莫紫梅,袁光蔚,王海波,陳寧周,寧 芯,江秋霞,韋春夢(mèng)
(1.廣西-東盟食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心,廣西 南寧 530022;2.玉林師范學(xué)院化學(xué)與食品科學(xué)學(xué)院,廣西 玉林 537000)
黃曲霉毒素B1(AFB1)是黃曲霉毒素中最毒的一種,遠(yuǎn)高于氰化物和砷化物,它分布范圍廣,對(duì)大多數(shù)食品原料及成品均有一定程度的污染,且高溫也很難將其破壞,是已知的最強(qiáng)致癌物之一,屬于一類致癌物,對(duì)人們的健康及生活造成極大威脅[1]。因此,AFB1的檢測(cè)受到高度重視。
目前AFB1的檢測(cè)方法有:薄層分析法、液相色譜法、酶聯(lián)免疫法、毛細(xì)管電泳法、熒光光度法以及免疫膠體金檢測(cè)法等[1]。薄層分析法是一種半定量的檢測(cè)方法,操作簡(jiǎn)單且價(jià)格低廉有效,通量高、準(zhǔn)確、迅速;缺點(diǎn)為實(shí)驗(yàn)操作繁瑣、檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)、萃取和凈化效果較低、靈敏度低、重現(xiàn)性差[1-4]。高效液相色譜法是目前常用的檢測(cè)方法,它靈敏度高、特異性好、分離能力強(qiáng)、能夠?qū)悠窚?zhǔn)確定性;缺點(diǎn)為操作復(fù)雜、前處理時(shí)間長(zhǎng)、檢測(cè)儀器及費(fèi)用昂貴[1-4]。酶聯(lián)免疫法是將抗體(抗原)固定在聚苯乙烯材料上,然后加入酶標(biāo)抗原(抗體),抗原特異性結(jié)合抗體后,經(jīng)顯色底物反應(yīng)顯色,測(cè)定光學(xué)信號(hào)強(qiáng)度,從而確定待測(cè)物濃度[1,3,5],其優(yōu)點(diǎn)為準(zhǔn)確、快速、定量、毒性?。蝗秉c(diǎn)是檢測(cè)少量樣本時(shí)成本高、重復(fù)性較低、試劑需要低溫保存,試驗(yàn)假陽(yáng)性概率較高,需配備專門的酶標(biāo)儀降低假陽(yáng)性率[1]。毛細(xì)管電泳法是一類以毛細(xì)管為分離通道、以高壓直流電場(chǎng)為驅(qū)動(dòng)力的新型液相分離技術(shù),它是依據(jù)樣品中各組分之間的遷移速度和分配行為上的差異而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)化合物的分離檢測(cè)方法。其優(yōu)點(diǎn)為該方法與激光減弱熒光檢測(cè)器連用可提高靈敏度;缺點(diǎn)為檢測(cè)操作復(fù)雜、檢測(cè)成本相對(duì)較高,不適宜在試樣檢測(cè)中廣泛應(yīng)用[6]。熒光光度法是我國(guó)黃曲霉毒素檢測(cè)的國(guó)標(biāo)方法之一,利用黃曲霉毒素中各種不同類型毒素的熒光強(qiáng)弱程度之間的特性差異從而通過熒光光度計(jì)進(jìn)行檢測(cè)分析。其優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)迅速、靈敏度高、測(cè)定準(zhǔn)確、適用于大量樣品的檢測(cè)。缺點(diǎn)是樣品需經(jīng)提取、凈化、分離等操作,檢測(cè)費(fèi)用高、尚不能對(duì)單一的毒素進(jìn)行檢測(cè)[1-7]。免疫膠體金檢測(cè)法是一種通過應(yīng)用膠體金作為免疫反應(yīng)示蹤物質(zhì)的新型抗原抗體特異反應(yīng)的免疫標(biāo)記技術(shù)。該檢測(cè)方法的原理為:利用在 pH值呈弱堿性情況下,存在于非離子型溶液介質(zhì)中,呈負(fù)電荷的膠體金與帶正電荷的蛋白質(zhì)分子基團(tuán)結(jié)合,形成特定的免疫反應(yīng)的標(biāo)記物,從而進(jìn)行檢測(cè),用檸檬酸三鈉還原法制備膠體金顆粒,根據(jù)抗原抗體特異性結(jié)合反應(yīng),可進(jìn)一步檢測(cè)黃曲霉毒素[1,4,8]。其優(yōu)點(diǎn)為可對(duì)單份樣品進(jìn)行測(cè)定,操作簡(jiǎn)便,檢測(cè)效率高,適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè);缺點(diǎn)是只能達(dá)到半定量,復(fù)性較差,檢測(cè)結(jié)果無法保存,只能作為快速篩查的手段[1]。
