Yüksek Çözünürlüklü Kütle Spektrometrenin Eşzamanlı Çoklu Mantar Toksin Tayinleri Üzerindeki Etkisi

Amatoksinler, insanlarda ishalden organ işlev bozukluğuna kadar ciddi zehirlenmelere neden olan ölümcül yabani mantar toksinleridir. Spesifik bir tedavi uygulanmazsa mortalite %80 kadar yüksek olabilir. Bu çalışmada Amanita phalloides' e ait 7 tane toksinin eş zamanda belirlenmesi için ayırma ve tayin yöntemleri geliştirildi. Amanita phalloides (ölüm kapağı) yabani mantarının ekstraksiyonu ve saflaştırılmasının ardından toksinler, HPLC-ESI MS ve LC-doğru kütle uçuş zamanlı MS (TOF-MS) pozitif iyonizasyon modu kullanılarak tespit edildi. Ayrıca α- ve β-amanitin toksinlerinin LC'de birbirlerine çok yakın alıkonmaları (Rt) durumunda HR-MS özellikteki dedeksiyon sayesinde birbirlerinden ayırt edilmesinin mümkün olduğu görüldü. Kromatogramda aynı alıkonma noktasında iki toksin varlığı HR-MS sayesinde α-amanitinin C13 izotop kütlesi (920.3696 DA) ile β-amanitinin moleküler iyon kütlesinin (920.3514 DA) farklandırılması yapılarak tespit edildi. Optimize edilmiş her iki yöntem birbirleriyle karşılaştırılarak mevcut yöntemlere göre daha hızlı ve geniş spektrumlu toksin tanımlaması geçekleştirildi. Bu çalışmada aynı yöntem ile eş zamanda yedi adet toksinin hızlı ve doğru tanımlanması büyük önem taşımaktadır. Özellikle zehirlenmenin yabani mantardan kaynaklı olduğunun belirlenmesi ile tedavi sürecinde önemli katkılar sağlayacaktır.

The Effect of A High-Resolution Accurate Mass Spectrometer On Simultaneous Multiple Mushroom Toxin Detection

Amatoxins are deadly wild mushroom toxins that cause severe poisoning in humans, from diarrhea to organ dysfunction. Mortality can be as high as 80% if no specific treatment is applied. In this study, separation and determination methods were developed for the simultaneous determination of 7 toxins belonging to Amanita phalloides. After extraction and purification of Amanita phalloides (death cap) wild mushrooms, toxins were detected using HPLC-ESI MS and exact mass with time of flight MS (TOF-MS) in positive ionization mode. In addition, it was observed that the toxins of α- and β-amanitine could be differentiated from each other thanks to HR-MS detection in case of their close retention (Rt) in LC. The presence of two toxins at the same retention point in the chromatogram was detected by differentiating the molecular ion mass (920.3514 DA) of the α-amanitine with the HR-MS (920.3696 DA). By comparing both optimized methods with each other, faster and broad-spectrum toxin identification was achieved compared to existing methods. In this study, the rapid and accurate identification of seven toxins simultaneously with the same method is of great importance. It will make important contributions to the treatment process, especially by determining that poisoning is caused by wild mushrooms.

