一種脫甲基t-2毒素及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種新的隱蔽態(tài)毒素,特別是一種脫甲基Τ-2毒素。本發(fā)明還涉及該 毒素的制備方法及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] Τ-2毒素是鐮孢菌(/feiari? spp)產(chǎn)生的倍半萜烯類真菌毒素,結(jié)構(gòu)如下所示:
[0003] 歷史上出現(xiàn)的T-2毒素引起的疾病的大暴發(fā),主要都是由于攝入了含有過量的 T-2毒素及其有毒代謝產(chǎn)物的食物引起的。動物及人類在一定范圍內(nèi)攝入T-2毒素后會通 過自身的解毒機制來進行代謝,主要是體內(nèi)的I相和II相生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)代謝。T-2毒素的 代謝主要有單個基本反應(yīng),包括水解(酯基)、氧化(T-2毒素C-3脂肪族羥基化)和還原(單 端孢霉烯12, 13-環(huán)氧環(huán)),以及結(jié)合反應(yīng)(葡萄糖苷酸化等)。
[0004] 不同的動植物代謝T-2毒素產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物也各有差異,現(xiàn)在已知的代謝產(chǎn)物主 要包括HT-2 toxin,NEO toxin,3' -OH-T-2, de-印oxy-HT-2等二十幾種產(chǎn)物。每種產(chǎn)物 的毒性也有很大差異,C12與C13間環(huán)氧環(huán)是A型單端孢霉烯族毒素的必需毒性基團,在大 鼠皮膚刺激實驗中,脫環(huán)氧T-2毒素毒性是T-2毒素毒性的1/400。強毒性A型單端孢霉烯 族毒素都含有環(huán)氧基團,當(dāng)環(huán)氧環(huán)被打開后,毒素的毒性作用基本消失。
[0005] 有些代謝產(chǎn)物,例如哺乳動物代謝T-2毒素后的II相代謝產(chǎn)物T-2-GluA和 HT-2-GluA用檢測T-2毒素的常規(guī)方法很難檢測到,這類真菌毒素被稱為隱蔽態(tài)真菌毒素。 由于真菌毒素與生物大分子結(jié)合導(dǎo)致極性、溶解性及分子量發(fā)生變化,很難用常規(guī)的方法 檢測到。但這類隱蔽態(tài)的真菌毒素在某些條件下能水解為真菌毒素原型,從而保持了其原 有毒性,隱蔽態(tài)真菌毒素是一種潛在的食品危害。目前制約隱蔽態(tài)真菌毒素檢測的主要原 因是缺之隱蔽態(tài)真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)品。
[0006] 現(xiàn)在已知的隱蔽態(tài)真菌毒素合成方法中,化學(xué)法一般是運用Koenigs-Knor反應(yīng), 用這種方法Grabley等和Zill等合成了 ZEN結(jié)合物。對Koenigs-Knor反應(yīng)稍加修改合成 了 D0N-3G和D0N-15G。雖然化學(xué)法能夠大量生產(chǎn)隱蔽態(tài)真菌毒素,但是試劑昂貴,并且不適 用于所有真菌毒素,隱蔽態(tài)T-2毒素的合成就不適合用化學(xué)法,因為這個反應(yīng)最后一步需 要脫去乙?;@容易使T-2毒素上的乙?;裁撊?,所以該法不適用于合成T-2-GluA。還 有一種方法是通過發(fā)酵過程產(chǎn)生ZEN-14-Glu,運用Saccharomyces cerevisiae基因工程 菌株來表UDPGT。另一種方法就是利用動物體內(nèi)的UDPGT酶來合成糖苷酸化合物,有報道用 酶法合成了 ZEN及其五種代謝物的糖苷酸結(jié)合物,采用大鼠和人的肝微粒體中的UDPGT合 成了 DON-8-GluA和DON-15-GluA,采用小鼠、大鼠、人、豬肝微粒體酶法合成了 T-2毒素和 HT-2毒素的葡萄糖苷酸化合物。不管使用哪一種方法,隱蔽態(tài)毒素標(biāo)準(zhǔn)品的合成成本均較 高,也較為耗時。
