劉堅 毛紅霞
【摘要】本文將小麥籽粒制成的全麥粉、小麥粉和干面筋作為分析對象,建立免疫親和高效液相色譜分析全麥粉、小麥粉和干面筋中脫氧雪腐鐮刀茵烯醇(DON)的檢測方法,研究DON在分析對象中的分布變化規(guī)律。該方法采用免疫親和柱凈化,以甲醇:乙腈:水=10:10:80(V/V/V)為流動相,進(jìn)樣量100μL,回收率為74.7%~104.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差6.4%~12.3%,線性關(guān)系r值0.9995,方法檢出限25μg/kg。檢測分析結(jié)果顯示,小麥制成小麥粉后相比較全麥粉,DON含量降低了88.4%~95.3%,制成千面筋后未檢出DON。
【關(guān)鍵詞】高效液相色譜;脫氧雪腐鐮刀茵烯醇;全麥粉;小麥粉;干面筋
當(dāng)今,食品安全是人類關(guān)注的焦點(diǎn),而小麥作為國人的日?;A(chǔ)口糧和其他食品的原料,其質(zhì)量安全又尤為顯得重要。據(jù)有關(guān)調(diào)查研究顯示,小麥易被禾谷鐮刀菌、粉紅鐮刀菌、黃色鐮刀菌等多種鐮刀霉菌污染,產(chǎn)生脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)。小麥中檢出DON的機(jī)率大多數(shù)超過了50%,部分國家和地區(qū)甚至已經(jīng)達(dá)到了100%,小麥的衍生副產(chǎn)品中也檢出了DON。脫氧雪腐鐮刀菌烯醇是一類嘔吐毒素,常常被稱為“嘔吐毒素”。該毒素具有一定的毒性,影響動物的生長和食物的吸收。家禽類動物或人類誤食后可能引起嘔吐、腹瀉、內(nèi)毒素血癥,嚴(yán)重的甚至造成血小板缺乏癥和神經(jīng)系統(tǒng)紊亂。因此,我國《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中真菌毒素限量》(GB 2761-2017)中規(guī)定了小麥、小麥粉中DON含量不得超過1000μg/kg。
目前DON的分析檢測方法有薄層色譜法、酶聯(lián)免疫吸附法、高效液相色譜法等。但是薄層色譜法和酶聯(lián)免疫吸附法均存在靈敏度差和重復(fù)性差的問題。高效液相色譜法由于前處理?xiàng)l件和儀器分析條件的差異,檢測的準(zhǔn)確性和靈敏度都有較大的差距,本文建立免疫親和柱凈化的前處理方法,建立用甲醇:乙腈:水=10:10:80(V/V/V)三元流動相體系,100μL大體積進(jìn)樣分析DON的新方法,分析檢測全麥粉、小麥粉和干面筋中的DON含量,查找DON在小麥中的分布規(guī)律,優(yōu)化小麥的商業(yè)用途,對保護(hù)人類食品安全有重大意義。
1材料與方法
1.1儀器與試劑
Agflent 1100液相色譜儀(配紫外檢測器):安捷倫公司;粉碎機(jī):成都施特威公司;小型實(shí)驗(yàn)?zāi)ィ旱聡祭镜鹿?;面筋儀:瑞典波通公司;電加熱干燥器:瑞典波通公司;高速均質(zhì)器:飛利浦公司;玻璃纖維濾紙:英國Whatman公司;6位空氣泵操作架:北京中檢維康公司;電子天平:梅特勒公司;氮吹儀:無錫沃信公司;免疫親和柱:美國Vicam公司。
色譜純甲醇:中國國藥;色譜純乙腈:中國國藥;聚乙二醇PEG8000:美國Vicam公司;超純水:美國Millipore公司。
嘔吐毒素標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(純度大于99.5%):200.3μg/mL。
嘔吐毒素標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:取適量體積嘔吐毒素標(biāo)準(zhǔn)溶液,氮?dú)鈨x吹干后,用流動相(甲醇+乙腈+水/10+10+80)分別配制濃度為100μg/mL、300μgL、500μg/L、1000μg/L、2000μg/L、4000μg/L、6 000μg/L的DON標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.2試驗(yàn)樣品
