草铵膦-N-乙酰的柱前衍生-超高效液相色谱-串联质谱法检测

2026/10/23 8:01:03 作者:电离式

介绍

草铵膦-N-乙酰(N-Acetylglufosinate),分子式C7H16NO5P,是草铵膦的乙酰化代谢衍生物,属于膦酸类氨基酸衍生物,分子结构中氨基被乙酰基修饰,丧失了抑制谷氨酰胺合成酶的除草活性,是草铵膦在生物体内被乙酰转移酶解毒后的主要产物,常作为草铵膦抗性基因功能验证、残留检测及代谢机理研究的对照标样,水溶性较好,化学性质相对稳定,可通过草铵膦的乙酰化反应制备。

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图一 草铵膦-N-乙酰

检测研究

流动相的选择

在 LC-MS/MS分析中,流动相组成不仅影响分析物在固定相上的色谱保留行为,同时影响质谱的检测灵敏度。本实验对比了甲醇-0.1%甲酸水溶液,甲醇-0.1%甲酸水溶液(含5 mmol/L甲酸铵)、乙腈-0.1%甲酸水溶液,乙腈-0.1%甲酸水溶液(含5 mmol/L甲酸铵)4种流动相。当采用乙腈-0.1% 甲酸水溶液(含5 mmol/L 甲酸铵)作为流动相时,GLU、MPP及对应内标具有更好的峰形和响应,且通过优化梯度洗脱程序,目标化合物和附近干扰峰能够实现基线分离。绿茶加标样品中 GLU、MPP及同位素内标的MRM 色谱图见图二。由于加标样品中的草铵膦-N-乙酰和 GLU经衍生后均变为 GLU/草铵膦-N-乙酰-TEOA,在色谱图上无法区分,因此不能同时加标 GLU和草铵膦-N-乙酰。

绿茶加标样品中 GLU、MPP及同位素内标的MRM 色谱图.jpg

图二 绿茶加标样品中 GLU、MPP及同位素内标的MRM 色谱图

衍生试剂的选择

衍生产物在C18反相色谱柱上保留弱,出峰早,基质干扰峰多。以原乙酸三乙酯为衍生试剂,分析物中羧基和磷羟基发生了乙酯化反应,色谱保留行为得到明显改善,GLU/草铵膦-N-乙酰和 MPP的衍生产物分别在4.3 min和6.0 min 出峰,且目标峰附近无干扰。以原甲酸三乙酯为衍生试剂的衍生反应失败。选择原乙酸三乙酯原液作为衍生化试剂。同原乙酸三甲酯衍生化法,采用原乙酸三乙酯作为衍生化试剂,GLU和NAG会得到相同的衍生产物。GLU在茶叶中主要代谢为MPP,意味着茶叶中 NAG 含量在 GLU及代谢物总量中的占比很低,合并检测GLU和NAG对最终结果影响可忽略。

衍生条件的优化

衍生反应1h 后,GLU/草铵膦-N-乙酰-TEOA 的峰面积基本趋于稳定;而 MPP-TEOA的峰面积随着时间延长持续增大。虽然延长衍生时间有利于 MPP获得更高的检测灵敏度,但同时也会影响实验的效率,切实可行的办法是在保证灵敏度的前提下,选择一个较短的衍生时间。通过分析数据,反应 1.5 h 时 MPP-TEOA 的响应较高且稳定性良好(峰面积RSD<5%),灵敏度满足要求,因此衍生反应时间选择1.5h。以乙酸为催化剂,在80℃下反应 1.5 h[1]。

衍生时间对衍生反应的影响(n=3).png

图三 衍生(a)温度和(b)时间对衍生反应的影响(n=3)

参考文献

[1]毕瑞锋,付世慧,邓锁成,等. 柱前衍生-超高效液相色谱-串联质谱法检测茶叶中草铵膦及其代谢物残留量[J]. 色谱,2026,44(9):1019-1027. DOI:10.3724/SP.J.1123.2025.09022

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