羅文業(yè),卓毓崇,周 艷,徐克贊,何世興,時(shí) 源,陳 振,徐 源
(四川省古藺郎酒廠有限公司,四川古藺646523)
真菌毒素是真菌在食品或飼料里生長(zhǎng)所產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物,對(duì)人類和動(dòng)物都有害。許多農(nóng)作物都很容易被霉菌和真菌侵蝕。植物生長(zhǎng)期的脅迫或收獲后惡劣的儲(chǔ)藏條件都可能使真菌類感染大量日常用品,經(jīng)常產(chǎn)生無法忍受的味道。也有可能在一些真菌生長(zhǎng)過程產(chǎn)生有毒的二級(jí)代謝產(chǎn)物,潛在地污染動(dòng)物飼料和人類消費(fèi)的食品。這些二級(jí)代謝產(chǎn)物一般來說是霉菌毒素。
黃曲霉毒素B1、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮均屬于真菌毒素,在很多國(guó)家都對(duì)其立法規(guī)定了限量。
目前關(guān)于糧食中真菌毒素的檢測(cè)方法有很多,最普遍的是高效液相色譜、紫外檢測(cè)法、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法等。但都是一次測(cè)定一種真菌毒素,處理也相對(duì)復(fù)雜。采用超高壓液相色譜-質(zhì)譜同時(shí)測(cè)定糧食中多種真菌毒素,該方法快速簡(jiǎn)便,定性、定量準(zhǔn)確,靈敏度極高,可以滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2761—2017對(duì)糧食中真菌毒素限量限制的要求。
小麥、高粱、大米、玉米,市售。乙腈,色譜純。甲酸,色譜純。甲醇,色譜純。正己烷,色譜純。氯化鈉,分析純。60%甲醇水溶液:量取60 mL甲醇用超純水定容至100 mL。真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)品或標(biāo)準(zhǔn)品溶液:黃曲霉素B1、脫氧雪腐鐮刀菌稀醇、玉米赤霉烯酮和赭曲霉素A,有國(guó)家認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書,固體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度含量≥98.0%。
超高壓液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,超高壓液相色譜:WATERS ACQUITY UP-LC/TQD,電噴霧(ESI)離子源。色譜柱:BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)或相當(dāng)者。萃取柱:OASIS HLB 1cc(30 mg)Cartridge,或性能相當(dāng)者。Masslynx 4.1質(zhì)譜色譜操作軟件。
(1)液相色譜參考條件
色譜柱:BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)或相當(dāng)者。流動(dòng)相A:超純水+0.1%甲酸。流動(dòng)相B:乙腈+0.1%甲酸。流速:0.3 mL/min。進(jìn)樣體積:10 μL。進(jìn)樣方式:自動(dòng)進(jìn)樣。柱箱溫度:40℃。梯度洗脫程序見表1。
表1 梯度洗脫程序
(2)質(zhì)譜參考條件
離子源:電噴霧離子源(ESI)。檢測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)MRM模式。毛細(xì)管電壓:4 kV。錐孔電壓:多級(jí)。離子源溫度:120℃。脫溶劑氣(N2)流量:800 L/h。脫溶劑氣(N2)溫度:450 ℃。錐孔氣(N2)流量:5 L/h。碰撞氣體(Ar)壓力,3.5×10-3毫巴。質(zhì)譜參數(shù)見表2,其中“*”表示定量離子對(duì)。
0.1 mg/mL真菌毒素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:準(zhǔn)確稱取或吸取一定量上述4種標(biāo)準(zhǔn)品,用甲醇分別配制成0.1 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,-18℃下避光保存?zhèn)溆谩?/p>
標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:吸取一定量上述標(biāo)準(zhǔn)溶液于容量瓶中,用甲醇配制成一系列的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.5.1 樣品的預(yù)處理
將糧食去除雜質(zhì)后進(jìn)行粉碎過10目篩,稱取樣品20 g,加入5 g氯化鈉和30 mL正己烷。準(zhǔn)確加入100 mL 60%(v/v)甲醇水溶液,搖勻,然后用超聲波提取30 min。提取后,用直徑15 cm快速定性濾紙過濾。待靜置分層后,取1 mL甲醇水溶液用于凈化。
1.5.2 樣品的凈化
分別取1 mL甲醇和水對(duì)萃取柱進(jìn)行活化和平衡,然后往萃取柱中加入1 mL待凈化液,當(dāng)完全通過柱子后加1 mL水進(jìn)行清洗。清洗結(jié)束后加1 mL甲醇進(jìn)行洗脫,接收洗脫液,用甲醇將洗脫液定容至2 mL,作為測(cè)定液待分析。
1.5.3 樣品的分析