全麥粉:將小麥顆粒除雜后粉碎至80%以上過20目篩,篩上物和篩下物混勻制成全麥粉。小麥粉:將小麥顆粒除雜后用小型實(shí)驗(yàn)?zāi)ブ瞥尚←湻?。干面筋:按照GB/T 5506.2-2008和GB/T 5506.4-2008,將小麥粉洗成淡黃色的濕面筋,將濕面筋用電加熱干燥器烘干后,即制成了干面筋,樣品前處理時磨成粉末。
1.3樣品處理
1.3.1樣品制備
按照1.2制備試驗(yàn)樣品。
1.3.2樣品提取
稱取25g試驗(yàn)樣品和5g聚乙二醇PEG8000,用100mL乙腈水(80/20)溶于均質(zhì)器中,以10000r/min的速度均質(zhì)2min,靜置2min,用玻璃纖維濾紙過濾提取溶液,收集澄清濾液于50mL比色管中。
1.3.3樣品凈化
連接免疫親和柱于玻璃注射器下,準(zhǔn)確移取2mL混勻的濾液于玻璃注射器中,連接空氣泵和玻璃注射器,調(diào)節(jié)空氣壓力,使溶液以約1滴/s~2滴,s的速度通過免疫親和柱,直至空氣完全進(jìn)入到免疫親和柱中。用5mL高純水淋洗免疫親和柱,流速保持在1滴/s~2滴/s的速度,直至空氣完全通過免疫親和柱。準(zhǔn)確加入1.0mL色譜純甲醇到玻璃注射器中,淋洗免疫親和柱并收集1.0mL全部樣品洗脫液于玻璃測試管中。
1.3.4提取液定容
將1.0mL洗脫液用氮?dú)鈨x吹干后,用300μL流動相(甲醇+乙腈+水/10+10+80)定容洗脫液,進(jìn)高效液相色譜儀分析測定。
1.4儀器條件
色譜柱:AgilentC18 5μm4.6mmx250mm;流動相:甲醇:乙腈:水(V/V,10:10:80);流速:0.8mL/min;進(jìn)樣量:100μL;柱溫:30℃;檢測器:紫外檢測器;檢測波長:218nm。
2結(jié)果與討論
2.1試驗(yàn)條件的優(yōu)化
2.1.1免疫親和柱吸附能力的優(yōu)化
DON免疫親和柱對DON具有特異吸附性,當(dāng)樣品提取液通過親和柱,樣品中的DON會和親和柱中的特異性抗體結(jié)合,而提取液中的其它組分或雜質(zhì)不會與親和柱結(jié)合,將隨洗脫液流出,實(shí)現(xiàn)對提取液中DON的凈化提取。免疫親和柱凈化技術(shù)雖然具有強(qiáng)特異性、高靈敏度、高回收率等特性,但是免疫親和柱中的抗體是一定量的,一旦通過免疫親和柱的樣品量過大,無法保證樣品提取液中DON完全被吸附,從而造成回收率較低。對免疫親和柱進(jìn)行不同含量嘔吐毒素標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸附回收率試驗(yàn),具體見圖1。從圖1中可知,免疫親和柱的最高吸附DON的容量是1200ng左右,當(dāng)樣品中DON含量超過免疫親和柱的最大吸附容量時,超過最大吸附容量的部分會流出親和柱,導(dǎo)致回收率降低。
2.1.2流動相、流速和進(jìn)樣體積的優(yōu)化
分別以三種不同的流動相甲醇水(V/V,40:60)、甲醇乙腈水(VN/V,10:10:800、乙腈水(v/v,dO:60)進(jìn)行液相分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,以甲醇/乙腈/水(V/V/V,10:10:80)為流動相時,很好地將雪腐鐮刀菌烯醇和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇進(jìn)行了分離,有效避免了雜質(zhì)的干擾,其色譜峰的峰形優(yōu)于其它流動相的峰形,無拖尾現(xiàn)象。同時隨著流動相的流速增大,保留時間相應(yīng)縮短,但峰形集中,柱前壓較大,影響分離柱的使用壽命,0.8mL/min的流速完全能保證DON的分離。另外,大多數(shù)情況下使用20~50μL作為樣品上機(jī)分析的體積,本實(shí)驗(yàn)將進(jìn)樣體積提高至100μL,既可以保證樣品的峰形對稱,又可以提高樣品的檢出限,因此將100μL定位樣品的上機(jī)體積。在該條件下,標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的色譜圖見圖2和圖3。
