OKREŚLANIE STRUKTURY RÓŻNYCH TOKSYN PRZY ZASTOSOWANIU TECHNIKI CHROMATOGRAFII CIECZOWEJ SPRZĘŻONEJ ZE SPEKTROMETREM MASOWYM (HPLC-MS)

Transkrypt

1 KREŚLANIE STRUKTURY RÓŻNYC TKSYN PRZY ZASTSWANIU TECNIKI CRMATGRAFII CIECZWEJ SPRZĘŻNEJ ZE SPEKTRMETREM MASWYM (PLC-MS) Dr inż.agata Kot-Wasik Dr anna Mazur-Marzec Katedra Chemii Analitycznej, Wydział Chemiczny, Politechnika Gdańska ul. G.Narutowicza11/12, Gdańsk, Poland Instytut ceanografii, Uniwersytet Gdański, Al. Marszałka Piłsudskiego 46, Gdynia, Poland

2 TECNIKI ANALITYCZNE UMŻLIWIAJĄCE ANALIZĘ TKSYN: TESTY IMMUNLGICZNE I ENZYMATYCZNE ELISA (ang( ang. Enzyme-Linked Immunosorbentorbent Assay) pozwala na oszacowanie obecności toksyn, np. wydzielanych przez glony z rodzaju Microcystis, na poziomie kilku µgl -1 bez przygotowania próbki, lecz nie pozwala na ich identyfikację. PPI (ang. Protein Phospatase Inhibition assay) metody wysoce selektywne, czułe i szybkie J. Rapala, K. Erkomaaa, J. Kukkonen, K. Sivonen, K. Lahti, Analytica Chimica Acta 466 (2002)

3 TECNIKI ANALITYCZNE UMŻLIWIAJĄCE ANALIZĘ TKSYN: METDY CRMATGRAFICZNE GC MS - zapewnia wysoką selektywność (specyficzność) oznaczenia, lecz wymaga derywatyzacji analitów, a poza tym nie może być zastosowana do analizy nielotnych toksyn wysokocząsteczkowych.

4 TECNIKI ANALITYCZNE UMŻLIWIAJĄCE ANALIZĘ TKSYN: PLC-UV lub PLC-DAD - jedna z najczęściej stosowanych technik, jednakże nie zapewnia ona wystarczającej jakości uzyskiwanych wyników bez zastosowania żmudnych i długotrwałych procedur przygotowania próbki. PLC-fluorescencja PLC-fluorescencja - rzadziej stosowana technika, gdyż wymaga derywatyzacji analitów; ale znacznie czulsza niż PLC-UV.

5 PLC DAD analiza ekstraktu Nodularii PLC-DAD 238 nm 254 nm

6 PLC DAD analiza ekstraktu Nodularii Analiza widma DAD 238 nm 254 nm Wniosek: niezbędny jest wzorzec celem potwierdzenia czasu retencji i porównania widma UV

7 TECNIKI ANALITYCZNE UMŻLIWIAJĄCE ANALIZĘ TKSYN: PLC-UV lub PLC-DAD PLC DAD-MS Pozwala na uzyskanie informacji o masie cząsteczkowej oznaczanych toksyn, a nawet ich identyfikację.

8 PLC-MS TAK, ALE... problem połączenia LC i MS! PLC, 1 ml/min, bar MS, próżnia Przepływ fazy ruchomej w LC wymusza problemy związane z uzyskaniem wysokiej próżni. Podczas analizy GC (faza ruchoma: gaz) przepływ gazu u wlotu do MS wynosi około 0.5-2ml/min. Podczas kiedy w PLC faza ruchoma w postaci ciekłej daje przepływ gazu u wlotu MS rzędu 350ml/min w przypadku metanolu i aż 1000 ml/min w przypadku wody! ( J.Abian "The coupling of Gas and Liquid Chromatography with Mass Spectrometry ")

9 PLC-MS Wysokie ciśnienie Kolumna PLC Ciśnienie atmosferyczne V Próżnia Kwadrupol Elektrorozpylanie (electrospray) [Mn n] n DPARWANIE RZPUSZCZALNIKA RZSZCZEPIENIE I PWSTANIE JNÓW RZPYLENIE

10 PLC MS analiza ekstraktu Nodularii PLC-MS SCAN SIM

11 PLC MS analiza ekstraktu Nodularii Widmo MS SCAN

12 PLC MS analiza ekstraktu Nodularii Analiza widma MS Me [M] = N N N C C 3 C 3 N N C C 3 M=824.4 N N N 2 Wniosek: wzorzec może potwierdzić hipotezę o obecności nodularyny w ekstrakcie, ale nie jest niezbędny.

13 PLC MS analiza ekstraktu Nodularii Widmo MS SCAN

14 PLC MS analiza ekstraktu Nodularii PLC-MS Me N N N C C 3 C 3 N N C C 3 N N dm-nod [M] = M=810.3 N 2

15 PLC DAD-MS analiza ekstraktu: jezioro Karczemne PLC-DAD DAD MS-SCA PLC-MS MS-SIM

16 MS-SCAN analiza ekstraktu: jezioro Karczemne MS-SCAN [M] N 2 [M2] 2 3 C C 3 C 3 3 C N N N C 3 N N C 2 3 C R1 N A Anatoksyna A N N N 2 MC RR

17 MS-SIM analiza ekstraktu: jezioro Karczemne Jon monitorowany: 166 (Anatoksyna-a) Jon monitorowany: 520 (MC-RR) Jon monitorowany: 825 (Nod) 1046 (MC-YR) Jon monitorowany: 995 (MC-LR)

18 TECNIKI ANALITYCZNE UMŻLIWIAJĄCE ANALIZĘ TKSYN: PLC MS - technika ta pozwala na uzyskiwanie informacji o masie cząsteczkowej oznaczanych toksyn. Widmo masowe - odcisk palca substancji pozwala na jej identyfikację. Technika PLC-DAD-MS zaczyna być coraz powszechniej stosowana do analizy toksyn ze względu na jej zalety oraz fakt, iż dzisiaj systemy PLC-MS stają się niezawodne, oferuje je coraz większa liczba producentów, a ich ceny zbliżają się do poziomu akceptowalnego przez większość laboratoriów.

19 TECNIKI ANALITYCZNE UMŻLIWIAJĄCE ANALIZĘ TKSYN: PLC MS

20 TECNIKI ANALITYCZNE UMŻLIWIAJĄCE ANALIZĘ TKSYN: niezwykle użytecznym rozwinięciem techniki PLC-MS jest LC-MS-MS PLC-MS-MS PLC-MS-MS - dzięki zastosowaniu dodatkowego detektora masowego możliwa jest identyfikacja nieznanych substancji jedynie na podstawie ich widma masowego (nawet bez konieczności posiadania wzorców).

21 WNISKI KŃCWE: Technika PLC MS zaczyna być coraz powszechniej stosowana w laboratoriach analitycznych ze względu na jej zalety. Wkrótce technika LC-MS stanie się techniką rutynowych analiz.