Разработка методики определения аманитиновых и фаллоидиновых токсинов в грибах рода Amanita и в моче человека

  • Сергей Михайлович Лещёв Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Юрий Георгиевич Походня Национальная антидопинговая лаборатория, аг. Лесной, 31, 223040, Минский район, Беларусь
  • Александр Андреевич Агабалаев Центр экспертиз и испытаний в здравоохранении, пер. Товарищеский, 2а, 220037, г. Минск, Беларусь
  • Павел Георгиевич Шагойко Национальная антидопинговая лаборатория, аг. Лесной, 31, 223040, Минский район, Беларусь
  • Михаил Фёдорович Заяц Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

При температуре (20 ± 1) °С изучена экстракция аманитиновых (α-аманитина, β-аманитина) и фаллоидиновых (фаллоидина и фаллацидина) токсинов бутанолом из воды и бутанолом и изопропанолом из водных растворов сульфата аммония и гидрофосфата калия. На основании полученных экспериментальных данных рассчитаны константы распределения токсинов, которые были использованы для разработки методики экстракционной пробоподготовки в процессе определения токсинов в грибном материале и моче человека. Показано, что для извлечения аманитиновых и фаллоидиновых токсинов из различных объектов с большим содержанием воды целесообразно использовать экстракцию бутанолом с применением высаливания сульфатом аммония вплоть до насыщенных растворов. Разработаны экстракционные методики пробоподготовки грибного материала и мочи человека для последующего определения в них токсинов методом жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическими детекторами типа «тройной квадруполь» и «квадруполь – орбитальная ловушка». Предел определения токсинов в моче по разработанной методике составил 1 нг/мл мочи, предел определения токсинов в грибном материале – 600 нг в 1 г сухих грибов. Относительное стандартное отклонение определения токсинов составляло порядка 25 %.

Биографии авторов

Сергей Михайлович Лещёв, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор химических наук, профессор; профессор кафедры аналитической химии химического факультета

Юрий Георгиевич Походня, Национальная антидопинговая лаборатория, аг. Лесной, 31, 223040, Минский район, Беларусь

кандидат биологических наук, доцент; директор

Александр Андреевич Агабалаев, Центр экспертиз и испытаний в здравоохранении, пер. Товарищеский, 2а, 220037, г. Минск, Беларусь

кандидат химических наук; заместитель заведующего лабораторией фармакопейного и фармацевтического анализа

Павел Георгиевич Шагойко, Национальная антидопинговая лаборатория, аг. Лесной, 31, 223040, Минский район, Беларусь

химик отдела антидопинговых испытаний

Михаил Фёдорович Заяц, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор химических наук, доцент; заведующий кафедрой аналитической химии химического факультета

