陳曉嘉 ,周芳梅 ,鐘舒潔 ,李志龍 ,馮志強(qiáng)
1. 廣東省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站(廣州 510308);2. 廣東省食品工業(yè)研究所有限公司(廣州 510308);3. 廣東省食品工業(yè)公共實(shí)驗(yàn)室(廣州 510308)
黃曲霉毒素由真菌黃曲霉和寄生曲霉產(chǎn)生,主要有4種:AFTB1,AFTB2,AFTG1和,是自然界已發(fā)現(xiàn)的理化性質(zhì)最穩(wěn)定的真菌毒素,有很強(qiáng)的毒性、致癌性和致畸毒性[3]。1993年,世界衛(wèi)生組織將黃曲霉毒素劃定為Ⅰ類致癌物質(zhì)[4]。中國(guó)是茶葉生產(chǎn)、出口和消費(fèi)大國(guó),茶葉安全問題深受社會(huì)關(guān)注,近年來更是流傳“普洱茶致癌說”,安全問題已演變?yōu)槠斩枭a(chǎn)、流通領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)。目前黃曲霉毒素檢測(cè)方法主要有酶聯(lián)免疫吸附法[5-6]、薄層色譜法[7]、高效液相色譜(FLD)[8]、液相色譜質(zhì)譜串聯(lián)法[9]。ELISA、HPLC法檢測(cè)普洱茶中四種黃曲霉毒素均存在假陽性,GB 5009.22—2016中液相色譜質(zhì)譜串聯(lián)法適用基質(zhì)不包含茶葉類別。
試驗(yàn)采用免疫親和柱進(jìn)行凈化處理,UPLC-MS/MS法測(cè)定普洱茶中AFTB1,AFTB2,AFTG1和AFTG2的含量。
Triple Quad 3500超高液相質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)AB SCIEX公司);Turbo Vap LV 50位自動(dòng)氮吹濃縮儀(瑞典Biotage公司);AG204電子分析天平(瑞士Mettler Toledo);KQ-500DE超聲波清洗儀(昆山牌);CF15 RXII高速冷凍落地式離心機(jī)(日立);特異性免疫親和柱(美國(guó)Romer Labs公司)。
黃曲霉毒素混標(biāo)(純度98%,美國(guó)O2SI公司,ATFB1,ATFB2,ATFG1和ATFG2濃度分別為0.999 6,0.300 2,0.999 6和0.305 5 mg/L)。
乙腈(色譜純,默克);氯化鈉(分析純,廣州化學(xué)試劑廠);十二水磷酸氫二鈉(分析純,天津市化學(xué)試劑一廠);磷酸二氫鉀(分析純,廣州化學(xué)試劑廠);氯化鉀(分析純,廣州化學(xué)試劑廠);吐溫-20(分析純,阿法埃莎(天津)化學(xué)有限公司);甲醇(分析純,天津市化學(xué)試劑一廠)。
Waters ACQUITY UPLC BEH C18液相色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μ m),流動(dòng)相為0.1%甲酸乙腈+0.1%甲酸水,梯度洗脫,見表1;流速0.5 mL/min;進(jìn)樣量10.0 μL;柱溫40 ℃。
表1 黃曲霉毒素流動(dòng)相洗脫梯度
電噴霧離子源(ESI+),正離子掃描方式,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM),電噴霧電壓為5 500 V,離子源溫度為550 ℃,氣簾氣(CUR)壓力為38 psi,霧化器壓力(GAS1)為55 psi,輔助加熱器壓力(GAS2)為60 psi。黃曲霉毒素AFTB1,AFTB2,AFTG1和AFTG2的其他相關(guān)質(zhì)譜參數(shù)如表2所示。
表2 黃曲霉毒素目標(biāo)物選擇反應(yīng)檢測(cè)優(yōu)化參數(shù)
準(zhǔn)確移取1.0 mL混標(biāo)溶液于100 mL容量瓶中,加50%甲醇水稀釋配制成儲(chǔ)備液(AFTB1和AFTG1的質(zhì)量濃度為10 ng/mL,AFTB2和AFTG2的質(zhì)量濃度為3 ng/mL),精確移取0.01,0.05,0.1,0.2,0.5和0.8 mL儲(chǔ)備液于1.0 mL容量瓶中,用50%甲醇水稀釋定容,作為標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液(其中0.01 mL僅含AFTB1和AFTG1),AFTB1和AFTG1曲線質(zhì)量濃度為0.1,0.5,1,2,5和8 ng/mL,AFTB2和AFTG2曲線質(zhì)量濃度為0.15,0.3,0.6,1.5和2.4 ng/mL。
