周秀錦,周向陽,鄭 斌,邵宏宏,王淑娜
(1.舟山出入境檢驗(yàn)檢疫局,浙江舟山 316000;2.浙江省海洋開發(fā)研究院,浙江舟山 316100)
貝類毒素是有毒有害赤潮生物產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)的總稱,又被稱為赤潮生物毒素。貝類毒素不僅嚴(yán)重破壞海洋漁業(yè)資源和水產(chǎn)養(yǎng)殖,惡化海洋環(huán)境,還可以通過食物鏈的傳遞,危害人類健康,造成人體中毒甚至死亡。在世界范圍內(nèi),由赤潮毒素引起的人員中毒和死亡事件屢見不鮮。
首次報(bào)道記憶缺失性貝類毒素事件是在1987年加拿大愛德華王子島發(fā)生因食用養(yǎng)殖紫貽貝而引起的食物中毒。隨后加拿大國立大西洋研究中心的QUILLIAM等從當(dāng)?shù)鼐用袷秤玫酿B(yǎng)殖貝類體內(nèi)分離出了一種被稱為軟骨藻酸(Domoic Acid,DA)的活性物質(zhì),確認(rèn)它為引起中毒的化學(xué)物質(zhì),并肯定該物質(zhì)來源于經(jīng)常在加拿大東海岸形成赤潮的一種硅藻[1]。1996年,墨西哥Baja地區(qū),成百上千只海鳥因食用體內(nèi)富集高濃度DA的螃蟹、鳳尾魚、沙丁魚中毒死亡[2]。1998年美國加利福尼亞州中部沿海發(fā)生400多頭海獅中毒死亡事件,存活的海獅中有神經(jīng)功能失調(diào)癥狀,從海獅的體液中檢測出了高濃度DA[3]。由DA引起的中毒癥狀包括惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等,同時(shí)有昏眩、昏迷等類似神經(jīng)性中毒癥狀,一段時(shí)間內(nèi)喪失部分記憶是此類中毒的典型特征,因此這類毒素被稱為記憶缺失性貝類毒素[4]。軟骨藻酸是記憶缺失性貝類毒素的最常見生物毒素,是由硅藻門Bacillariophyta、羽紋硅藻綱Pennatae、管殼縫目Aulonoraphidinals、菱形藻科Nitzschiaceae中的擬菱形藻屬Pseudo-nitzschia和菱形藻屬Nitzschia中硅藻的某些種產(chǎn)生的一種興奮性神經(jīng)毒素。軟骨藻酸是一種溶于水具有強(qiáng)烈神經(jīng)毒性、與紅藻酸(2-梭基-3-異丙稀基脯氨酸)相關(guān)的興奮性非蛋白氨基酸類物質(zhì)[5]。軟骨藻酸是長鏈羽狀硅藻Nitzschia pseudodelicatissima的代謝物[6],熱穩(wěn)定,熔點(diǎn)為223~224℃。易溶于水、稀酸和堿溶液中,微溶于甲醇和乙醇,不溶于石油醚和苯,紫外光譜最大吸收波長為242 nm。水中的貝類和魚類對DA有較強(qiáng)的耐受力,它們可以富集藻類產(chǎn)生的DA,再經(jīng)食物鏈的傳遞對所在地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成影響,人類食用被DA污染的海產(chǎn)品后即可引起中毒。1998年被英國作為貝類動物的常規(guī)檢測項(xiàng)目,規(guī)定DA<20 mg/kg的貝類才可以食用。
筆者根據(jù)軟骨藻酸貝類毒素的性質(zhì),建立一種快速簡便的高效液相色譜分析方法。
試樣中的記憶缺失性貝類毒素經(jīng)適當(dāng)甲醇水提取,經(jīng)過陰離子柱凈化,用高效液相色譜儀進(jìn)行檢測;外標(biāo)法定量。
實(shí)驗(yàn)所用試劑應(yīng)無干擾峰,除另有特別說明外,所用試劑均為分析純,實(shí)驗(yàn)用水應(yīng)符合GB/T 6682一級水的要求。
1.2.1 試劑
甲醇、乙腈,色譜純;三氟乙酸,優(yōu)級純;冰乙酸,鹽酸,氫氧化鈉,氨水,甲酸銨,乙酸銨,磷酸氫二鈉,磷酸二氫鈉,磷酸銨,磷酸氫二銨,庚烷磺酸鈉。標(biāo)準(zhǔn)品:軟骨藻酸(DA)購自加拿大海洋局,Lot#20071205。
1.2.2 儀器
高效液相色譜儀:配紫外-可見光檢測器(島津LC-20A);電子天平(梅特樂公司CP124S):感量0.000 1 g;離心機(jī)(西格瑪公司 3-18K):10 000 r/min;微孔濾膜:0.45 μm;組織均質(zhì)器(IKA 公司 T25BASIC);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(LABOROTA-4003);旋渦混合器(IKA 公司 MSI)。