Литература

  1. Ward J, Kapadia K, Brush E, Salhanick SD. Amatoxin poisoning: case reports and review of current therapies. Journal of Emergency Medicine. 2013;44(1):116–121. DOI: 10.1016/j.jemermed.2012.02.020.
  2. Musselius SG, Ryk AA. Otravleniya gribami [Mushroom poisoning]. Moscow: Miklosh; 2002. 324 p. Russian.
  3. Garcia J, Costa VM, Carvalho A, Baptista P, Guedes de Pinho, de Lourdes Bastos M, et al. Amanita phalloides poisoning: mechanisms of toxicity and treatment. Food and Chemical Toxicology. 2015;86:41–55. DOI: 10.1016/j.fct.2015.09.008.
  4. Flament E, Guitton J, Gaulier J-M, Gaillard Y. Human poisoning from poisonous higher fungi: focus on analytical toxicology and case reports in forensic toxicology. Pharmaceuticals. 2020;13(12):454. DOI: 10.3390/ph13120454.
  5. Wong JH. Fungal toxins. In: Kastin AJ, editor. Handbook of biologically active peptides. 2nd edition. [S. l.]: Elsevier; 2013. p. 166–168. DOI: 10.1016/B978-0-12-385095-9.00025-7.
  6. Baumann K, Muenter H, Faulstich. Identification of structural features involved in binding of α-amanitin to a monoclonal antibody. Biochemistry. 1993;32(15):4043–4050. DOI: 10.1021/bi00066a027.
  7. Vetter J. Toxins of Amanita phalloides. Toxicon. 1998;36(1):13–24. DOI: 10.1016/S0041-0101(97)00074-3.
  8. Wong JH, Ng TB. Toxins from Basidiomycete fungi (mushroom): amatoxins, phallotoxins, and virotoxins. In: Kastin AJ, editor. Handbook of biologically active peptides. [S. l.]: Elsevier; 2006. p. 131–135. DOI: 10.1016/B978-012369442-3/50023-4.
  9. Bever CS, Hnasko RM, Cheng LW, Stanker LH. A rapid extraction method combined with a monoclonal antibody-based immunoassay for the detection of amatoxins. Toxins. 2019;11(12):724. DOI: 10.3390/toxins11120724.
  10. Wieland T, Faulstich H, Amatoxins, phallotoxins, phallolysin, and antamanide: the biologically active components of poisonous Amanita mushrooms. CRC Critical Reviews in Biochemistry. 1978;5(3):185–260. DOI: 10.3109/10409237809149870.
  11. Enjalbert F, Gallion C, Jehl F, Monteil H, Faulstich H. Simultaneous assay for amatoxins and phallotoxins in Amanita phalloides Fr. by high-performance liquid chromatography. Journal of Chromatography A. 1992;598(2):227–236.
  12. Tanahashi M, Kaneko R, Hirata Y, Hamajima M, Arinobu T, Ogawa T, et al. Simple analysis of α-amanitin and β-amanitin in human plasma by liquid chromatography-mass spectrometry. Forensic Toxicology. 2010;28(2):110–114.
  13. Nomura M, Suzuki Y, Kaneko R, Ogawa T, Hattori H, Seno H, et al. Simple and rapid analysis of amatoxins using UPLC-MS-MS. Forensic Toxicology. 2012;30(2):185–192.
  14. Ali Ahmed WH, Gonmori K, Suzuki M, Watanabe K, Suzuki O. Simultaneous analysis of α-amanitin, β-amanitin, and phalloidin in toxic mushrooms by liquid chromatography coupled to time-of-flight mass spectrometry. Forensic Toxicology. 2010;28(2):69–76.
  15. Yoshioka N, Akamatsu S, Mitsuhashi T, Todo C, Asano M, Ueno Y. A simple method for the simultaneous determination of mushroom toxins by liquid chromatography – time-of-flight mass spectrometry. Forensic Toxicology. 2014;32(1):89–96.
  16. Zhang S, Zhao Y, Li H, Zhou S, Chen D, Zhan Y, et al. A simple and high-throughput analysis of amatoxins and phallotoxins in human plasma, serum and urine using UPLC-MS/MS combined with PRiME HLB µ-elution platform. Toxins. 2016 May 4;8(5):128. DOI: 10.3390/toxins8050128.
  17. Vujović M, Ilić I, Kilibarda V. Determination of Mushroom toxin alpha-amanitin in serum by liquid chromatography – mass spectrometry after solid-phase extraction. Acta Medica Medianae. 2015;54(1):12–19. DOI: 10.5633/amm.2015.0102.
  18. Zayats MF. Novye podkhody v primenenii ekstraktsii pri opredelenii mikrokolichestv pestitsidov v sel’skokhozyaistvennoi produktsii i ob’ektakh okruzhayushchei sredy khromatograficheskimi metodami [New approaches in the application of extraction in the determination of microquantities of pesticides in agricultural products and environmental objects by chromatographic methods]. Minsk: Belarusian State University; 2019. 355 p. Russian.
Опубликован
2023-08-21
Ключевые слова: α-аманитин, β-аманитин, фаллоидин, фаллацидин, бледная поганка, токсины, жидкостная хроматография, масс-спектрометрия, экстракция, константы распределения
Как цитировать
Лещёв, С. М., Походня, Ю. Г., Агабалаев, А. А., Шагойко, П. Г., & Заяц, М. Ф. (2023). Разработка методики определения аманитиновых и фаллоидиновых токсинов в грибах рода Amanita и в моче человека. Журнал Белорусского государственного университета. Химия, 1, 58-67. https://doi.org/10.33581/2520-257X-2023-1-58-67