___

  • Barceloux, D.G., 2008. Medical Toxicology of Natural Substances Part 2: FUNGAL TOXINS/ Mushrooms/Chapter 37:Amatoxin - Containing Mushrooms, 265-284pages.
  • Beavis, R.C., 1993. Chemical Mass of Carbon in Proteins. Analytical Chemistry 65 (4): 496–97. https://doi.org/10.1021/ac00052a030.
  • Burlingame, A. L., Whitney, J.O. ve Russell D.H.,1984. Mass Spectrometry. Analytical Chemistry. Vol. 56. https://doi.org/10.1021/ac00269a027.
  • Clarke, D.B., Lloyd, A.S. ve Robb, P., 2012. Application of Liquid Chromatography Coupled to Time-of-Flight Mass Spectrometry Separation for Rapid Assessment of Toxins in Amanita Mushrooms. Analytical Methods 4 (5): 1298. https://doi.org/10.1039/c2ay05575a.
  • Damme, T.V., Blancquaert, D., Couturon, P., V.D.S., Dominique, Sandra, P. ve Lynen, F., 2014. Wounding Stress Causes Rapid Increase in Concentration of the Naturally Occurring 2′,3′-Isomers of Cyclic Guanosine- and Cyclic Adenosine Monophosphate (CGMP and CAMP) in Plant Tissues. Phytochemistry. https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2014.03.013.
  • Defendenti, C., Bonacina, E., Mauroni, M. ve Gelosa, L., 1998. Validation of a High Performance Liquid Chromatographic Method for Alpha Amanitin Determination in Urine. Forensic Science International 92 (1): 59–68. https://doi.org/10.1016/S0379-0738(98)00006-1.
  • Garcia, J., Vera, M.C., Baptista, P., Bastos, M.de L., ve Carvalho, F., 2015. Quantification of Alpha-Amanitin in Biological Samples by HPLC Using Simultaneous UV- Diode Array and Electrochemical Detection. Journal of Chromatography B: Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences 997: 85–95. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2015.06.001.
  • Gicquel, T., Lepage, S., Fradin, M., Tribut, O., Duretz, B. ve Morel, I., 2014. Amatoxins (Amanitin) and Phallotoxin (Phalloidin) Analyses in Urines Using High-Resolution Accurate Mass LC-MS Technology. Journal of Analytical Toxicology 38 (6): 335–40. https://doi.org/10.1093/jat/bku035.
  • Gonmori, K., Fujita, H., Yokoyama, K., Watanabe, K. ve Suzuki, O., 2011. Mushroom Toxins: A Forensic Toxicological Review. Forensic Toxicology 29 (2): 85–94. https://doi.org/10.1007/s11419-011-0115-4.
  • Gonmori, K., Minakata, K., Suzuki, M., Yamagishi, I., Nozawa, H., Hasegawa, K., Wurita, A., Watanabe, K. ve Suzuki, O., 2012. MALDI-TOF Mass Spectrometric Analysis of α-Amanitin, β-Amanitin, and Phalloidin in Urine. Forensic Toxicology 30 (2): 179–84. https://doi.org/10.1007/s11419-012-0145-6.
  • ICH. 1996. Guidance for Industry: Q2B Validation of Analytical Procedures: Methodology. International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration Tripartite Guideline. https://doi.org/62 FR 27464.
  • Kaya, E., Karahan, S., Bayram, R., Yaykasli K.O., Colakoglu, S. ve Saritas, A., 2015. Amatoxin and Phallotoxin Concentration in Amanita Phalloides Spores and Tissues. Toxicology and Industrial Health 31 (12): 1172–77. https://doi.org/10.1177/0748233713491809.
  • Kaya, E., Yilmaz, I., Sinirlioglu, Z.A., Karahan, S., Bayram, R., Yaykasli, K.O., Colakoglu, S., Saritas, A. ve Severoglu, Z., 2013. Amanitin and Phallotoxin Concentration in Amanita Phalloides Var. Alba Mushroom. Toxicon 76 (December): 225–33. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2013.10.008.
  • Li, W., Gu, Z., Yang, Y., Zhou, S., Liu, Y. ve Zhang J., 2014. Non-Volatile Taste Components of Several Cultivated Mushrooms. Food Chemistry. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2013.08.006.
  • Maurer, H.H., Kraemer, T., Ledvinka, O., Schmitt, C.J. ve Weber, A.A., 1997. Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) and Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS) in Toxicological Analysis. Studies on the Detection of Clobenzorex and Its Metabolites within a Systematic Toxicological Analysis Procedure by GC-MS and by immunoassay and studies on the detection of α- and β-amanitin in urine by atmospheric pressure ionization electrospray LC-MS. Journal of Chromatography. B, Biomedical Sciences and Applications 689 (1): 81–89.
  • Maurer, H.H., Schmitt, C.J., Weber, A.A. ve Kraemer, T., 2000. Validated Electrospray Liquid Chromatographic–Mass Spectrometric Assay for the Determination of the Mushroom Toxins a- and b-Amanitin in Urine after Immunoaffinity Extraction. Journal of Chromatography B 748: 125–35.
  • Mcknight, T.A, Mcknight, K. B. ve Skeels, M.C., 2015. Source Mycologia, No July August, and C Skeels.. Amatoxin and Phallotoxin Concentration in Amanita Bisporigera Spores Amatoxin Bispotigera. Mycological Society of America 102 (4): 763–65.
  • Nicolescu, T.O., 2017. Interpretation of Mass Spectra. In Mass Spectrometry. InTech. https://doi.org/10.5772/intechopen.68595.
  • Robinson-Fuentes, V. A., Jaime-Sânche , J. L., Garcia-Aguilar, L., Gômez-Peralta, M., Vâzquez-Garciduenas, M.S. ve Vazquez-Marrufo, G., 2008. Determination of Alpha- and Beta-Amanitin in Clinical Urine Samples by Capillary Zone Electrophoresis. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis 47 (4–5): 913–17.
  • Shintani, H., 2014. Toxic Compounds Analysis With High Performance Liquid Chromatography Detected By Electro Chemical Detector (Ecd). Int J Clin Pharmacol Toxicol. 3 (3): 121–27. https://doi.org/dx.doi.org/10.19070/2167-910X-1400022.
  • Unluoglu, I.ve Tayfur, M., 2003. Mantar Zehirlenmesi. European Journal of Emergency Medicine 10 (October): 23–26. https://doi.org/10.1097/01.mej.0000057022.75699.93.
  • Vargas, N., Bernal, A., Sarria,V., Franco-Molano, A. ve Restrepo, S., 2011. Amatoxin and Phallotoxin Composition in Species of the Genus Amanita in Colombia: A Taxonomic Perspective. Toxicon 58 (6–7): 583–90. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2011.09.005.
  • Ventura, S., Ruiz, C., Durán, E., Mosquera, M., Bandrés, F., Campos, F., Castanyer, B. et al., 2015. Amanitinas. Revista Del Laboratorio Clínico 8 (3): 109–26. https://doi.org/10.1016/j.labcli.2015.05.001.
  • Vetter, J., 1998. Toxins of Amanita Phalloides. Toxicon 36 (1): 13–24. https://doi.org/10.1016/S0041-0101(97)00074-3.
  • Wharf, C., ve United Kingdom. 2012. Guideline on Bioanalytical Method Validation Guideline on Bioanalytical Method Validation Table of Contents. 44 (July 2011): 1–23.
  • Yilmaz, I., Kaya, E., Sinirlioglu, Z.A., Bayram, R., Surmen, M.G. ve Colakoglu, S., 2014. Clinical Importance of Toxin Concentration in Amanita Verna Mushroom. Toxicon 87: 68–75. https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2014.05.019.
Gümüşhane Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi-Cover
  • Yayın Aralığı: Yılda 4 Sayı
  • Başlangıç: 2011
  • Yayıncı: GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

