的流动相稀释样品浓度、样品区带扩散、分析灵敏度下降等技术瓶颈十分有利，对实现复杂海洋样品中软骨藻酸的在线痕量分析具有良好应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析的方法；所述的非蛋白氨基酸毒素为软骨藻酸。本发明综合应用了在线荧光标记、二维色谱富集分离和荧光分析，流程连续、背景干扰小、灵敏度高，可用于痕量软骨藻酸等非蛋白氨基酸毒素的准确分析。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

所述一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法，非蛋白氨基酸毒素在线与荧光标记试剂发生荧光衍生反应，荧光标记产物经由第一维液相色谱多通阀切换进入第一维色谱分离柱实现第一次大体积进样富集、分离；然后将所得到的分离组分经由第二维多通阀中心切割进入第二维色谱分离柱，完成荧光标记产物的第二次大体积进样富集、分离和荧光高灵敏分析，从而实现非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析；所述非蛋白氨基酸毒素为软骨藻酸。

所述一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法，应用一种在线衍生-二维液相色谱连续富集分离装置而实现，所述的在线衍生二维液相色谱连续富集分离装置是由在线荧光衍生模块和二维液相色谱连续富集分离模块组成；

所述在线荧光衍生模块包括荧光反应组件、流路输送及切换组件和反应终止组件，所述荧光反应组件包括样品溶液（2）、盐溶液（3）、荧光标记试剂（4）和在线反应管（9），所述流路输送及切换组件包括注射泵（7、8）、三通阀（6）和蒸馏水（1），所述反应终止组件包括无机酸溶液（5）；所述二维液相色谱连续富集分离模块包括多通阀（11、16）、馏分收集定量环（10、15)、色谱柱 (14、19)、高压泵(13、18)和荧光检测器（20）；

所述馏分收集定量环（10）入口端与在线反应器（9）出口相连，在“进样”模式中出口端与第一维液相色谱分离柱（14）入口端相连，大体积连续进样；所述馏分收集定量环（15）入口端与第一维液相色谱分离柱（14）出口相连，在“进样”模式中出口端与第二维液相色谱分离柱（19）入口端相连，大体积连续进样。

所述一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法，具体包括以下步骤：

1）以体积比1：1：1将样品溶液（2）与盐溶液（3）和荧光标记试剂（4）在线混合，经三通阀（6）由注射泵（7）以流速125μL/min将三者混合液注入反应管（9），连续注射荧光衍生反应液总体积为375μL；

2）调节三通阀（6）控制流路，停止采集样品溶液（2）、盐溶液（3）和荧光标记试剂（4）；运行注射泵（7）以流速125μL/min注射蒸馏水（1），驱动反应管（9）中衍生反应液；运行注射泵（8）以流速125μL/min注射无机酸溶液，与上述蒸馏水（1）驱动的衍生反应液混合，终止荧光衍生反应，并将混合后溶液推入第一维液相色谱的馏分收集定量环（10）；

3）切换多通阀（11），以含体积分数0.1%三氟乙酸溶液、体积比为32：68的乙腈-水溶液为流动相，经由高压泵（13）以流速1.0 mL/min将步骤（2）所得的反应液注入第一维液相色谱分离柱（14）进行预分离，分离产物进入第二维液相色谱的馏分收集定量环（15）；

4）切换多通阀（16），以含体积分数0.1%三氟乙酸溶液、体积比为46：54的乙腈-水溶液为流动相，经由高压泵（18）以流速1.0 mL/min将步骤（3）所得的反应液注入第二维液相色谱分离柱（19）进行二次分离和荧光高灵敏检测，实现非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析。

所述盐溶液为浓度为0.10 mol/L的硼砂溶液；

所述荧光标记试剂为浓度为1.0 mg/mL的4-氟-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑；

