[发明专利]一种快速检测水中微囊藻毒素的方法

说明书

本发明公开了一种快速检测水中微囊藻毒素的方法，包括步骤1、将取得的水样进行过滤，然后用过渡金属硫化物纳米材料进行富集和净化，再将水体快速通过过滤器，调节水样pH值范围为1‑5，最后用纯水和甲醇洗脱；步骤2、将处理好的水样使用超高效液相色谱‑串联质谱联用技术进行分析测定。水样通过过渡金属硫化物纳米材料进行富集和净化后，配合超高效液相色谱‑串联质谱联用技术MC‑LR和MC‑RR灵敏度分别可达20ng/L和10ng/L，而且整个过程时间不足20min，完全能够满足环境监测部门对于微囊藻毒素检测的时效性和准确性的双重要求。加标实验证明该方法对于饮用水样品的回收率范围达97‑105%，对于废水样品的回收率范围达83‑99%，相对标准偏差小于5%。使用本发明的方法检测具有灵敏度高、分析速度快、方法选择性强、操作简单等特点。

技术领域

本发明涉及水中微囊藻毒素的检测方法，具体说是一种通过硫化铜纳米材料富集-高效液相色谱-电喷雾串联质谱法快速检测水中微囊藻毒素的方法。

背景技术

水体富营养化而导致的水华现象在过去几十年中引发了大量环境问题，其中太湖、滇池等水华事件在全世界范围内受到广泛关注。水华过程中藻类大量聚集并排放有毒产物——藻毒素，对环境水体中的各种生物构成严重威胁。微囊藻毒素（Microcystins，MCs）是藻毒素中最常见的类型之一，多种藻类均可产生微囊藻毒素，它是一组单环七肽物质, 其中有两种可变氨基酸。到目前为止, 根据甲基化、羟基化、表异构化程度以及可变氨基酸的不同，已经发现了80 种不同的微囊藻毒素的亚型。微囊藻毒素以可变氨基酸为亮氨酸(L)和精氨酸(R)的MC-LR为最常见、毒性最强而且被广泛研究，两个可变氨基酸均为精氨酸(R)的MC-RR毒性次之，存在也很广泛。由于其存在极强的肝脏、肾脏等器官毒性以及强致癌性，微囊藻毒素已被认为是严重威胁野生动植物以及人类健康的环境污染物并得到广泛关注，世界各国对水体中微囊藻毒素的浓度均有限值要求。

水华爆发时，环境监测部门对于微囊藻毒素的检测具有时效性和准确性的双重要求。一般在爆发期会在几个小时内连续采样，监控藻毒素含量的持续性变化，所以对于微囊藻毒素的监测最好要求在1个小时内即可完成。《地表水环境质量标准》GB 3838-2002对于MC-LR有1.0 μg/L的标准限制要求，但实际监测中通常要求达到0.1 μg/L以下，以便于了解藻毒素在水体中的含量变化过程。

目前微囊藻毒素常用的分析方法主要有两大类，包括生化方法和仪器分析法。其中生化方法中主要采用酶联分析法，该方法简单、高效、快速，检测限能达到0.05～1.0 μg/L，比高效液相色谱仪器灵敏度提高1000倍。但是该方法一方面需要使用微囊藻毒素单克隆抗体，其制备困难导致需要进口，价格昂贵；另一方面该方法选择性较差，容易出现假阳性现象。仪器分析法主要采用高效液相色谱或高效液相色谱-串联质谱法。高效液相色谱法灵敏度低，需要高倍富集从而需要4-6个小时才能检测一批样品，不能够满足水华监测的快速及时分析；而且采用的紫外检测器选择性不好，易出现假阳性现象。高效液相色谱-串联质谱法（液质联用仪）是近年来发展起来用于检测藻毒素的分析方法，特异性好，灵敏度高。但是一般的液质联用仪对于藻毒素MC-LR及MC-RR的仪器检测限均在1.0 μg/L左右，对于大部分要求0.1 μg/L的检出限有一定差距。而如果对样品进行富集，通常采用固相萃取或者固相微萃取的方式。固相萃取需要消耗大量溶剂和大量的时间，而水中的微囊藻毒素浓度变化较快，通常要求1小时内报数，固相萃取无法满足快速监测的需求；固相微萃取则更适合于热脱附方法，适用于挥发性较强的物质，对于分子量在1000左右的微囊藻毒素不是很适用。因此，急需一种能够快速、简单、灵敏、高效的富集方法来富集水中的微囊藻毒素并结合高效液相色谱-串联质谱法进行检测。