取樣:用清水清洗外殼,開殼,清水淋洗除去泥沙等外來雜質(zhì),取可食用部分用作檢測,勻質(zhì)。
提取:稱取試樣5.0 g,于50 mL離心管中,加入10 mL甲醇水溶液,旋渦混勻,超聲波提取5 min,以4 000 r/min離心5 min,移取全部上清夜至50 mL離心管中。
柱凈化:取陰離子交換柱,依次用6 mL甲醇,3 mL水,3 mL 50%甲醇水溶液過柱活化,然后取提取液5.0 mL,以1滴/s的速度過柱,再用1 mL甲醇洗滌,棄去流出液,擠干,最后用2 mL冰乙酸+甲醇(25+75)洗脫,收集洗脫液。45℃水浴,N2吹干。準(zhǔn)確移取1 mL乙腈+水(1+9)溶解殘留物,轉(zhuǎn)移到5 mL離心管,加入1 mL正己烷萃取,靜置1 min,棄上層液體,下層過0.45 μm微孔濾膜,供高效液相色譜儀檢測。
色譜柱:Venusil ASB C8,4.6×250 mm;流動相:乙腈+0.1%三氟乙酸+0.02%庚烷磺酸鈉;流速:1.0 mL/min;檢測條件:紫外檢測器,檢測波長242 nm;進(jìn)樣量:20 μL;柱溫:室溫。
以乙腈+水(1+9)稀釋標(biāo)準(zhǔn)儲備液分別配成為含軟骨藻酸 0.1、1.0、2.5、10.0、25.0 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按樣品處理柱凈化步驟進(jìn)行,高效液相色譜儀測定,得出標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。測量保留時(shí)間和峰面積,用峰面積和含量作圖,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
樣品中軟骨藻酸的殘留量按下式計(jì)算。
X/mg·kg-1為樣品中軟骨藻酸的殘留量;Ci/μg·mL-1為標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出試樣溶液中軟骨藻酸的濃度;V1/mL提取液總體積;V2/mL為凈化用提取液體積;V3/mL為洗脫液體積;m/g為樣品重量。
設(shè)計(jì)超聲波提取時(shí)間分別為2、3、5、7、10 min,經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)提取5 min時(shí),提取接近完全,延長提取時(shí)間意義不大,故選取提取時(shí)間為5 min。
(1)柱子類型:分別自行生產(chǎn)的I、II、III型陰離子交換柱,取適量提取液過柱凈化洗滌后,用2 mL冰乙酸甲醇溶液洗脫;處理洗脫液后上高效液相色譜檢測,以檢驗(yàn)離子交換柱的凈化效率,結(jié)果見表1,I型陰離子交換柱凈化效果最佳。
表1 DA在不同離子交換柱的凈化效果Tab.1 DA is purified by different anion exchange cartridges
(2)柱pH:用氨水調(diào)節(jié)提取液pH為7、9、11、14,過柱后收集洗脫液上機(jī)檢測;結(jié)果表明:隨著pH的升高,柱子上保留的雜質(zhì)量也相應(yīng)升高,嚴(yán)重影響檢測。
(3)過柱體積:設(shè)定過柱的提取液體積分別為3、5、8、10、15 mL,過柱后收集洗脫液上機(jī)檢測;試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):過柱提取液的體積過高或過低,都影響柱子的保留效率,體積過低及過高還會導(dǎo)致部分雜質(zhì)保留在柱體上,影響檢測結(jié)果。
(4)洗脫液的體積:試驗(yàn)表明,2 mL洗脫液基本能將柱子上吸附的目標(biāo)物質(zhì)完全洗脫下來,增加洗脫液的體積意義不大。
配制了乙腈+0.1%三氟乙酸+0.02%庚烷磺酸鈉、0.1%三氟乙酸+乙腈+甲醇和0.1%三氟乙酸+乙腈+0.5%庚烷磺酸鈉溶液三種流動相,后2種峰形和分離度較差,因此采用乙腈+0.1%三氟乙酸+0.02%庚烷磺酸鈉作為實(shí)驗(yàn)的流動相。
