(1.浙江省海洋水產(chǎn)研究所,水產(chǎn)品加工與質(zhì)量安全研究室,舟山316021;2.浙江工商大學食品與生物工程學院,杭州 310035;3.浙江省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用技術研究重點實驗室,農(nóng)業(yè)部重點漁場漁業(yè)資源科學觀測實驗站,舟山316021;4.浙江海洋大學食品與醫(yī)藥學院,舟山 316022))
麻痹性貝毒(paralytic shellfish poisonings,PSP)是由海洋中貝類通過非選擇性濾食有毒海藻或其孢子,經(jīng)食物鏈蓄積、轉(zhuǎn)化生成的一類四氫嘌呤衍生物[1]。在多種貝類毒素中,PSP危害最大、發(fā)生頻率最高、分布范圍最廣,嚴重威脅人類健康[2]。聯(lián)合國衛(wèi)生組織規(guī)定貝類可食用部分的PSP含量不得超過800μg STXeq/kg[3]。
目前PSP測定方法主要有小鼠生物法、ELISA法、細胞毒性測試法、毛細管電泳法[4]、液相色譜法[5]和液質(zhì)聯(lián)用法[6]。小鼠生物法無法定量毒素組分,ELISA法易產(chǎn)生假陽性,細胞毒性測試法難以迅速普及,毛細管電泳法適用性有限,液相色譜法前處理復雜。液質(zhì)聯(lián)用法可同時提供定性定量信息,已廣泛應用于動物及環(huán)境中PSP的監(jiān)測。本研究以超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)為分析手段,對沿海省份6類共99批次貝類產(chǎn)品中13種PSP進行了監(jiān)測,為了解PSP在食用貝類中的污染和分布情況提供數(shù)據(jù)支持。
扇貝、貽貝、牡蠣等貝類產(chǎn)品,購買于沿海各省市的流通市場和養(yǎng)殖區(qū);PSP標準品購買于加拿大海洋生物科學研究所;乙酸:優(yōu)級純,上海國藥集團;氨水:色譜純,上海沃凱生物技術有限公司;乙腈:色譜純,德國Meker公司;甲酸:色譜純,上海國藥集團。
ACQUITY超高效液相色譜-質(zhì)譜儀(美國Water公司);石墨化碳黑固相萃取柱(250mg/3mL,美國Supelco公司);Centrifuge5810高速離心機(德國Eppendorf公司)。
1.3.1 樣品處理
樣品前處理參考文獻[7]:稱取5g均質(zhì)試樣于50mL離心管中,加入5mL1%乙酸水溶液,渦旋混合90s,密封置于沸水浴5min,取出于流水冷卻至室溫?;旌衔?500r/min離心10min,取上清液1mL于2mL離心管中,加入5μL氨水,渦旋混勻后10000r/min離心5min。
依次用3mL乙腈、3mL20%乙腈水溶液(含1%乙酸)、3mL0.1%氨水溶液活化石墨化碳黑固相萃取柱,500μL提取液上樣,700μL超純水淋洗,最后用1mL75%乙腈水溶液(含0.25%甲酸)洗脫收集于2mL離心管中。洗脫液過0.22μm濾膜于進樣小瓶中,4°C下保存,供UPLC-MS/MS分析。
色譜柱:Acquity UPLC BEH Amide(2.1×100mm,1.7μm);流動相A:水/甲酸/氨水(500:0.075:0.3,v/v/v),流動相B:乙腈/水/甲酸(700:300:0.1,v/v/v);梯度洗脫程序:0~2.0min,4%A;2.0~4.0min,4~30%A;4.2~6.0min,30~65%A;6.2~8.0min,65~4%A;柱溫40℃;樣品溫度4℃;進樣體積10μL;流速0.4mL/min。
質(zhì)譜條件:電噴霧離子(ESI),多反應監(jiān)測(MRM),正負離子切換模式;離子源溫度150 ℃;脫溶劑氣溫度600℃;脫溶劑氣流量1000L/h;錐孔氣流量150L/h。其中STX、NEO、dcSTX、dcNEO采用ESI+,毛細管電壓1.0kV,錐孔電壓10V;其他目標物采用ESI-,毛細管電壓2.7kV;錐孔電壓40V;定性、定量離子對及其他參數(shù)見表1。
表1 麻痹性貝毒質(zhì)譜參數(shù)
續(xù)表1
STX毒素的毒性因子設為1,其他各種毒素按照毒性因子,統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為STXeq來表示,計算公式為:
式中:Xi,各種PSP的含量,μg/kg;ri,毒性因子。麻痹性貝毒毒性因子見表2。
表2 麻痹性貝毒毒性因子
PSP屬于強極性化合物,其中C1與C2、GTX1與GTX4、GTX2與GTX3、dcGTX2與dcGTX3互為同分異構體。本法前處理參考吳海燕等[7],樣品采用1%乙酸水溶液提取、石墨化碳黑固相萃取柱凈化;但目標物經(jīng)氨基柱分離,MRM模式檢測。吳海燕采用TSK柱對PSP進行洗脫,保留時間在5.85到6.17min之間;本文利用流動相的酸堿度變化,結合梯度洗脫,可在8min內(nèi)實現(xiàn)13種PSP的有效分離,保留時間在1.97到4.74min之間,具有可比性。
