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        高效液相色譜法測定小麥中黃曲霉毒素B1含量

        2019-07-05 10:52:54王艷紅胡丹丹潘雪靜
        山東化工 2019年12期
        關(guān)鍵詞:親和柱黃曲霉乙腈

        王艷紅,胡丹丹,潘雪靜

        (德州市陵城區(qū)檢驗檢測中心,山東 德州 253500)

        黃曲霉毒素污染是深受食品和農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)關(guān)注的問題,小麥等糧食作物,在濕熱條件下儲藏時容易受到黃曲霉污染,產(chǎn)生黃曲霉毒素,人和動物攝入或皮膚接觸被黃曲霉毒素污染的糧食時,會引發(fā)多種中毒癥狀甚至死亡[1]。黃曲霉毒素主要是由黃曲霉和寄生曲霉產(chǎn)生的次生有毒代謝產(chǎn)物,是一類具有較強毒性和致癌性的二氫呋喃香豆素衍生物,其中,黃曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,簡寫為 AFTB1)的致癌性最強,是誘發(fā)惡性腫瘤原發(fā)性肝細(xì)胞癌的主要因素之一[2]。食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2761-2017中規(guī)定黃曲霉毒素B1在小麥等谷物中最大限量為5.0 μg/kg[3]。近年來,由于全球的氣候變暖,小麥等谷物被黃曲霉毒素侵害的程度及范圍均呈上升趨勢[4],因此,開發(fā)快速高效的分析方法檢測糧食作物中黃曲霉毒素B1對于保障糧食安全有著十分重要的意義。

        常見的黃曲霉毒素B1檢測方法主要為薄層色譜法(TLC)[5-6]、酶聯(lián)免疫法(ELISA)[7]、高效液相色譜法(HPLC)[8-9]和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)[10-11]。薄層色譜法和酶聯(lián)免疫法操作簡單,但容易出現(xiàn)假陽性,定量效果較差,不適用為最終確證;液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法需要配備價格昂貴的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀,檢測成本較高,應(yīng)用受到一定限制。高效液相色譜法(熒光檢測)是黃曲霉毒素B1分析最常用的分析方法,本研究在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化,一方面采用了光化學(xué)衍生器進(jìn)行柱后衍生,既增強了AFTB1的檢測靈敏度,又避免了化學(xué)衍生過程帶來的試劑污染;另一方面改進(jìn)了AFTB1的提取過程和固相萃取洗脫過程,AFTB1的回收率可提升至98.3%。與傳統(tǒng)的高效液相色譜法測定黃曲霉毒素B1相比,本方法快速高效、重現(xiàn)性好、檢出限更低、回收率更高、有機溶劑消耗少,為后續(xù)黃曲霉毒素 B1分析檢測的研究提供了有力參考,適用于小麥等糧食作物中黃曲霉毒素B1的批量檢測。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        黃曲霉毒素B1標(biāo)準(zhǔn)品:2μg/mL,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測;乙腈、甲醇:色譜純,F(xiàn)isher公司;黃曲霉毒素B1免疫親和柱:3mL,北京康源泰博生物科技有限公司。

        1.2 儀器與設(shè)備

        Waters e2695高效液相色譜儀(配熒光檢測器);XDB-C18色譜柱,5μm×4.6mm×250mm;FA2004萬分之一天平:上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;柱后光化學(xué)衍生器:北京華安麥科生物科技有限公司;FSH-2H可調(diào)高速勻漿機:金壇區(qū)西城新銳儀器廠;TDZ5-WS離心機:長沙高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)湘儀離心機儀器有限公司;氮吹儀。

        1.3 方法

        1.3.1 黃曲霉毒素B1標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

        將黃曲霉毒素B1標(biāo)準(zhǔn)溶液(2μg/mL)1mL轉(zhuǎn)移至10mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度,配制成濃度為200ng/mL黃曲霉毒素B1標(biāo)準(zhǔn)儲備液。

        分別吸取標(biāo)準(zhǔn)儲備液5,25,100,250,500,1000,2000μL 至 10 mL容量瓶中,流動相定容,得到濃度點為0.1,0.5,2.0,5.0,10.0,20.0,40.0ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線溶液。

        1.3.2 樣品前處理

        稱取均勻的小麥試樣5 g于50 mL具塞離心管中,加入乙腈-水溶液(84∶ 16,v/v)25.0 mL進(jìn)行提取,渦旋混勻,10000 r/min均質(zhì)3min,在10000 r/min下離心5min,取上清液備用。

