探討不同分析方法對西卡毒素 (CTX) 及其同類物之定性、定量及結構分析

學生姓名: 林佩宜
指導教授: 黃登福
學期: 109上
摘  要: 西卡魚中毒 (Ciguatera fish poisoning, CFP) 是熱帶和亞熱帶地區的重要議題,儘管在魚類中觀察到的許多西卡毒素 (Ciguartoxin, CTX) 的確切前驅物尚不清楚,但已確定與 CFP 有關的毒素來源與 Gambierdiscus 相關。迄今描述的所有 CTX 在其梯形結構以及生物合成來源方面都顯示出相似之處,這些聚醚毒素在自然界中的結構變異性仍然知之甚少,因為即使在高毒性魚類中也僅存在低濃度,使得分離、鑑定和了解其化學特性變得困難。以三明治螢光酵素連結免疫吸附測定法 (Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA) 測定 CTX,因 CTX 同類物兩末端不同的殘基使其能與不同的 mAbs (Monoclonal antibody, mAbs) 特異性結合,藉由不同 mAbs 組成的酵素抗體複合物進行 ELISA 分析,依測得的螢光強度分辨 CTX 之同類物。以液相層析串聯質譜儀 (Liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS) 對 CTX 進行定性及定量分析,以正相及逆相固相萃取 (Solid phase extraction, SPE) 機制純化樣品。以 15 克組織作為樣本量並增加離心步驟,可降低基質效應、減少乳狀液,以達到提高回收率及靈敏度的目標。正相 SPE 的梯度沖提使分析物回收率達到 77.2%;逆相 SPE 的梯度沖提使回收率達到 69.3%,包括信號抑制在內,整個 LC-MS/MS 測得回收率為 57.6%。LC-HRMS 探討了 CTX-1/2 的化學衍生化作用,此外也鑑定了 CTX-3/4 之結構。以 N2A 細胞進行細胞存活率分析試驗 (N2A MTT assay, MTT-N2A),其中 O/V 致敏細胞用於評估 CTX、非 O/V 致敏細胞用於評估樣品萃取物誘導的非特異性活性、CTX3C 系列稀釋液用於繪製標準曲線。經液相層析串聯高解析質譜儀 (Liquid chromatography-high resolution mass spectrometry, LC-HRMS) 分析可推斷羥基化的大概位置;對於 1/2 和兩個 m/z 1143.6463 類似物在三個特定 m/z 處均觀察到較小的 q11、q12 和 q13 離子,表明其結構包含一個開放的 N 環;以高碘酸鹽裂解 1/2 及 3/4 的產物可得知,1/2 及 3/4 皆具有末端二醇基,綜合上述各分析結果,可對 CTX-1/2 及 CTX-3/4 進行化學結構之鑑定。比較 CTX 之檢測方法,ELISA 之偵測極限較 LC-MS/MS 低,而 LC-MS/MS 較 ELISA 省時,兩者皆對 CTX 具有高特異性。