所述无机酸溶液为浓度为1.0 mol/L的盐酸溶液；

所述第一维色谱分离柱和第二维色谱分离柱为十八烷基硅烷键合硅胶填充柱；

所述第一维液相色谱的馏分收集定量环10的采样体积为500 μL；

所述第二维液相色谱的的馏分收集定量环15的采样体积为200 μL。

本发明的显著优点在于：

针对软骨藻酸常规荧光标记试剂ADAM极不稳定（-80℃保存）、难于实现室温下在线荧光衍生标记，传统在柱富集导致背景物质同时得到浓缩、背景十分复杂，常规二维色谱流动相稀释样品区带严重、分析灵敏度下降严重等不利影响，将在线荧光衍生技术、二维液相色谱分离和在线连续富集等技术协同运用，实现痕量毒素样品在柱荧光标记、背景高效分离及连续富集浓缩，在线进行荧光标记，产物经由第一维液相色谱实现大体积进样富集、分离，然后将分离组分经由多通阀中心切割进入第二维色谱完成第二次大体积进样富集、分离和荧光高灵敏分析，实现非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析，富集后荧光检测的灵敏度最低可达0.0001μg/mL，切实解决二维色谱流程中普遍存在的流动相稀释样品浓度、样品区带扩散、分析灵敏度下降等技术瓶颈，对实现复杂海洋样品中软骨藻酸的在线痕量分析具有良好应用前景。

附图说明：

图1为非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析装置示意图：

1：蒸馏水；2：样品溶液；3：盐溶液；4：荧光试剂；5：无机酸溶液；6：三通阀；7、8：微量注射泵；9：在线反应管；10、15：馏分收集定量环；11、16：多通阀；12、17：色谱流动相；13、18：高压泵；14、19：色谱柱；20：荧光检测器；21：废液 。

图2为非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析谱图。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1：应用非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析装置（图1），在线衍生非蛋白氨基酸毒素，二维液相色谱连续富集分离，实现非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析。

所述非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析装置是由在线荧光衍生模块和二维液相色谱连续富集分离模块组成；所述在线荧光衍生模块包括荧光衍生组件、流路输送及切换组件和反应终止组件，所述荧光反应组件包括样品溶液（2）、盐溶液（3）、荧光标记试剂（4）和在线反应管（9），所述流路输送及切换组件包括注射泵（7、8）、三通阀（6）和蒸馏水（1），所述反应终止组件包括无机酸溶液（5）；所述二维液相色谱连续富集分离模块包括多通阀（11、16）、馏分收集定量环（10、15)、色谱柱 (14、19)、高压泵(13、18)和荧光检测器（20）；

所述非蛋白氨基酸毒素的在线超痕量分析，其方法具体为：

1）在线荧光标记反应：以体积比1：1：1将软骨藻酸溶液与0.10mol/L硼砂溶液和1.0mg/mL 4-氟-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑荧光标记试剂在线混合，经三通阀（6）由注射泵（7）以流速125μL/min将三者混合液注入反应管（9），连续注射荧光衍生反应液总体积为375μL；

调节三通阀（6）控制流路，停止采集样品溶液、硼砂溶液和荧光标记试剂；运行注射泵（7）以流速125μL/min注射蒸馏水（1），驱动反应管（9）中衍生反应液；运行注射泵（8）以流速125μL/min注射1.0 mol/L盐酸溶液，与上述蒸馏水（1）驱动的衍生反应液混合，终止荧光衍生反应，并将混合后溶液推入第一维液相色谱的馏分收集定量环（10）；

2）第一维色谱富集分离：切换多通阀（11），以三氟乙酸含量为0.1%（v/v）的乙腈-水=32：68（v/v）溶液为流动相，进样体积500μL，分离柱为ODS柱（250×5mm i.d.，5μm），经由高压泵（13）以流速1.0 mL/min将步骤2）所得的反应液注入第一维色谱分离柱（14）进行预分离，对软骨藻酸进行第一维的富集、分离，分离产物进入第二维色谱的馏分收集定量环（15）；

3）第二维色谱富集分离：切换多通阀（16），以三氟乙酸含量为0.1%（v/v）的乙腈-水46：54（v/v）溶液为流动相，采样体积为200μL，色谱分离柱为ODS柱（250×5mm i.d.，5μm），经由高压泵（18）以流速1.0 mL/min将步骤3）所得的反应液注入第二维液相色谱分离柱（19）进行二次分离和荧光高灵敏检测。

