Chemometric approach to matrix effect suppression in LC-ESI-MS/MS

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K14931
• Research Institution: 大阪市立環境科学研究センター
• Principal Investigator: 浅川 大地 大阪市立環境科学研究センター, その他部局等, 研究員 (80470251)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: LC/MS / マトリックス効果 / 多変量解析 / 食品科学

Outline of Annual Research Achievements

液体クロマトグラフ質量分析計（LC-ESI-MS/MS）の測定データを多変量解析用行列データに変換する手法を確立した。暗号化データファイルを解析ソフトで展開し、各種ツールを使用して生成した行列データを予備解析した結果、Multivariate Curve Resolution Alternating Least SquaresモデルをAugmentationモードで使用することで、LC-ESI-MS/MSデータの定量解析が可能になった。この多変量解析法によって定量した養殖魚中のヒドロコルチゾン濃度は、一般的な検量線法によって定量した濃度とほぼ一致しており、解析の妥当性が示唆された。
幅広い動物用医薬品類を評価対象にするために、従来使用していた動物用医薬品類の一斉分析法を改良した。超高速液体クロマトグラフィーカラムや親水性相互作用カラムを使用して、従来よりも幅広い化合物の高感度測定が可能になった。これらの測定法における動物用医薬品類のマトリックス効果を確認したところ、測定対象化合物や食品種類、前処理方法によってマトリックス効果が異なることが確認された。そこで、マトリックス効果によるイオン化抑制と促進を受けやすい8種の化合物をモデル化合物に選択した。
魚類10種、乳4種、肉類6種の試料に対するモデル化合物のマトリックス効果をLC-ESI-MS/MSで測定した。同時に、吸光光度検出器（PDA）と蛍光光度検出（EEM）によるスペクトルデータも取得した。PDAとEEMのスペクトルデータは独自に作成したマクロを用いて編集可能なファイル形式に変換した。解析の結果、いずれの食品試料においても多量のマトリックス成分が共溶出するとイオン化阻害が生じた。また、イオン化電圧が高いモデル化合物ほどイオン化阻害を受けやすく、イオン化電圧が低い化合物はイオン化促進を受けやすい傾向が明らかになった。