        取15 mL上清液加入30 mL水稀釋,用玻璃纖維濾紙過濾,移取15mL稀釋液,過免疫親和柱凈化,流速不超過1mL/min,確保黃曲霉毒素B1完全被吸附。用10mL水分兩次淋洗免疫親和柱以除去雜質(zhì),抽干小柱,棄去全部流出液。加入3mL甲醇洗脫樣品,收集全部流出液,流出液經(jīng)N2吹干,準(zhǔn)確加入1.0 mL色譜級甲醇復(fù)溶樣品,混勻30 s,過0.22μm濾膜后待測。

        1.3.3 色譜條件

        進(jìn)樣量20μL;柱溫40℃;流速1mL/min;流動相:甲醇∶ 水=55∶ 45;激發(fā)波長:360nm,發(fā)射波長:440nm;分析時間為15min。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 洗脫液體積的選擇

        文獻(xiàn)中AFTB1經(jīng)免疫親和柱凈化后,只加入1 mL甲醇進(jìn)行洗脫,但研究發(fā)現(xiàn),加入1 mL甲醇洗脫后上機測定,AFTB1的回收率僅為80%左右。因此考慮,1mL甲醇并不能完全洗脫免疫親和柱中吸附的AFTB1。設(shè)計實驗分3次向同一待洗脫的免疫親和柱中加入1mL甲醇進(jìn)行洗脫,每次均抽干小柱,分別收集三次洗脫液進(jìn)行HPLC分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):第一次洗脫后AFTB1的回收率為80%,第二次洗脫后AFTB1的回收率為16%,第三次洗脫后AFTB1的回收率才幾乎為0。因此本文采用洗脫液體積為3mL,收集到的洗脫液經(jīng)N2吹干后,再準(zhǔn)確加入1.0 mL甲醇復(fù)溶樣品,待HPLC分析。

        2.2 提取溶液的選擇

        GB 5009.22-2016中給出了兩種提取溶液:甲醇-水和乙腈-水,本文以此為突破點,分別研究了甲醇-水系列(甲醇的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、50%、70%、84%和90%)和乙腈-水系列(乙腈的體積分?jǐn)?shù)分別為30%、50%、70%、84%和90%)作為提取溶液時黃曲霉毒素B1的回收情況,結(jié)果見表1。通過比較發(fā)現(xiàn)V(乙腈)∶ V(水)=84∶ 16作為提取溶液時提取效率最好,黃曲霉毒素B1的回收率最高,可達(dá)到98.3%,因此本文選擇V(乙腈)∶ V(水)=84∶ 16作為最優(yōu)提取溶液。

        表1 提取液對黃曲霉毒素B1回收率影響

        表1(續(xù))

        2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)系數(shù)

        按優(yōu)化后的方法對已配置好的AFTB1準(zhǔn)工作曲線溶液進(jìn)行HPLC測定,以色譜峰面積為縱坐標(biāo),AFTB1含量為橫坐標(biāo),繪制校正曲線(如圖1)。AFTB1在0.1~40.0 ng/mL濃度范圍內(nèi)成線性關(guān)系,線性回歸方程y=1037582x-126713,相關(guān)系數(shù)r2=0.9999,方法檢出限為0.02 μg/kg(S/N=3)。

        圖1 AFTB1標(biāo)準(zhǔn)曲線

        2.4 加標(biāo)回收率和精密度

        在小麥樣品中分別加入3個水平的AFTB1標(biāo)準(zhǔn)品,按優(yōu)化后的處理方法每個水平平行處理6次,測定樣品中AFTB1濃度(圖2為小麥試樣色譜圖,圖3 為小麥試樣加標(biāo)色譜圖),測試結(jié)果見表1,AFTB1的回收率為92.0%~98.3%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD<3%。

        圖2 小麥色譜圖

        圖3 小麥(加標(biāo))色譜圖

        表2 樣品中加標(biāo)回收率和精密度試驗結(jié)果

        3 結(jié)論

        本研究建立了一種固相萃取-高效液相色譜-柱后光化學(xué)衍生-熒光檢測的分析方法測定小麥中黃曲霉毒素B1的含量,通過改進(jìn)AFTB1的提取過程和固相萃取洗脫過程,優(yōu)化了樣品的前處理。在最優(yōu)條件下,AFTB1在0.1~40.0 ng/mL范圍內(nèi)線性良好,方法檢出限可達(dá)到0.02μg/kg(S/N=3),三個水平的加標(biāo)回收率在92.0%~98.3%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD<3%。本研究檢出限更低、回收率更高,適用性強,為小麥等糧食作物中黃曲霉毒素 B1污染情況的監(jiān)測提供了準(zhǔn)確可靠的依據(jù)。

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