在以上最优条件下， 实现了软骨藻酸的在线衍生、富集分离，富集后荧光检测的灵敏度最低可达0.0001μg/mL，谱图如图2所示。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法，其特征在于：所述非蛋白氨基酸毒素在线与荧光标记试剂发生荧光衍生反应，荧光标记产物经由第一维液相色谱多通阀切换进入第一维色谱分离柱实现第一次大体积进样富集、分离；然后将所得到的分离组分经由第二维多通阀中心切割进入第二维色谱分离柱，完成荧光标记产物的第二次大体积进样富集、分离和荧光高灵敏分析，从而实现非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析。

2.根据权利要求1所述的一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法，其特征在于：所述非蛋白氨基酸毒素为软骨藻酸。

3.根据权利要求1所述一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法，其特征在于：所述方法是应用一种在线衍生-二维液相色谱连续富集分离装置而实现的，所述的在线衍生二维液相色谱连续富集分离装置是由在线荧光衍生模块和二维液相色谱连续富集分离模块组成；所述在线荧光衍生模块包括荧光反应组件、流路输送及切换组件和反应终止组件，所述荧光反应组件包括样品溶液2、盐溶液3、荧光标记试剂4和在线反应管9，所述流路输送及切换组件包括注射泵7和注射泵8、三通阀6和蒸馏水1，所述反应终止组件包括无机酸溶液5；所述二维液相色谱连续富集分离模块包括多通阀11、多通阀16、馏分收集定量环10、馏分收集定量环15、第一维液相色谱分离柱14、第二维液相色谱分离柱19、高压泵13、高压泵18和荧光检测器20；

所述馏分收集定量环10入口端与在线反应器9出口相连，在“进样”模式中出口端与第一维液相色谱分离柱14入口端相连，大体积连续进样；所述馏分收集定量环15入口端与第一维液相色谱分离柱14出口相连，在“进样”模式中出口端与第二维液相色谱分离柱19入口端相连，大体积连续进样。

4.根据权利要求1所述一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：

1）以体积比1：1：1将样品溶液2与盐溶液3和荧光标记试剂4在线混合，经三通阀6由注射泵7以流速125μL/min将三者混合液注入反应管9，连续注射荧光衍生反应液总体积为375μL；

2）调节三通阀6控制流路，停止采集样品溶液2、盐溶液3和荧光标记试剂4；运行注射泵7以流速125μL/min注射蒸馏水1，驱动反应管9中衍生反应液；运行注射泵8以流速125μL/min注射无机酸溶液5，与上述蒸馏水1驱动的衍生反应液混合，终止荧光衍生反应，并将混合后溶液推入第一维液相色谱的馏分收集定量环10；

3）切换多通阀11，以含体积分数0.1%三氟乙酸溶液、体积比为32：68的乙腈-水溶液为流动相，经由高压泵13以流速1.0 mL/min将步骤（2）所得的反应液注入第一维液相色谱分离柱14进行预分离，分离产物进入第二维液相色谱的馏分收集定量环15；

4）切换多通阀16，以含体积分数0.1%三氟乙酸溶液、体积比为46：54的乙腈-水溶液为流动相，经由高压泵18以流速1.0 mL/min将步骤（3）所得的反应液注入第二维液相色谱分离柱19进行二次分离和荧光高灵敏检测，实现非蛋白氨基酸毒素的在线超痕量分析。

5.根据权利要求4所述一种非蛋白氨基酸毒素的在线痕量分析方法，其特征在于：

所述盐溶液为浓度为0.10 mol/L的硼砂溶液；

所述荧光标记试剂为浓度为1.0 mg/mL的4-氟-7-硝基苯并-2-氧杂-1,3-二唑；

所述无机酸溶液为浓度为1.0 mol/L的盐酸溶液；

所述第一维色谱分离柱和第二维色谱分离柱为十八烷基硅烷键合硅胶填充柱；

所述第一维液相色谱的馏分收集定量环10的采样体积为500 μL；

所述第二维液相色谱的的馏分收集定量环15的采样体积为200 μL。