圖1 軟骨藻酸標(biāo)品、空白樣品、加標(biāo)樣品的高效液相色譜圖,保留時(shí)間17.732 minFig.1 Chromatogram of DA standard,blank sample,spiked ample by HPLC,RT=17.732 min
配成濃度為0.1、1.0、2.5、10.0、25.0 μg/mL 的軟骨藻酸標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,進(jìn)樣20 μL,軟骨藻酸的保留時(shí)間約為17.732 min,測量峰面積,計(jì)算平均值,求得回歸方程Y=0.010 975 x+0.009 456,r=0.999 9,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為6.3%、4.8%、5.7%、3.9%、5.9%,平均為5.3%。
稱取兩批貝肉,在其中加入不同濃度的軟骨藻酸標(biāo)準(zhǔn)品。各稱取5.0 g,按照1.3樣品處理中步驟進(jìn)行,高效液相色譜儀檢測定量。檢測4組不同添加濃度的貝肉,計(jì)算測定方法回收率、精密度和檢測下限,結(jié)果見表2。DA標(biāo)準(zhǔn)溶液、空白樣品、空白樣品添加色譜圖如圖1所示。
表2 樣品中添加回收率及方法的精密度試驗(yàn)(n=5)Tab.2 Results of recovery test and precision of the method from fortified samples(n=5)
綜上所述,為檢測貝類產(chǎn)品中的記憶缺失性貝類毒素軟骨藻酸,采用甲醇水溶液進(jìn)行提取,經(jīng)過陰離子交換柱凈化,正己烷萃取等處理,使用高效液相色譜儀進(jìn)行檢測。前處理時(shí)間短,處理后的樣品中雜質(zhì)少,該方法可達(dá)到下限200 μg/kg,準(zhǔn)確度和精密度等性能指標(biāo)符合相關(guān)要求,適用于貝類食品的檢測。
[1]BERMAN F W,MURRAY T F.Domoicacidneurotoxicity in cultured cerebellar ganule neuronsis med-iated predominately by NMDA reactivated as a consequence of excitatoryreceptors that a amino acid rele-ase[J].Journal of Neurochemistry,1997,69:693-703.
[2]虞秋波,高亞輝.擬菱形藻軟骨藻酸研究進(jìn)展[J].海洋科學(xué),2003,27(8):26-29.
[3]SCHOLIN C A,GULLAND F,DOUCETTE G J,et al.Mortality of sea lions along the central calif-arnia coast linked to a toxic diatom bloom[J].Nature,2000,403:80-84.
[4]XI D,RAMSDELL J S.Glutamate receptors and calcium entry mechanisms for domoic acid in hippo-campal neurons[J].Neuroreport,1996,7:1 115-1 120.
[5]BERMAN F W,MURRAY T F.Domoicacidneurotoxicity in cultured cerebellar granule neuronsis media-ted predominately by NMDA receptors that a reactivated as a consequence of excita-tory amino acid rele-ase[J].Journal of Veurochemistry,1997,69:693-703.
[6]BERMAN F W,LEPAGE K T,MURRAY T F.Domoic acid neurotoxicity in cultured cerebellar granule neurons is 21 controlled preferentially by the NMDA receptor Cainflux pathway[J].Brain Research,2002,924:20-29.