方法采用空白基質(zhì)制作標準曲線,13種目標物在4~722ng/mL線性范圍內(nèi)相關系數(shù)均大于0.996,檢出限為4~14μg/kg。方法回收率為60~105%,日內(nèi)和日間相對標準偏差(RSD)分別為3~16%和5~17%(n=3)。本方法靈敏度、回收率與精密度良好,適用于各種貝類產(chǎn)品中PSP的檢測(表3)。
表3 麻痹性貝毒方法學參數(shù)
續(xù)表3
對沿海六省一市采集的99批次貝類產(chǎn)品進行分析,共檢出PSP陽性樣品17批次(圖1),分布于浙江、江蘇、遼寧三省,其檢出率分別為46.67%、35.71%、33.33%。孫燁[8]統(tǒng)計2000~2015年PSP食品中毒事件,發(fā)現(xiàn)浙江省中毒案列高于其他各省,與本結果基本相符。
比較采樣時間(圖2)對PSP檢出率的影響,發(fā)現(xiàn)6月檢出率高達68.75%,7月和9月檢出率在18.75%~21.43%間。夏秋兩季是赤潮的高發(fā)季節(jié),貝類濾食有毒藻類的幾率增加,PSP檢出率隨之增加。本次調(diào)查的貝類產(chǎn)品覆蓋面廣,采集時間較為分散,后期應合理增加采樣頻次,以便全面評價不同貝類中PSP的安全風險。
圖1 各省份貝類產(chǎn)品中麻痹性貝毒的檢出情況
圖2 各采集時間貝類產(chǎn)品中麻痹性貝毒的檢出情況
圖3 不同品種貝類產(chǎn)品中麻痹性貝毒的檢出情況
由圖3可見,6種貝類產(chǎn)品中共有4種貝類產(chǎn)品中有PSP檢出,貽貝、泥蚶、毛蚶、扇貝檢出率依次降低,分別為38.89%、23.53%、23.08%、16.67%。如表4所示,17批次陽性貝類的PSP含量在66.9~1635.5μg STXeq/kg之間,其中3批次泥蚶的PSP含量超過了聯(lián)合國衛(wèi)生組織的安全限值。圖4為陽性泥蚶樣品和混合標準品中13種PSP的定量MRM色譜圖。
表4 陽性貝類樣品中的麻痹性貝毒含量
續(xù)表4
圖4 (A)陽性泥蚶樣品和(B)混合標準品中麻痹性貝毒的MRM色譜圖
PSP中STX毒性最高,其他多種毒素均通過轉(zhuǎn)換成STX當量來表示;NEO的毒力僅次于STX,這兩種毒素是PSP監(jiān)測的重要指標[9]。本次監(jiān)測發(fā)現(xiàn)在13種PSP中STX、GTX5和dcSTX的檢出率較高,分別達到82%、71%和71%,而NEO的檢出率為41%,與之前文獻報道基本一致[9,10]。
通過毒性轉(zhuǎn)化公式將陽性樣品中的各毒素統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為STXeq,并計算其在總毒素(∑STXeq)中所占的百分比(圖5)。從毒素組成分析來看,陽性毛蚶中PSP主要以STX(58~88%)形式存在,還有少量的dcGTX3、GTX5和GTX3(均<5%);其中2批次樣品還含有一定量的dcSTX(11%和36%)。陽性泥蚶中PSP主要以dcSTX(43~75%)、STX(12-22%)為主,此外還含有微量的C1、C2(均<7%);其中有2批次含有少量GTX2、GTX3、GTX5、dcGTX3(均<10%)。陽性扇貝中PSP以GTX5(31~38%)、STX(34~38%)為主要存在形式,同時含有微量dcSTX(均<6%);其中2批次樣品中GTX4的含量分別達到21%和25%。
在7批次的陽性貽貝中,PSP存在形式差異較大,其中1批次樣品僅含有C1一種毒素;1批次樣品含有STX(50%)、GTX1(29%)、NEO(18%)及微量GTX2(3%);2批次樣品特征相似,主要以C2(25%和26%)、dcSTX(24和25%)和NEO(20%和25%)為主,此外還含有微量GTX2、GTX5、dcGTX3、STX(3-9%);1批次樣品主要含NEO(30%)、GTX3(20%)、dcSTX(18%)和dcGTX3(10%),及微量C1、GTX2、GTX5、STX(2~8%);1批次樣品以NEO(67%)和GTX3(15%)為主,同時有少量C1、GTX2、GTX5(總比<18%);1批次樣品主要以dcGTX3(28%)、C1(25%)、GTX1(23%)、GTX5(19%)形式存在,及少量dcGTX2(5%)。
圖5 陽性貝類樣品中麻痹性貝毒分布情況
采用UPLC-MS/MS方法進行了沿海貝類產(chǎn)品中13種PSP的定性定量分析,本方法靈敏度高、分析速度快、重現(xiàn)性好,可廣泛適用于各類貝類產(chǎn)品中麻痹性貝毒的檢測。