2.1.3樣品洗脫液的優(yōu)化
洗脫液直接以甲醇洗脫后的溶液進(jìn)樣分析,發(fā)現(xiàn)DON沒有達(dá)到完全分離,出峰受到了干擾,甲醇洗脫定容后用氮?dú)獯蹈桑儆?00μL流動相進(jìn)行定容,樣品中嘔吐毒素的峰可與其他組分實(shí)現(xiàn)完全分離,不受其他組分峰型的干擾,且提高了方法的靈敏度。
2.2方法的線性范圍與方法的檢出限
在規(guī)定的色譜條件下,測定系列DON標(biāo)準(zhǔn)溶液,用峰面積對標(biāo)準(zhǔn)溶液中的質(zhì)量濃度(100μg/L、300μg/L.500μg/L、1000pμg/L.2000pμg/L、4000μg/L、6000pμg/L)進(jìn)行定量作圖。DON標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度從100μg/L遞增到6000μg/L時,DON濃度和峰面積之間存在良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)0.999 5。線性方程Y=71.023X+9.483 9(Y表示峰高;x表示DON含量,μg/L)。免疫親和大體積進(jìn)樣的高效液相色譜法大大提高了檢測靈敏度,采用逐級稀釋法分析方法的檢出限,根據(jù)信噪比為3的峰響應(yīng)值,檢出限為25μg/kg,信噪比為10的峰響應(yīng)值為定量限,即60μg/kg。該方法完全可以滿足檢測國家標(biāo)準(zhǔn)對小麥及其制品中DON的最大限量要求。
2.3方法的回收率實(shí)驗(yàn)
取全麥粉、小麥粉和干面筋樣品各1份空白樣品,分別做200μg/kg、600μg/kg、1500μg/kg3個濃度水平的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),每個濃度水平做8平行測定,結(jié)果見表1,回收率在74.7%~104.9%,RSD在6.4%~12.3%。
2.4樣品的檢測
隨機(jī)扦取14份小麥樣品,按照1.2操作制備相對應(yīng)的全麥粉、小麥粉和干面筋各14份,按照前處理1.3和儀器條件1.4檢測樣品,檢測結(jié)果見表2和圖4。
3結(jié)論
(1)采用大體積進(jìn)樣、免疫親和柱凈化的高效液相色譜法檢測小麥籽粒(全麥粉、小麥粉和干面筋)樣品中,嘔吐毒素方法的檢出限25μg/kg,定量限60μg/kg,回收率在74.7%~104.9%,RSD在64%~12.3%。該方法簡便快速、準(zhǔn)確可靠、靈敏度高、重現(xiàn)性好,是檢測小麥籽粒樣品中嘔吐毒素可靠有效的方法。
(2)試驗(yàn)結(jié)果顯示,受嘔吐毒素污染的小麥籽粒,不同部位污染程度有較大差異。嘔吐毒素在小麥中含量分布很不均勻。麩皮中最高,小麥粉其次,干面筋中未檢出嘔吐毒素。全麥粉中嘔吐毒素檢出含量在608.1μg/kg~3356.5μg/kg;小麥粉中嘔吐毒素檢出的含量普遍較低,在62.7μg/kg~346.4μg/kg,嘔吐毒素含量降低了88.4%~95.3%,且均未超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)允許量(≤1000μg/kg);小麥粉洗成干面筋后,未在干面筋中檢出嘔吐毒素??梢姡湻壑袊I吐毒素的含量是小麥粉中嘔吐毒素的10倍,嘔吐毒素污染主要集中在小麥的麩皮層中。