Anthemis tinctoria L. var. tinctoria L. Bitkisine Ait Fenolik Bileşiklerin LC-ESI-MS/MS ile Miktar Tayini ve Bitkinin Biyolojik Aktivitelerinin Belirlenmesi

Ahmet EMİR, Ceren EMİR

Elazığ Bölgesinin Kırmataş Potansiyeli ve Kullanım Alanları

Zülfü GÜROCAK, Emre Burak KÜRÜM

Üç Boyutlu Yazıcılarda Üretilen Birleştirme Elemanlarının “L” Tipi Mobilya Köşe Birleştirmelerde Momenti Kapasitesine Etkisinin Belirlenmesi

Mehmet Nuri YILDIRIM, Şekip ŞADİYE YAŞAR, Abdurrahman KARAMAN

Algoritmik İşlemler İçin Derin Öğrenme Tabanlı Regresyon Yaklaşımı: BİST30 Örneği

Yunus SANTUR

Kritik Hal Çerçevesinde YBCO (358) Süperiletkeninin ZFC İşlemi ile Manyetizasyon-Sıcaklık Değişiminin Modellenmesi

Meltem AKTAŞ, İshak CUMHUR, İbrahim DÜZGÜN

Geri Çekildi: Singüler Pertürbe Özellikli Konveksiyon Difüzyon Problemleri İçin Çoklu Ölçekler Metodu ve Sonlu Fark Metodunun Karşılaştırılması

Baransel GÜNEŞ, Afshin BARATİ CHİANEH, Mutlu DEMİRBAŞ

Modülüs Fonksiyonu ile Tanımlanmış Genelleştirilmiş Büyük Lebesgue Dizi Uzaylarının Topolojik Bazı Özellikleri

Oğuz OĞUR

Klasik ve Modern Yapı Elemanları Kullanılması Durumunda Isı İletim Katsayısının Değişimi İle Minimum Yalıtım Kalınlığının Tayini

Kadir GELİŞ, Faruk YEŞİLDAL

Kaolin Dağılımının Spektral Sınıflama Yöntemleri ile Belirlenmesi: Geminbeli Kaolin Yatağı (Sivas) ve Çevresi

Oktay CANBAZ, Ahmet GÖKCE, Önder GÜRSOY

Bazalt ve Karbon Lif Takviyeli Betonların Fiziksel ve Mekanik Özelliklerinin Araştırılması

Emriye ÇINAR, Behçet DÜNDAR, Servet PEŞİN