1.6.1 樣品制備
取500 g普洱茶樣品,經(jīng)高速粉碎機(jī)磨細(xì)后過20目篩備測(cè),取5.0 g待測(cè)樣品加入25 mL 70%甲醇水溶液進(jìn)行提取,超聲30 min,以10 000 r/min離心5 min。取2 mL上清液,加入12 mL吐溫溶液,旋渦1 min,待測(cè)。
1.6.2 樣品凈化
樣品待測(cè)液以1 mL/min流速全部通過特異性免疫親和柱,先用5 mL PBS溶液和5 mL水以1 mL/min流速淋洗親和柱去掉雜質(zhì),再用2 mL甲醇洗脫,抽干親和柱,收集全部洗脫液至試管中,在50 ℃下用氮?dú)鈱⑾疵撘捍抵两?,?0%甲醇水定容至1.0 mL,旋渦1 min復(fù)溶,用微孔過濾膜(0.2 μ m)壓濾后進(jìn)樣上機(jī)。
對(duì)于茶葉的前處理,首先要加提取液進(jìn)行浸泡超聲提取毒素,黃曲霉毒素極性大,試驗(yàn)提取液體系選擇了以甲醇-水(體積比為30︰70,50︰50和70︰30)和乙腈-水(體積比為30︰70,50︰50和70︰30)為提取劑對(duì)樣品進(jìn)行提取,檢測(cè)含量,計(jì)算回收率,回收率結(jié)果見圖1。結(jié)果表明,甲醇-水(體積比70︰30)和乙腈-水(體積比70︰30)的提取效率最高,回收率均在80.3%以上。乙腈毒性較大,故試驗(yàn)選擇了甲醇-水(體積比70︰30)作為提取劑。
圖1 不同提取液體系回收率
試驗(yàn)同時(shí)選用了多功能凈化柱與免疫親和柱對(duì)凈化效果做比對(duì),使用多功能凈化柱進(jìn)行凈化測(cè)定普洱茶中的4種黃曲霉毒素的加標(biāo)回收率在101%~135%之間,使用免疫親和柱進(jìn)行凈化測(cè)定普洱茶中的黃曲霉毒素的加標(biāo)回收率在80.3%~116%之間。經(jīng)多功能凈化柱凈化后的樣品仍有明顯的基質(zhì)干擾,凈化效果不理想,導(dǎo)致含量偏高。多功能凈化柱操作方便快捷,但不如免疫親和柱的特異性顯著,能有效吸附雜質(zhì);多功能凈化柱適用于簡(jiǎn)單基質(zhì)的樣品,對(duì)于茶葉這種基質(zhì)復(fù)雜的樣品,免疫親和柱更為適用。
試驗(yàn)選擇了Waters ACQUITY UPLC BEH C18液相色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm)為分離柱,在正離子模式下,流動(dòng)相中加入0.1%甲酸水溶液,有利于化合物的離子化。大多數(shù)真菌毒素易溶于甲醇和乙腈等有機(jī)試劑。流動(dòng)相分別選擇甲醇和乙腈做比對(duì)。結(jié)果證明,選擇甲醇作流動(dòng)相時(shí),色譜分離效果比乙腈好,但是離子化程度受抑制,離子響應(yīng)值下降,靈敏度較低;乙腈的離子化程度高于甲醇,離子響應(yīng)值較高,靈敏度增高,因此采用0.1%甲酸乙腈+0.1%甲酸水作為流動(dòng)相。經(jīng)過優(yōu)化,確定了流動(dòng)相比例和梯度條件,優(yōu)化后的流動(dòng)相洗脫梯度見表1。
試驗(yàn)以0.1%甲酸乙腈+0.1%甲酸水作為流動(dòng)相,對(duì)4種黃曲霉毒素進(jìn)行質(zhì)譜條件的優(yōu)化,選用MRM多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式檢測(cè)4種黃曲霉毒素,4種黃曲霉毒素在正離子模式下獲得[M+H]+的響應(yīng)值最大,通過母離子掃描模式,確定母離子去簇電壓最優(yōu)參數(shù),再通過子離子模式,進(jìn)一步優(yōu)化碰撞電壓,選擇響應(yīng)最佳的子離子用于定量,優(yōu)化后的MRM條件見表2。
圖2 4種黃曲霉毒素的MRM離子圖
取標(biāo)樣溶液(含80 ng/mL AFTB1和AFTG1,24 ng/mL AFTB2和AFTG2)上機(jī)分析,AFTB1,AFTB2,AFTG1和AFTG2的 MRM離子圖如圖2所示。
以待測(cè)黃曲霉毒素定量離子色譜峰面積為縱坐標(biāo),黃曲霉毒素濃度為橫坐標(biāo),進(jìn)行線性關(guān)系考察。黃曲霉毒素B1和G1在0.1~8 ng/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.999 4~0.999 6;黃曲霉毒素B2和G2在0.15~2.4 ng/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.999 0~0.999 1,具體見表3。
