吳祥慶 楊姝麗 余燾
摘要 [目的]建立貝類產(chǎn)品中蝦夷扇貝毒素(YTX)的液相色譜-四極桿-靜電軌道場離子阱高分辨質(zhì)譜檢測方法。[方法]以牡蠣和文蛤?yàn)檠芯繉?duì)象,樣品經(jīng)甲醇提取,采用QuEChERS凈化,經(jīng)Hypersil GOLD C18色譜柱分離,乙腈和0.002 mol/L甲酸銨溶液(含0.2%甲酸)為流動(dòng)相梯度洗脫,負(fù)離子全掃描+數(shù)據(jù)依賴二級(jí)掃描,提取一級(jí)譜圖中準(zhǔn)分子離子精確質(zhì)量數(shù)定量,二級(jí)質(zhì)譜圖中特征離子精確質(zhì)量數(shù)定性。[結(jié)果]蝦夷扇貝毒素(YTX)在12 min內(nèi)出峰,定量限為0.3 μg/kg,在9.05~181.00 μg/L范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)系數(shù)r=0.996 4,回收率96.3%~102.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于14.2%(n=6)。[結(jié)論]該研究為貝類毒素監(jiān)控提供了技術(shù)支持。
關(guān)鍵詞 貝類毒素;蝦夷扇貝毒素;液相色譜-高分辨質(zhì)譜
Abstract [Objective]The research aimed to establish a method for the simultaneous determination of Yessotoxins (YTX) in shellfish by liquid chromatographyquadrupoleorbitrap mass spectrometry.[Method]Oyster and clam samples were extracted with methanol and purified with QuEChERS technology.The analytes were isolated by Hypersil GOLD C18 column and gradient eluted with acetonitrile-0.002 mol/L ammonium formate solution (0.1% formic acid).YTX were determined by orbitrap mass spectrometry through negative ion scanning, full scan mode and data dependent scan mode.[Result]The retention time of YTX was all within 12 min.The limits of quantification (LOQ) was 0.3 μg/kg.The calibration curves showed good linearity within the concentration range of 9.05-181.00 μg/L,r=0.996 4;the average recovery rate was 96.3%-102.8% and the relative standard deviations (RSD) were less than 14.2% (n=6).[Conclusion] The study provides technical support for the monitoring of shellfish toxins.
Key words Shelfish toxin;Yessotoxins(YTX);Liquid chromatographyhigh resolution mass spectrometry
貝類具有非選擇性濾食的習(xí)性,在海域生長過程中極易受到有毒微藻的污染。蝦夷扇貝毒素是一類多環(huán)聚醚海洋微藻毒素,最基本的結(jié)構(gòu)為YTX,目前發(fā)現(xiàn)一百余種衍生物,但具體化學(xué)結(jié)構(gòu)仍未完全確定。蝦夷扇貝毒素由網(wǎng)狀原甲藻、多邊舌甲藻和具刺膝溝藻產(chǎn)生,可大量累積在雙殼貝類體內(nèi),主要分布在消化腺、胰腺等組織中。食用受蝦夷扇貝毒素污染的貝類產(chǎn)品會(huì)對(duì)心臟、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等造成損害[1-3]。蝦夷扇貝毒素廣泛分布于全球海域,對(duì)貝類產(chǎn)品食用安全的威脅不容忽視,歐盟第853/2004號(hào)法規(guī)規(guī)定蝦夷扇貝毒素總安全限量值為1 mg/kg。
