邵麗,王曉,滕振勇(棗莊出入境檢驗(yàn)檢疫局,山東棗莊277100)
HPLC-柱后光化學(xué)衍生法檢測花生醬中黃曲霉毒素
邵麗,王曉,滕振勇
(棗莊出入境檢驗(yàn)檢疫局,山東棗莊277100)
摘要:建立高效液相色譜-在線柱后光化學(xué)衍生-熒光檢測器檢測花生醬中黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2的含量。樣品以乙腈-水(80∶20)溶液提取,經(jīng)免疫親和柱凈化后,利用在線柱后光化學(xué)衍生-HPLC-FLD進(jìn)行分析測定。結(jié)果:在優(yōu)化條件下,黃曲霉毒素B1、G1在0.30 mg/L~10 mg/L,黃曲霉毒素B2、G2在0.06 mg/L~3.0mg/L線性關(guān)系良好,r>0.998,回收率80%~101%,RSD<5.9%。黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2的檢測限(LOD)分別為0.10、0.03、0.15、0.04μg/kg。
關(guān)鍵詞:黃曲霉毒素;花生醬;在線光化學(xué)衍生;高效液相色譜
黃曲霉毒素(aflatoxin,AF)主要是由黃曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉(A.parasiticus)產(chǎn)生的一類在自然界中廣泛存在的真菌毒素,較為常見的有AFB1、AFB2、AFG1、AFG2。黃曲霉毒素能使人體或動(dòng)物的免疫功能喪失,對(duì)人體和動(dòng)物具有強(qiáng)烈致畸、致癌和致突變作用,1993年,黃曲霉毒素被世界衛(wèi)生組織(WHO)的癌癥研究機(jī)構(gòu)劃定為I類致癌物。因此,世界各國都對(duì)食品中的黃曲霉毒素的含量做出了嚴(yán)格的規(guī)定[1-3]。2000年以來我國出口花生和玉米連續(xù)多次由于黃曲霉毒素含量超標(biāo)而被歐盟額外實(shí)施特檢甚至拒絕進(jìn)口,無論是黃曲霉毒素毒性的嚴(yán)重性還是國際貿(mào)易的緊迫性,都說明選擇合適的黃曲霉毒素檢測方法是一個(gè)亟待解決的重要問題。
目前檢測黃曲霉毒素常用的方法有高效液相色譜.熒光檢測法(HPLC-LD)、液質(zhì)聯(lián)用(LC-MS/MS)、酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)等。由于AFB1和AFG1分子二呋喃結(jié)構(gòu)中碳碳雙鍵吸電子誘導(dǎo)效應(yīng),致使分子熒光強(qiáng)度減弱,影響方法靈敏度和檢出限,通過對(duì)雙鍵衍生變成飽和碳碳單鍵可增強(qiáng)AFB1和AFG1熒光強(qiáng)度。目前黃曲霉毒素有2種衍生方法,即柱前衍生法和柱后衍生法。柱前衍生法主要有三氟乙酸法和稀鹽酸法,柱后衍生法主要有電化學(xué)衍生法、溴法和碘法、三氟乙酸法及光化學(xué)衍生法[4-7]。
柱后光化學(xué)衍生反應(yīng)原理是利用環(huán)狀化合物在紫外光照射下能產(chǎn)生熒光這一特性,通過紫外光使流動(dòng)相中光解出光子,與AFB1和AFG1分子上的活性雙鍵發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生了熒光特性更強(qiáng)且更穩(wěn)定的物質(zhì),解決了AFB1和AFG1在水溶液中的熒光淬滅現(xiàn)象[8]。
本文采用柱后光化學(xué)衍生,建立快速、靈敏、準(zhǔn)確、簡單的檢測方法測定花生醬中AFB1、AFB2、AFG1、AFG2,以適應(yīng)出入境檢驗(yàn)檢疫事業(yè)的需要。
1.1儀器與試劑
Agilent 1200高效液相色譜儀(四元泵,自動(dòng)進(jìn)樣器,配備熒光檢測器):安捷倫;AURA INDUSTRIES光化學(xué)衍生器(15 m衍生線圈,254 nm紫外燈衍生光源)、Afla Test-P黃曲霉毒素免疫親和柱、1.5 μm玻璃纖維濾紙:美國VICAM公司;PT1600E型高速均質(zhì)攪拌器:德國Polytron公司;N-EVAP112型干式氮吹儀:美國Organomation公司。
AFB1、AFB2、AFG1、AFG2混合對(duì)照品溶液(質(zhì)量濃度分別為1.0、0.3、1.0、0.3 mg/L):美國SUPELCO公司;甲醇:色譜純;乙腈:色譜純;PBS稀釋液的配制:準(zhǔn)確稱取氯化鈉8.0 g、磷酸氫二鈉1.2 g、磷酸二氫鉀0.2 g、氯化鉀0.2 g,用990 mL純水溶解,濃鹽酸調(diào)節(jié)pH至7.0,純水稀釋至1 000 mL。
1.2色譜條件