[0007] 很多藥物的代謝都要通過肝臟,在肝臟中進行I相和II相反應(yīng),I相反應(yīng)主要包 括氧化、脫甲基化和水解反應(yīng)。一些化合物經(jīng)過I相的反應(yīng)后,非極性的脂溶性化合物變成 機性和水溶性較高的代謝物。脫甲基反應(yīng)一般是P450酶的作用產(chǎn)生,而且一般只產(chǎn)生在 0-甲基位和N-甲基位;一些金屬也會發(fā)生脫甲基化反應(yīng),但是一般都是有微生物參與的, 是由于微生物介導(dǎo)的電子傳遞,使甲基去除。例如:Hg的甲基化是在SRB硫酸鹽還原菌,IB 鐵細菌等參與下實現(xiàn)的,通常維生素B等可以提供微生物的碳源;有機化合物的脫甲基反 應(yīng)在化工工業(yè)中也較常用,例如:在催化氫化的條件下,甲苯和二甲苯都可以脫去甲基生成 苯,甲基萘也可以脫去甲基生成萘,這都是制備苯和萘的工業(yè)方法。然而,之前的文獻報道 的T-2代謝產(chǎn)物中未發(fā)現(xiàn)有脫甲基T-2毒素,T-2毒素在化學(xué)反應(yīng)下能發(fā)生脫甲基反應(yīng)也 未見報道。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本發(fā)明首次發(fā)現(xiàn)并制備了脫甲基T-2毒素,為食品安全性提供了一種新的檢測方 法,該方法簡單方便且成本大幅度降低。
[0009] 為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是: 一種脫甲基T-2毒素,其結(jié)構(gòu)為:
[0010] 脫甲基T-2毒素是發(fā)明人在實驗過程中的意外發(fā)現(xiàn),之前的文獻均沒有報道T-2 代謝產(chǎn)物中存在脫甲基T-2毒素。發(fā)明人在T-2毒素的代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)了脫甲基T-2毒素。 脫去了甲基的脫甲基T-2毒素仍然保留T-2毒素的毒性基團,毒性和T-2毒素差不多,但是 其制備和檢測均方便容易得多。
[0011] 優(yōu)選地,脫甲基T-2毒素由T-2毒素在Tris-HCl緩沖液中脫甲基而制成。反應(yīng)式 如下所示:
[0012] 本發(fā)明還提供一種脫甲基T-2毒素的制備方法,包括:往T-2毒素中加入 Tri s-HCl緩沖液,保溫一段時間。該方法轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)量大、純度高、成本低,不需要大型儀 器和特殊培訓(xùn)的專業(yè)操作人員,樣品不需要特殊前處理,可以作為脫甲基T-2毒素標(biāo)準(zhǔn)品 大量生產(chǎn)。
[0013] 優(yōu)選地,Tris-HCl緩沖液的濃度為20~100mM,pH為L 1~9· 0, Tris-HCl緩沖液與 T-2毒素的比例為(6~10)yL:(l~5) yg,優(yōu)選8 yL: 3 yg。優(yōu)選地,Tris-HCl緩沖液液 中包含有18(:12;進一步優(yōu)選地,Tris-HCl緩沖液中含有5mM MgCl 2。
[0014] 優(yōu)選地,T-2毒素與Tris-HCl緩沖液的反應(yīng)溫度是20~50 °C,反應(yīng)時間是 50~150min。優(yōu)選地,往T-2毒素中加入Tris-HCl緩沖液,于37°C水浴保溫90min。