取陰性樣品,加入標(biāo)液,同樣品處理方法制備、測(cè)定,以3倍信噪比確定檢出限(LOD),以10倍信噪比計(jì)算方法確定定量限(LOQ)。黃曲霉毒素B1,B2,G1和G2的檢出限(LOD)均為0.25 μg/kg,定量限(LOQ)分別為0.60,0.60,0.60和0.80 μg/kg,具體見表3。
取陰性樣品,加入適當(dāng)?shù)南♂尰旌蟽?chǔ)備液,最終含量分別為:AFTB1和AFTG150 μg/kg;AFTB2和AFTG215 μg/kg。樣品處理方法平行制備6份,進(jìn)行4種黃曲霉毒素精密度測(cè)試。黃曲霉毒素B1,B2,G1和G2的RSD(n=6)分別為2.7%,3.4%,2.4%和3.6%,具體見表3。
表3 4種黃曲霉毒素線性關(guān)系、檢測(cè)限、定量限和重復(fù)性
取陰性樣品,分別加入適量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,最終加標(biāo)含量成低、中、高3個(gè)濃度,每個(gè)濃度各測(cè)6次。分別在5 g樣品中加入適量的混合標(biāo)液,使AFTB1和AFTG1含量分別為0.25,5和20 ng/g,AFTB2和AFTG2含量分別為0.75,1.5和6 ng/g,同樣品處理方法制備,檢測(cè)含量,其回收率為80.3%~116.7%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差≤5.2%,具體見表4。
目前檢驗(yàn)黃曲霉毒素的常用檢測(cè)方法主要有酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)、薄層色譜法(TLC)、免疫親和柱凈化-柱后衍生化-高效液相色譜-熒光檢測(cè)方法。試驗(yàn)選用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)、免疫親和柱凈化-柱后衍生化-高效液相色譜-熒光檢測(cè)方法(HPLC-FLD)與所建立的超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS)三種方法對(duì)普洱茶中4種黃曲霉毒素進(jìn)行方法比對(duì)檢測(cè),方法比對(duì)結(jié)果見表5。ELISA法與HPLC-FLD法檢測(cè)普洱茶中的黃曲霉毒素B1,B2,G1和G2含量均出現(xiàn)假陽性結(jié)果。由于茶葉含有酚類物質(zhì),故不適用于ELISA法檢測(cè)黃曲霉毒素。HPLC-FLD方法主要用分析物的保留時(shí)間作定性依據(jù),茶葉基質(zhì)復(fù)雜,基質(zhì)中的組分與分析物極性相似,導(dǎo)致保留時(shí)間相似,故有誤判,因此HPLCFLD方法不適用于檢測(cè)普洱茶中的4種黃曲霉毒素。
UPLC-MS/MS方法采用分析物的保留時(shí)間和離子對(duì)作為定性依據(jù),不存在誤判。因此在分析物定性方面,UPLC-MS/MS方法優(yōu)于HPLC-FLD方法,樣品經(jīng)過特異性免疫親和柱后,在MRM多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下,可有效屏蔽茶葉的復(fù)雜基質(zhì),實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的凈化,能準(zhǔn)確、快速地檢測(cè)茶葉中的4種黃曲霉毒素含量,有效地避免假陽性或者假陰性結(jié)果的出現(xiàn)。免疫親和凈化-超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法具有快速、準(zhǔn)確、靈敏等特點(diǎn),有助于提高分析效率,降低成本,為茶葉中4種黃曲霉毒素含量的測(cè)定提供參考。
表4 4種黃曲霉毒素回收率和重復(fù)性
表5 三種檢測(cè)方法結(jié)果對(duì)比
試驗(yàn)建立了超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜法測(cè)定普洱茶中黃曲霉毒素B1,B2,G1和G2的方法。普洱茶樣品經(jīng)甲醇-水(70︰30,V/V)提取后,采用免疫親和柱凈化樣品提取液,減少樣品雜質(zhì)的干擾。試驗(yàn)分別對(duì)樣品前處理方法、色譜條件、質(zhì)譜條件進(jìn)行了比較和優(yōu)化,所建立的方法操作簡(jiǎn)單,回收率和精密度高,靈敏度高,解決了原有方法測(cè)定普洱茶中黃曲霉毒素假陽性的問題。該方法適用于普洱茶中黃曲霉毒素B1,B2,G1和G2的檢測(cè)。