C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5.0 μm),流動(dòng)相甲醇-水(45∶55),流速1.0 mL/min,進(jìn)樣量50 μL,柱溫箱30℃。檢測器為熒光檢測器,激發(fā)波長360 nm,發(fā)射波長440 nm。
1.3樣品提取
準(zhǔn)確稱花生醬25.0 g,加入NaCl 5 g和乙腈-水(80∶20)125 mL,用高速均質(zhì)攪拌器(28 000 r/min)攪拌3 min,過濾,量取濾液10 mL,加入PBS 40 mL溶液稀釋,混勻后用玻璃微纖維濾紙過濾,取濾液備用。
1.4免疫親和柱凈化
量取濾液15 mL通過免疫親和柱,上樣前要讓柱子里的保護(hù)液完全流盡,樣品過柱時(shí)不要加壓,依靠重力過柱,盡量使樣品過柱子的流速放慢,讓樣品中的毒素有足夠的時(shí)間和親和柱里面的抗體充分接觸并結(jié)合在一起。然后用2×10 mL純凈水淋洗柱子,清洗過程要加壓,加快流速,棄去淋洗液。最后用2 mL色譜乙腈洗脫毒素,收集洗脫液。洗脫時(shí),一定使用純乙腈。充分溫育至少2 min~5 min。將加入的乙腈分2次~3次加入,洗脫不可加壓,流速液一定要放緩。
1.5樣品檢測
將上述毒素洗脫液50℃氮吹至干,用1 mL流動(dòng)相溶解殘留物,過0.45 μm有機(jī)濾膜,轉(zhuǎn)入進(jìn)樣瓶,進(jìn)樣50 μL。按1.2項(xiàng)下色譜條件進(jìn)行檢測。
免疫親和柱是由含有B1、B2、G1、G2 4種黃曲霉毒素的單克隆抗體及其附著載體填充而成的,它是利用免疫化學(xué)反應(yīng)原理,能夠特異地選擇吸附樣品提取液中的4種黃曲霉毒素,使其與其他雜質(zhì)(如蛋白質(zhì)、多糖、脂肪等)分離,然后用水將未被免疫親和柱吸附的雜質(zhì)洗脫,最后再用極性強(qiáng)的溶劑(通常用甲醇)把黃曲霉毒素洗脫下來。由于抗原-抗體反應(yīng)具有高特異性、高選擇性的特點(diǎn),因此凈化效果好,檢測靈敏度高,而且操作簡單,快速,省去了大多數(shù)方法所采用的多次溶劑萃取凈化步驟,節(jié)省了分析時(shí)間。
2.1提取體系的優(yōu)化
黃曲霉毒素檢測一般最常用的提取溶劑為甲醇-水溶液,不同比例的氯仿-水溶液和乙腈-水溶液也可作為提取黃曲霉毒素的溶劑系統(tǒng)。本研究對(duì)提取體系進(jìn)行了優(yōu)化選擇,分別選用乙腈/水(80+20,體積比)、甲醇/水(60+40,體積比)兩種提取溶劑;2∶1、4∶1、6∶1三種溶劑/試樣比(mL/g);振蕩與高速均質(zhì)兩種提取方式進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果顯示以乙腈/水(80+20)作為提取劑,以4∶1(mL/g)的溶劑/試樣比,以高速均質(zhì)3 min為提取方式的提取體系效果最為理想。
2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線
取適量黃曲霉毒素對(duì)照品儲(chǔ)備液,用甲醇∶苯(2∶98)稀釋得濃度分別為0.02、0.05、0.1、0.3、0.5、1.0 μg/mL的對(duì)照品溶液,過0.45 μm有機(jī)濾膜,進(jìn)樣檢測。以濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算回歸方程,結(jié)果見表1。
表1 黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍Table 1 Regression equations,correlation coefficients,linear rang of aflatoxins
2.3最低檢測限和定量限
將黃曲霉毒素混合儲(chǔ)備液稀釋至較低濃度,根據(jù)信噪比S/N=3和S/N=10時(shí)相應(yīng)的濃度確定被測物質(zhì)的最低檢測限和定量限,AFB1、AFB2、AFG1、AFG2的檢測限分別為0.10、0.03、0.15、0.04 μg/kg,定量限分別為0.30、0.10、0.40、0.10 μg/kg。
2.4精密度和重復(fù)性試驗(yàn)
配制濃度分別為0.1、0.05、0.1、0.05 μg/mL的AFB1、AFB2、AFG1、AFG2混合對(duì)照品溶液,連續(xù)進(jìn)樣6次,記錄峰面積。AFB1、AFB2、AFG1、AFG2峰面積的RSD分別為0.52%、0.69%、2.11%、1.63%、表明儀器精密度良好。
取陰性樣品添加黃曲霉毒素標(biāo)準(zhǔn)溶液,按1.4項(xiàng)下方法平行制備6份樣品溶液,進(jìn)樣檢測,記錄峰面積。計(jì)算6份樣品中AFB1、AFB2、AFG1、AFG2峰面積的RSD<5.20%。
