◎ 狄 慧,賀麗霞,陳佳琛
(張家口市食品藥品檢驗中心,河北 張家口 075500)
真菌毒素是一種具有生物毒性的次級代謝產物,它是由某些絲狀真菌在適宜的環(huán)境下生長所產生的,包括曲霉、青霉、鐮刀霉、鏈格孢霉、棒孢霉和毛殼菌等。其中麥角生物堿和青霉酸是最先被分離純化的真菌毒素,其他真菌毒素于20世紀30年代后相繼被分離純化,然而,對真菌毒素的真正研究是從1962年黃曲霉毒素被發(fā)現(xiàn)開始的。目前已知的真菌毒素有400多種,其中有十幾種真菌毒素嚴重危害人和動物的健康,主要包括黃曲霉毒素、赭曲霉毒素類、玉米赤霉烯酮類和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇等[1-3]及一些新型真菌毒素,包括白僵菌素和恩鐮孢菌素[4]等。糧食、水果、干果等食品均有可能被真菌毒素污染,其中糧食及其制品污染最為嚴重[5-6],因此,建立糧食中多種真菌毒素的快速檢測方法尤為重要。
傳統(tǒng)的真菌毒素檢測方法有薄層色譜法、酶聯(lián)免疫吸附法、高效液相色譜法[7]等,但均存在耗時長、檢測種類單一的弊端,本研究中的高效液相色譜-串聯(lián)質譜法實現(xiàn)了多種真菌毒素的同時、高效、快速的檢測。
配有電噴霧離子源(Electron Spray Ionization,ESI)的串聯(lián)四極桿質譜儀,SCIEX Triple QuadTM5500型質譜聯(lián)用儀(美國AB SCIEX公司);LC-30AD型超高效液相色譜儀(日本島津公司);CAPCELL PAK C18色譜柱(100 mm×2.1 mm,2 μm)(日本資生堂公司);3-18KS型高速離心機(德國SIGMA公司);BTV-100渦旋混合器(上海一恒科技有限公司);HGC-12A型氮吹濃縮儀(天津恒奧科技發(fā)展有限公司);CP225D精密分析電子天平(德國賽多利斯公司)。
甲醇、乙腈、甲酸,均為色譜純,賽默飛世爾科技有限公司;N-丙基乙二胺(PSA,40~60 mm)、C18(40 mm)(天津博納艾爾杰科技公司);4種真菌毒素標準品(純度均大于98.0%,Alexis)。
樣品為實驗室所有的陰性樣品。
1.3.1 色譜條件
色譜柱:CAPCELL PAK C18(2.1 mm×100 mm,2 μm);柱溫:40 ℃;流速:0.3 mL·min-1,進樣體積:3 μL;洗脫梯度見表1。
表1 液相色譜梯度洗脫條件表
1.3.2 質譜條件
離子源:電噴霧離子源ESI;監(jiān)測掃描方式:多反應監(jiān)測模式(MRM);掃描模式:正離子掃描;離子源溫度:600 ℃;噴霧電壓:5 500 V;氣簾氣:35 psi;噴撞氣:9 psi;噴霧氣:50 psi;輔助加熱氣:60 psi;氣體:氮氣。4種真菌毒素UPLC-MS/MS測定參數(shù)見表2。
表2 4種真菌毒素UPLC-MS/MS測定參數(shù)表
1.3.3 樣品前處理方法
糧食樣品經粉碎后過篩(孔徑≤2 mm),裝入密封袋,備用。準確稱取混合均勻的樣品2 g(精確至0.01 g),置于50 mL離心管中,加20 mL水,渦旋混勻30 s,浸泡30 min后,加入5.0 mL的1%乙酸乙腈,混勻后,加入4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉,立即旋渦混勻1 min,再加入10.0 mL 1%乙酸乙腈,立即旋渦混勻1 min,超聲處理10 min,離心10 min(9 000 r·min-1)。吸取上述乙酸乙腈提取液8 mL至含有1 200 mg硫酸鎂、400 mg PSA、400 mg C18的離心管中,渦旋1 min,離心5 min(5 000 r·min-1),取上清液過0.22 μm微孔濾膜,待UPLC-MS/MS法測定。
2.1.1 提取液的優(yōu)化
本實驗分別使用甲醇、乙腈、1%乙酸-乙腈和1%乙酸-甲醇作為提取液進行提取,結果顯示1%乙酸-乙腈作為提取液時,目標化合物的雜峰最少且總體回收率最好,因此選擇1%乙酸-乙腈作為提取液。
2.1.2 凈化條件的優(yōu)化
本實驗分別使用不同比例的PSA和C18來進行凈化,結果顯示PSA為150 mg,C18為200 mg,MgSO4為1 200 mg時,基質效應影響最小且回收率最高,因此最終選擇150 mg PSA、200 mg C18、1 200 mg MgSO4進行凈化。
本實驗分別使用了甲醇-水、乙腈-水、0.05%甲酸水-0.05%甲酸甲醇、0.05%甲酸水-0.05%甲酸乙腈、甲醇-5 mmoL·mL-1乙酸銨、乙腈-5 mmoL·mL-1乙酸銨溶液作為流動相,結果顯示在使用甲醇-水、乙腈-水作為流動相時,個別峰峰型較差且雜峰較多,在0.05%甲酸水-0.05%甲酸甲醇為流動相洗脫時分離度最好且雜峰少、響應值較高,因此,選擇0.05%甲酸水-0.05%甲酸甲醇為流動相進行洗脫。4種真菌毒素的色譜圖見圖1。
圖1 4種恩鐮孢菌素正模式MRM色譜圖
2.3.1 標準曲線和檢出限
根據(jù)4種真菌毒素的響應強弱,配制不同質量濃度的混合標準溶液標準曲線。以各個真菌毒素峰面積的值(Y)對其質量濃度(X)進行線性回歸方程,以空白樣品為基質,結果表明,4種真菌毒素在2~100 ng·mL-1范圍內線性關系系數(shù)在0.99 288~0.99 791。根據(jù)4種真菌毒素在質譜MRM模式下響應不同,將其配制成不同濃度的混合標準溶液,取藜麥空白樣品作為基質,添加4種真菌毒素的混合標準溶液,按照樣品前處理方法進行處理,測定分析后,按照3倍信噪比得到最低檢出限,按照10倍信噪比得到最低定量限,結果如表3所示。真菌毒素的檢出限為1.50~2.24 μg·kg-1,定量限為4.40~7.33 μg·kg-1。
表3 4種真菌毒素標準溶液通過LC-MS-MS分析所得的標準工作曲線、相關系數(shù)、檢出限、定量限表
2.3.2 回收率與精密度
取小米空白樣品(為實驗室已有陰性樣品),分別添加不同濃度的4種新型真菌毒素的混合標準溶液,按上述樣品處理步驟進行加標樣品前處理,測定高中低3個水平的回收率。結果見表4,4種新型真菌毒素的平均回收率為85.4%~99.5%,相對標準偏差為1.8%~6.8%。
表4 4種化合物的回收率和相對標準偏差表
本實驗通過對糧食樣品的前處理的優(yōu)化(包括提取、凈化的優(yōu)化),色譜條件及質譜條件的優(yōu)化,建立了一種可以同時檢測糧食類食品中4種新型真菌毒素的QuEChERS-超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法。本方法具有回收率較高并且穩(wěn)定,快速、簡便、靈敏、成本低、實用等優(yōu)點,可作為糧食中多種真菌毒素的協(xié)同檢測方案進行推廣應用,對食品安全的保障奠定了一定的基礎。