檢測貝類毒素常用方法為小鼠生物法,但小鼠法不能區(qū)分貝類毒素的具體組分,準(zhǔn)確性和靈敏度都較差,目前已逐漸被儀器檢測方法取代[4-5]。液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜法是檢測貝類毒素常用方法[6-8],但由于分辨率低,貝類產(chǎn)品的基質(zhì)復(fù)雜,容易出現(xiàn)假陽性結(jié)果。靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜具有分辨率和靈敏度高的特點(diǎn),能夠獲得碎片離子的精確質(zhì)量數(shù),現(xiàn)在已成為研究的新熱點(diǎn)[9-10]。該研究采用液相色譜-四極桿-靜電軌道阱高分辨質(zhì)譜對(duì)貝類中蝦夷扇貝毒素(YTX)進(jìn)行檢測,采用QuEChERS技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行凈化,提高了樣品分析效率,為貝類毒素監(jiān)控提供了技術(shù)支持,也為食品安全提供了可靠保障。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 研究對(duì)象。貝類產(chǎn)品為近江牡蠣、文蛤,采集自欽州七十二涇、大風(fēng)江貝類養(yǎng)殖區(qū)。用清水沖洗干凈貝類外殼,切斷閉殼肌,打開外殼,用純水沖洗泥沙等異物,取肌肉等可食用部分,作為試樣,瀝干后均質(zhì)。冷藏運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室-18 ℃保存,備用。
1.1.2 主要儀器。U3000液相色譜(美國賽默飛世爾公司);Q Exactive四極桿-靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜儀(美國賽默飛世爾公司);HM100均質(zhì)器(北京格瑞德曼公司);Centrifuge 5804R離心機(jī)(德國艾本德公司);旋渦混合器(美國talboys公司);Synergy純水儀(美國密理博公司)。
1.1.3 主要試劑。標(biāo)準(zhǔn)品:YTX(8.4±0.4 μg/mL),購自加拿大海洋生物科學(xué)研究所;甲醇、乙腈(色譜純,美國賽默飛世爾公司);甲酸(色譜純,美國Sigma公司);試驗(yàn)用水由純水儀制備;C18、GCB、PSA、MgSO4基質(zhì)分散固相萃取填料(上海安譜公司)。
1.2 方法
1.2.1 色譜條件。Hypersil GOLD C18色譜柱(1.9 μm,2.1 mm×100 mm)。流動(dòng)相:A為乙腈,B為0.002 mol/L甲酸銨溶液(含0.2%甲酸)。梯度洗脫:0~1 min,30%A;1~7 min,30% A~90% A;7~10 min,90% A;10.1~12.0 min,30% A。流速0.2 mL/min。進(jìn)樣體積5 μL。柱溫40 ℃。
1.2.2 質(zhì)譜條件。離子源:電噴霧離子源(ESI);掃描方式:負(fù)離子,一級(jí)全掃描+數(shù)據(jù)依賴二級(jí)掃描(FullMS+ddms2);噴霧電壓:3 200 V;鞘氣流量:275 kPa;輔助氣流量:69 kPa;離子傳輸管溫度:320 ℃;一級(jí)掃描分辨率:70 000 FWHM;二級(jí)掃描分辨率:17 500 FWHM,歸一化碰撞能量:20、40、60 eV。
1.2.3 樣品前處理。準(zhǔn)確稱取2.00 g(精確到0.01 g)樣品于50 mL離心管中,加入10 mL甲醇,渦旋混勻1 min,超聲提取5 min,8 000 r/min離心5 min,轉(zhuǎn)移上清液,殘?jiān)儆?0 mL甲醇重復(fù)提取1次,離心后合并上清液,加入1 g硫酸鎂、150 mg C18,漩渦混合30 s,8 000 r/min離心5 min,取10 mL上清液于50 ℃下氮吹至近干,用80%甲醇定容至1 mL,漩渦混合30 s,過0.22 μm濾膜,待儀器分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 質(zhì)譜條件的選擇 根據(jù)歐盟2002/657/EC,質(zhì)譜確證動(dòng)物產(chǎn)品中的有機(jī)殘留物需要4個(gè)識(shí)別點(diǎn)。通過高分辨質(zhì)譜獲得的母離子和子離子識(shí)別點(diǎn)分別為2.0和2.5 IPs,因此只需要獲得1個(gè)母離子和1個(gè)子離子,就能滿足對(duì)目標(biāo)化合物的確證要求。
在該研究中,YTX采用負(fù)離子模式,選擇[M-H]-作為定量離子,精確質(zhì)量數(shù)理論值為1 141.471 72,實(shí)際測定值為1 141.472 29,偏差0.5×10-6,質(zhì)量準(zhǔn)確度滿足要求。當(dāng)定量離子強(qiáng)度達(dá)到8×104則觸發(fā)數(shù)據(jù)依賴的二級(jí)掃描,YTX特征二級(jí)碎片離子為[M-SO3-H]-,精確質(zhì)量數(shù)為1 061.518 31,實(shí)際測定值為1 061.518 31,偏差3.2×10-6,二級(jí)質(zhì)譜圖見圖1。