2.5回收率試驗(yàn)
本方法的回收率試驗(yàn)是在未檢出黃曲霉毒素的花生醬中,添加黃曲霉毒素標(biāo)準(zhǔn)溶液,添加水平為如下。AFB1,AFG1的3個(gè)添加水平分別為10.0、5.0、1.0 μg/kg,AFB2和AFG2的3個(gè)添加水平分別為3.0、1.5、0.3 μg/kg。按照1.4制備供試品溶液,分析測定,結(jié)果見表2。
表2 樣品中黃曲霉毒素回收率(n=3)Table 2 Recoveries of aflatoxins in samples(n=3)
2.6柱后光衍生熒光-檢測色譜圖
黃曲霉毒素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和花生醬加標(biāo)處理后,HPLC-柱后光衍生-熒光檢測的分析結(jié)果如圖1所示。
圖1 AFT混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(a)和花生醬加標(biāo)樣品(b)的色譜圖Fig.1 Chromatogram of a mixture of standards(a)and a peanut butter sample(b)spiked with AFT
由圖1可知,AFB1、AFB2、AFG1、AFG2與相鄰峰的分離度均大于1.5。
采用免疫親和柱法結(jié)合柱后電化學(xué)衍生高效液相色譜法,檢測花生醬中的AFB1、AFB2、AFG1、AFG2,方法的檢出限分別為0.10、0.03、0.15、0.04 μg/kg,定量限分別為0.30、0.10、0.40、0.10 μg/kg,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.70%~5.28%,回收率80%~101%。該方法采用免疫親和柱吸附試樣中的雜質(zhì),凈化操作一步完成,采用柱后光照衍生,操作簡單,為黃曲霉毒素的檢測提供一套簡單易行、高靈敏度的檢測方案,適用于出入境工作中大批量花生醬樣品的檢測需要。
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DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2015.23.036
收稿日期:2014-06-12
作者簡介:邵麗(1982—),女(漢),工程師,碩士研究生,主要從事出入境食品檢測工作。
Determination of Aflatoxin B1,B2,G1 and G2 in Peanut Butter by HPLC with On-Line Post-Column Photochemical Derivatization
SHAO Li,WANG Xiao,TENG Zhen-yong
(Zaozhuang Exit-Entry Inspection and Quarantine Burau,Zaozhuang 277100,Shandong,China)
Abstract:To determine the contents of aflatoxin B1,B2,G1 and G2 in peanut butter using on-line post-column photo-chemical derivatization-HPLC-FLD method.The samples were extracted with acetonitril-H2O(80∶20)and purified with inmunoafinity column,aflatoxins were analyzed by HPLC-FLD with post-column photochemical derivatizaton.On optimum conditions,aflatoxin B1,G1 ranging 0.30 mg/L-10 mg/L showed a good linear relationship with aflatoxin B2,G2 ranging 0.06 mg/L-3.0mg/L with r>0.998.The recoveries ranged between 80%and 101%,with RSDs all bellow 5.9%.LOD of aflatoxin B1,B2,G1 and G2 were 0.10,0.03,0.15,0.04 μg/kg,respectively.
Key words:aflatoxins;peanut butter;on-line photochemical derivatization;HPLC