[0015] 優(yōu)選地,該方法還包括步驟:加入三氯甲烷,離心,取三氯甲烷層,氮氣吹干。
[0016] 進一步優(yōu)選地,離心是在16000g下離心10min。進一步優(yōu)選地,氮氣吹干后,放 入-20 °C冰箱凍存。
[0017] 本發(fā)明還提供使用本發(fā)明的制備方法制成的脫甲基T-2毒素標(biāo)準(zhǔn)品。在經(jīng)歷上述 制備方法的步驟之后,得到的脫甲基T-2毒素進一步純化后可以作為標(biāo)準(zhǔn)品應(yīng)用。所述純 化可采用本領(lǐng)域所熟知的那些技術(shù)。
[0018] 本發(fā)明還公開了脫甲基T-2毒素用于食品安全性檢測的用途。具體而言,可制備 脫甲基T-2毒素的標(biāo)準(zhǔn)品,用于檢測食品(例如水產(chǎn)品沖是否存在脫甲基T-2毒素,以及脫 甲基T-2毒素的含量,從而監(jiān)測食品安全性。
[0019] 本發(fā)明還提供一種脫甲基T-2毒素的檢測方法,包括:取試驗樣品,用含有乙醇胺 的甲醇水溶解樣品,震蕩均勻后過濾,用脫甲基T-2毒素作為標(biāo)準(zhǔn)品,以LC-MS/MS全掃描模 式對樣品進行掃描。所述試驗樣品為待檢測樣品,例如水產(chǎn)食品樣品。
[0020] 優(yōu)選地,取吹干的試驗樣品,用重量比3:7~3:10的甲醇水溶解,其中所述甲醇水 含有0. 05%~0. 15%重量體積比的乙醇銨,然后渦旋震蕩5~15min,并過0. 22~0. 25 μ 1的濾 膜,以LC-MS/MS全掃描模式對樣品進行掃描,將得到的圖譜與標(biāo)準(zhǔn)品的圖譜進行比較。
[0021] 本發(fā)明的有益效果是: 本發(fā)明提供的脫甲基T-2毒素是首次發(fā)現(xiàn)的T-2毒素的代謝產(chǎn)物。該毒素是一種隱蔽 態(tài)毒素,仍保留T-2-毒素的毒性基團,毒性與T-2毒素相當(dāng)。因而,當(dāng)其存在于食品中時, 如果檢測不出這種隱蔽態(tài)毒素,會導(dǎo)致嚴重的食品安全性問題。本發(fā)明提供了脫甲基T-2 毒素及其標(biāo)準(zhǔn)品,能夠檢測食品中是否存在脫甲基T-2毒素這種隱蔽態(tài)毒素,從而確保食 品的安全性。
[0022] 現(xiàn)有技術(shù)中,一般通過檢測T-2毒素及其代謝產(chǎn)物來作為監(jiān)測食品安全性的指標(biāo) 之一。但是,T-2毒素相關(guān)的隱蔽態(tài)毒素的檢測目前受到制約,主要原因是缺乏隱蔽態(tài)真菌 毒素標(biāo)準(zhǔn)品;同時,標(biāo)準(zhǔn)品合成成本較高,較為耗時。而本發(fā)明發(fā)現(xiàn)了新的T-2毒素代謝產(chǎn) 物一一脫甲基T-2毒素,為食品安全性檢測提供了一種新的途徑。并且,脫甲基T-2毒素的 制備方法簡單,一步合成,相對于傳統(tǒng)的T-2毒素相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)品,節(jié)省大量步驟、試劑和時間。 并且脫甲基T-2毒素能大量合成,從而能夠十分容易地制備出充足的標(biāo)準(zhǔn)品,供檢測之用, 大幅降低了標(biāo)準(zhǔn)品合成的成本以及檢測成本。與使用現(xiàn)有的T-2毒素相關(guān)的隱蔽態(tài)毒素進 行檢測相比,使用脫甲基T-2毒素標(biāo)準(zhǔn)品進行檢測,方法簡單方便,成本大幅減低,具有意 想不到的效果。
[0023] 脫甲基T-2毒素是一種還未見報道的新物質(zhì),它是以T-2毒素作為前體,放入 Tris-HCl緩沖液中發(fā)生脫甲基反應(yīng),進一