使用 Ultivo 三重四极杆液质联用系统分析动物饲料基质中的氨基酸

摘要：本应用简报介绍了一种使用 Agilent Ultivo 三重四极杆液质联用系统定量分析非衍生化氨基酸的快速简便的分析方法。 Ultivo 专为解决实验室面临的诸多挑战而设计，本研究旨在评估此款全新液质联用系统分析典型的内源性目标分析物的性能。Ultivo 采用的创新技术既能减小仪器体积，也能够实现与大型质谱系统相当的分析性能。本研究概述了应用 Ultivo 液质联用系统结合 HILIC 色谱法分析游离氨基酸的常规性能验证。考察了定量下限 (LLOQ)、色谱精密度、线性动态范围和准确度。

前言：氨基酸是蛋白质的结构单元，是均衡饮食的必要组分。对于宠物和家畜，饲料中必须提供必需氨基酸，包括半胱氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸。为确保动物饲料质量，提供均衡饮食，宠物食品和动物饲料营养公司需要监测其产品是否存在上述氨基酸，以及其他非必需氨基酸。传统上，氨基酸分析使用耗时耗力的水解和衍生化对样品进行前处理，这可能会限制分析的速度。但是，之前的研究发现，使用亲水相互作用色谱 (HILIC) 通过低 pH 溶剂和正离子模式质谱检测分析未衍生化氨基酸时，能够获得出色的灵敏度与准确度。 Ultivo 专门设计用于解决实验室进行常规分析时所面临的众多挑战。Ultivo 采用的创新技术可减小其整体体积，同时性能可与传统系统相媲美（图 1）。Cyclone Ion Guide 气旋离子导轨、Vortex Collision Cell 涡流碰撞室和双曲面四极杆等创新技术大程度提高了小体积仪器的定量分析性能，改善了仪器的可靠性和稳定性，延长了正常运行时间。在本应用中，我们使用新型 Ultivo 三重四极杆液质联用系统对动物饲料中的 17 种未衍生化氨基酸进行了灵敏而精确的定量分析（图 1）。

实验部分：试剂与化学品使用的所有试剂均为 HPLC 或 LC/MS 级。乙腈购自 Honeywell (Morristown, NJ, USA)，超纯水产自配有 LC-Pak Polisher 和 0.22 µm 膜式终端过滤器滤芯的 Milli-Q Integral 水纯化系统 (EMD Millipore, Billerica, MA, USA)。甲酸和乙酸铵购自 Fluka （Sigma-Aldrich 公司，St. Louis, MO, USA）。化学标准品购自 Pierce (Thermo Scientfic, Waltham, MA, USA)。样品前处理用水逐级稀释配制标样。动物饲料购自当地供应商，并进行了研磨。称量 0.1 g 样品加入 250 mL 锥形烧瓶中，使用 25 mL 6 mol/L 含苯酚的 HCl。将烧瓶通氮气 23 小时，然后取出并冷却至室温。将样品转移到 50 mL 容量瓶中，容量瓶在加入样品之前用 0.1 mol/L HCl 冲洗。用 0.1 mol/L HCl 对容量瓶定容，混匀。将等分样品转移到样品瓶中放入 LC/TQ 系统检测。

数据分析：利用 Agilent MassHunter 采集软件 (C.01.00) 进行系统控制和数据采集。使用纯化合物溶液进样检测，通过 MassHunter Acquisition Optimizer 软件优化 MRM 离子对，以确定母离子和子离子、碎裂电压和碰撞能量。使用 Agilent MassHunter 定量分析软件 (B.09.00) 和定性分析软件 (B.08.00) 分析数据。仪器 Agilent 1260 Infinity II 生物惰性 HPLC • 1260 Infinity II 生物惰性泵 (G5654A) • 1260 Infinity II 生物惰性 Multisampler (G5668A) • 1260 Infinity II 高容量柱温箱 (G7116A) Agilent Ultivo 三重四极杆液质联用系统 • 安捷伦喷射流电喷雾离子源方法表 1 汇总了 1260 Infinity II 生物惰性 HPLC 的条件。表 2 汇总了 Ultivo 三重四极杆参数和安捷伦喷射流 ESI 离子源参数。采用正离子模式和动态多反应监测 (dMRM) 进行分析。采用具有 Quant-My-Way 工具的 MassHunter 定量分析软件 B.09 对数据进行评估。

结论： Ultivo 是一款创新的三重四极杆质谱仪，可大程度减小对实验室工作空间的需求并能减少维护。液质联用系统可准确灵敏地检测动物饲料基质中需要常规监测的氨基酸，而使用 Poroshell 120 HILIC-Z 色谱柱可使分析物在非衍生化状态下得到分析，从而简化工作流程。