超高效液相色谱-串联质谱法检测微氧生物脱氮菌群酰基高丝氨酸内酯信号分子

发布时间：2019-09-17 12:17

【摘要】：为揭示处理低碳氮比废水的微氧活性污泥系统的生物脱氮机制,了解脱氮功能菌群的群体生长和代谢规律,建立了超高效液相色谱-串联质谱同时定量检测介导革兰氏阴性(G!)细菌群体感应信号分子酰基高丝氨酸内酯(AHLs)的方法。取自升流式微氧活性污泥反应器的泥水混合物,使用乙酸乙酯液液萃取,旋转蒸干后以甲醇定容,经C18色谱柱分离。以5 mmol/L乙酸铵(含0.1%甲酸)和甲醇为流动相进行梯度洗脱,采用多反应离子监测模式,使用配有电喷雾离子源的三重四极杆质谱进行检测。对9种AHLs的检测结果表明,在0.5~100μg/L范围内呈现良好的线性关系,检出限为0.01~0.5μg/L,回收率为62.5%~118.1%,相对标准偏差为2.9%~12.1%,分析时间为6.5 min。本方法具有快速、准确和精密等特点,可及时反映活性污泥功能菌群的生长状态和代谢活性,对了解生物脱氮系统的生物学机制和废水生物处理系统的运行调控具有重要意义。
【图文】：

NO32．75氧代碳十高丝氨酸内酯N-3-oxo-Decanoyl-DL-homoserinelactone，3-oxo-C10-HSLC14H23NO42．95碳十高丝氨酸内酯N-Decanoyl-L-homoserinelactone，C10-HSLC14H25NO33．77氧代碳十二高丝氨酸内酯N-3-oxo-Dodecanoyl-DL-homoserinelactone，3-oxo-C12-HSLC16H27NO43．88氧代碳十四高丝氨酸内酯N-3-oxo-Tetradecanoyl-L-homoserinelactone，3-oxo-C14-HSLC18H31NO44．63碳十四高丝氨酸内酯N-Tetradecanoyl-DL-homoserinelactone，C14-HSLC18H33NO35．31图19种AHLs信号分子标准溶液(A)和实际样品(B)的色谱图Fig．1Chromatogramsof9kindsofAHLsinstandardsolution(A)andrealsample(B)表29种AHLs信号分子的多反应离子监测模式质谱条件Table2MＲMparametersof9kindsofAHLsstandards化合物Compounds母离子Parention(m/z)子离子Daughterion(m/z)锥孔电压Conevoltage(V)碰撞能量Collisionenergy(eV)C4-HSL172．0102．0*，71．02210C6-HSL200．1102．0*，99．020103-oxo-C8-HSL242．0102．0*，141．02212C8-HSL228．0102．0*，127．022123-oxo-C10-HSL270．3102．0*，169．12215C10-HSL256．0102．0*，155．022123-oxo-C12-HSL298．0102．0*，197．022123-oxo-C14-HSL326．4102．0*，225．22212C14-HSL312．0102．0*，211．01315*定量离子(Quantitativeion)。获得较污泥样品更强的检测信号和灵敏度，从而能更为清晰地反映出生物脱氮系统的AHLs分布。因此，在后续研究中均选用泥水混合物的离心上清液作为检测样品。3．4线性关系与检出限用甲醇配制9种信号分子的混合标准液，设置7个质量浓度梯度，各信号分子的浓度为0．

图29种AHLs信号分子的离子质谱图Fig．2Massspectraof9kindsofAHLsstandards图3水样和泥样中9种AHLs信号分子的浓度Fig．3Concentrationof9kindsofAHLssignalmoleculesinwatersamplesandsludgesamples表39种AHLs信号分子的线性方程、回归系数、检出限和定量限Table3Linearequations，correlationcoefficients，，LODsandLOQsof9AHLscompounds化合物Compound线性方程Linearequation回归系数Correlationcoefficient(Ｒ2)检出限LOD(μg/L)定量限LOQ(μg/L)C4-HSLy=425．58x+1587．40．99990．050．5C6-HSLy=700．33x－2019．20．99980．011．03-oxo-C8-HSLy=2253．4x+413300．99480．010．5C8-HSLy=1242．1x+110300．99960．010．53-oxo-C10-HSLy=2452x+701920．99690．010．5C10-HSLy=958．47x+335890．99500．010．53-oxo-C12-HSLy=1139．2x+284230．99780．010．53-oxo-C14-HSLy=2413．4x+267800．99900．010．5C14-HSLy=153．54x+35890．99730．051．0水平各平行测量3次，根据峰面积计算回收率，结果如表4。表4目标物的回收率与相对标准偏差Table4Spikedrecoveriesandrelativestandarddeviationsof9AHLscompounds化合物Compounds加标水平SpikedLevel5μg/L回收率Ｒecovery(%)相对标准偏差ＲSD(%，n=3)10μg/L回收率Ｒecovery(%)相对标准偏差ＲSD(%，n=3)50μg/L回收率Ｒecovery(%)相对标准偏差ＲSD(%，n=3)C4-HSL69．512．163．210．264．611．5C6-HSL85．46．6109．47．188．75．93-oxo-C8-HSL113．98．5104．84．7103．65．6C8-HSL105．54．9115．67．3102．14．33-oxo-C10-HSL62．511．361．110．563．58．7C10-HSL106．65．6109．63．494．42．93-oxo-C12-HSL118
【作者单位】： 哈尔滨工业大学城市水资源与水环境国家重点实验室;中国科学院理化技术研究所;
【基金】：国家自然科学基金面上项目(No.51478141)资助~~
【分类号】：O657.63


本文编号：2536847