將凈化后的樣品放入進(jìn)樣盤中,按照標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制時(shí)的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用條件自動(dòng)進(jìn)樣測(cè)定。
2.1.1 色譜柱的選擇
流量對(duì)LC/MS有重要影響,實(shí)驗(yàn)比較了Waters ACQUITY UPLCTM BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)和BEH C18(2.1 mm×50 mm 1.7 μm)以及YMC-Pack ODS-AQ(4.6 mm×150 mm,3 μm)色譜柱對(duì)4種真菌毒素的分離情況,在相同流速下Waters ACQUITY UPLCTM BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)分離效果好,所以選擇其為本實(shí)驗(yàn)用分析柱。但不足的是玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素A不能分離。
表2 質(zhì)譜參數(shù)
2.1.2 流動(dòng)相的優(yōu)化
由于真菌毒素易溶于乙腈,本實(shí)驗(yàn)采用乙腈為洗脫劑。為了促進(jìn)樣品的離子化,本實(shí)驗(yàn)先后在流動(dòng)相中加入了0.1%甲酸、0.1%乙酸和10 mmol/L乙酸銨,結(jié)果表明,加入甲酸時(shí)的離子豐度最強(qiáng),因此最終確定在流動(dòng)相中添加0.1%甲酸進(jìn)行梯度洗脫。標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見圖1。
圖1 4種真菌毒素質(zhì)譜圖
根據(jù)4種真菌毒素的性質(zhì)和樣品的特性,本實(shí)驗(yàn)采用電噴霧離子源進(jìn)行離子化。實(shí)驗(yàn)中分別采用正、負(fù)兩種離子模式,發(fā)現(xiàn)正離子模式下的離子化效果明顯高于負(fù)離子模式。分別在全掃描模式和子離子掃描模式確定了4種真菌毒的質(zhì)譜參數(shù),結(jié)果見表2。
對(duì)于真菌毒素的萃取和凈化,目前相關(guān)文獻(xiàn)大部分使用乙腈水溶液或甲醇水溶液萃取,用免疫親和柱和多功能凈化柱凈化。本實(shí)驗(yàn)通過試驗(yàn)采用正己烷配合甲醇水溶液萃取,使用OASIS HLB 1cc(30 mg)Cartridge萃取小柱凈化。
測(cè)定1.4節(jié)中的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。按照確定的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用條件,待儀器處于穩(wěn)定狀態(tài)后,按濃度由低到高的順序進(jìn)樣檢測(cè)分析,以真菌毒素的濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo),得到4種真菌毒素的線性方程和相關(guān)系數(shù)。計(jì)算3倍信噪比和10倍信噪比時(shí)所對(duì)應(yīng)的樣品濃度,分別作為方法的檢出限和定量限。結(jié)果見表3。
表3 線性方程、線性范圍及檢出限
將每種樣品連續(xù)重復(fù)進(jìn)樣5次,測(cè)得各組分的峰面積,計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),來衡量方法的精密度。同時(shí)將每種樣品取3份,分別添加不同體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.5節(jié)進(jìn)行前處理,在1.3節(jié)條件下測(cè)定,計(jì)算樣品加標(biāo)回收率。玉米樣品的回收實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4,其他幾種糧食樣品的回收率也都在80%~96%,各項(xiàng)數(shù)據(jù)說明該方法的精密度和回收率都比較良好;精密度分析結(jié)果見表5,RSD值均小于5%。
表4 玉米樣品加標(biāo)回收率
表5 精密度分析結(jié)果
本實(shí)驗(yàn)建立的超高壓液相色譜-質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)糧食中黃曲霉毒素B1、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮4種真菌毒素,采用梯度洗脫,在質(zhì)譜正離子掃描模式下監(jiān)測(cè),5 min內(nèi)完成4個(gè)組分檢測(cè)。4種真菌毒素黃曲霉毒素B1、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、赭曲霉毒素A、玉米赤霉烯酮的檢出限分別為 0.02 μg/kg、10 μg/kg、0.5 μg/kg、0.4 μg/kg,能滿足我國(guó)國(guó)標(biāo)GB 2761—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中真菌毒素限量》對(duì)糧食中4種真菌毒素的要求。該方法靈敏度高、準(zhǔn)確性好,而且簡(jiǎn)單快速,能在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)大量的樣品,可用于糧食中真菌毒素的檢測(cè)及其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。