提取一級(jí)全掃描的精確質(zhì)量數(shù)定量,二級(jí)碎片離子定性。在同樣測試條件下,樣品與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保留時(shí)間相對(duì)偏差在±5%以內(nèi),且檢測到母離子與二級(jí)碎片離子的精確質(zhì)量數(shù)與理論值相對(duì)偏差小于5×10-6,判定為陽性樣品。
2.2 色譜條件的選擇 該研究選用C18色譜柱,用乙腈和0.002 mol/L甲酸銨溶液(含0.2%甲酸)進(jìn)行梯度洗脫,在“1.2.1”的色譜條件下,YTX在12 min內(nèi)出峰,分析時(shí)間短,峰形尖銳,靈敏度高(圖2)。
2.3 樣品提取、凈化條件的優(yōu)化
2.3.1 樣品提取條件的優(yōu)化。根據(jù)YTX的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及相關(guān)文獻(xiàn)資料[11-14],通過比較提取前、后加標(biāo)的回收率,考察了用乙腈、甲醇、80%甲醇的提取效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),3種提取劑的提取率均能達(dá)到90%以上。但乙腈提取液蛋白質(zhì)等雜質(zhì)較多,凈化效果較差;80%甲醇作為提取液在后續(xù)濃縮過程中不易吹干。因此,該研究采用甲醇作為提取劑。
2.3.2 樣品凈化條件的優(yōu)化。QuEChERS技術(shù)是一種將固相萃取吸附劑分散到樣品萃取液中吸附雜質(zhì)的凈化方法,廣泛應(yīng)用于藥物殘留檢測中[15-16]。為降低貝類樣品中大量色素、脂肪、蛋白質(zhì)的影響,該研究采用QuEChERS法對(duì)提取液進(jìn)行凈化處理。通過在基質(zhì)溶液中加標(biāo),添加不同固相萃取吸附劑,考察回收率方式,比較了C18、GCB、PSA這3種常用凈化劑的效果。單獨(dú)使用C18固相萃取劑時(shí),凈化效果一般;添加PSA會(huì)使YTX回收率下降,這可能是由于YTX結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)磺?;?,PSA作為堿性吸附劑對(duì)YTX吸附較強(qiáng);加入GCB后色素凈化效果較好,但是回收率較低。綜合考慮凈化效果與回收率,最終確定了使用2 g樣品加入150 mg C18固相萃取劑和1 g MgSO4。
2.4 線性范圍和檢出限 為避免凈化不完全帶來的基質(zhì)效應(yīng),采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量。取空白基質(zhì)樣品,按“1.2.3”樣品處理方法制得基質(zhì)溶液,在基質(zhì)溶液中加入標(biāo)準(zhǔn)品配成濃度為9.05、18.10、45.30、90.50、181.00 μg/L的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照“1.2.1”色譜條件和“1.2.2”質(zhì)譜條件上機(jī)測定。以被測組分的峰面積響應(yīng)值為縱坐標(biāo)、濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,進(jìn)行線性回歸,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在9.05~181.00 μg/L范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)系數(shù)r=0.996 4。按照母離子信噪比(S/N)=3和S/N=10確定檢出限(LOD)和定量限(LOQ),發(fā)現(xiàn)YTX檢出限為0.1 μg/kg,定量限為0.3 μg/kg。這表明該方法完全可以滿足貝類毒素日常檢測的需要。
2.5 準(zhǔn)確度、精密度 選擇未檢出貝類毒素的牡蠣、文蛤作為空白基質(zhì)樣品,分別添加3個(gè)濃度水平進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),每個(gè)濃度水平做6個(gè)平行樣,結(jié)果見表1。從表1可以看出,在3個(gè)添加水平下蝦夷扇貝毒素(YTX)的平均回收率不小于96.3%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)不大于14.2%。試驗(yàn)結(jié)果表明,該方法的回收率和重現(xiàn)性較好。
2.6 樣品分析 應(yīng)用所建立方法對(duì)56個(gè)貝類產(chǎn)品進(jìn)行檢測,均未檢出蝦夷扇貝毒素(YTX)。
3 結(jié)論
通過QuEChERS技術(shù)結(jié)合液相色譜-靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜,能夠有效凈化貝類樣品基質(zhì)中的各種雜質(zhì),快速測定貝類產(chǎn)品中蝦夷扇貝毒素。該方法快速簡單、靈敏度高、?線性良好,回收率、精密度均能滿足貝類產(chǎn)品中蝦夷扇貝毒素限量要求。
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