量子點(diǎn)作為近幾年出現(xiàn)的新型熒光標(biāo)記材料,因其具有發(fā)射光譜范圍窄且對(duì)稱,激發(fā)光譜范圍寬,發(fā)射峰可調(diào)節(jié)尺寸[5],穩(wěn)定性好,信噪比高,生物相容性好,熒光壽命(20~50 ns)長(zhǎng)于背景熒光的壽命(1~10 ns),能夠準(zhǔn)確地檢測(cè)和量化其熒光強(qiáng)度[5,8,9]。量子點(diǎn)熒光免疫層析法(QDs-based IFA)對(duì)人員的要求低,檢測(cè)時(shí)間短,成本低且定量,但準(zhǔn)確性低于液相色譜,已被廣泛用于生物醫(yī)藥、微生物學(xué)、分析化學(xué)、食品等領(lǐng)域[10,14]。量子點(diǎn)熒光可通過調(diào)節(jié)發(fā)射峰尺寸實(shí)現(xiàn)單激發(fā)、多波長(zhǎng)輻射,形成彩色 QDs,在標(biāo)記多種真菌毒素的抗體后,可以實(shí)現(xiàn)同步檢測(cè)食品中的AFT和其他毒素[15-19],能夠有效提高檢測(cè)效率。
本試驗(yàn)采用同位素稀釋液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(國(guó)標(biāo)法)和量子點(diǎn)熒光免疫層析法定量檢測(cè)花生油中AFB1的含量,通過2種方法的比較,確定量子點(diǎn)熒光免疫層析法檢測(cè)花生油中AFB1的可行性和可靠性。
1.1.1儀器與設(shè)備
QUINTIX313-ICEU電子天平,德國(guó)賽多利斯公司;RDTANA460R離心機(jī),美國(guó)Thermo Fisher Scientific公司;Multi Reax多管式渦旋振蕩器,德國(guó)海道夫公司;NepQD-Infinity-V1快速免疫熒光分析儀,江蘇量點(diǎn)科技有限公司;Milli-Q 超純水系統(tǒng),美國(guó)Milli-pore公司;EBA 270離心機(jī),德國(guó)Hettich科學(xué)儀器公司;Shimadzu DGU-20A超高效液相色譜儀,日本島津公司;AB QTRAP 4500 MS四極桿質(zhì)譜儀(配電噴霧離子源),美國(guó)AB SCIEX公司。
1.1.2材料與試劑
磷酸鹽緩沖液:8.00 g氯化鈉、1.20 g磷酸氫二鈉、0.20 g磷酸二氫鉀、0.20 g氯化鉀,用900 ml水溶解,用鹽酸調(diào)節(jié)pH值至7.4,用水定容至1 000 ml;實(shí)驗(yàn)室用水為Milli-Q超純水。甲醇、乙腈、甲酸、乙酸、乙酸銨(色譜純),德國(guó)默克股份公司;AFB1標(biāo)準(zhǔn)溶液、13C17-AFB1內(nèi)標(biāo)(純度≥98%)、黃曲毒素免疫親和柱,ROMER LABS有限公司。
1.2.1量子點(diǎn)熒光免疫層析法
(1)樣品前處理
取1 g花生油于15 ml離心管中,加入2 ml 70%甲醇水溶液,震蕩5 min,6 000 g離心5 min,收集上清液。取上清液100 μl,與磷酸鹽緩沖溶液600 μl振蕩混勻,待上樣檢測(cè)。
(2)樣品檢測(cè)
將檢測(cè)卡及待檢樣本取出,平衡至室溫,開啟NepQD-Infinity-V1快速免疫熒光分析儀。將檢測(cè)卡加樣孔朝上平放,移取的待檢樣本75 μl垂直緩慢滴入檢測(cè)卡的加樣孔中,反應(yīng)15 min,將檢測(cè)卡插入 NepQD-Infinity-V1/P1快速熒光分析儀,并進(jìn)行檢測(cè)。
1.2.2同位素稀釋液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法
(1)樣品前處理
按GB 5009.22—2016[7]操作。稱取5 g花生油于50 ml離心管中,加入100 μl同位素內(nèi)標(biāo)工作液(100 ng/ml),振蕩混勻后靜置30 min,加入20 ml乙腈-水溶液(84+16),渦旋混勻,振蕩20 min,在6 000 r/min下離心10 min,上清液備用。準(zhǔn)確移取 4 ml上清液,加入 46 ml 1% Trition X-100的PBS,混勻,經(jīng)免疫親和柱凈化,采用甲醇洗脫,洗脫液在50℃下用氮?dú)獯抵两桑尤?.0 ml初始流動(dòng)相,渦旋 30 s溶解殘留物,0.22 μm濾膜過濾,收集濾液于進(jìn)樣瓶中以備進(jìn)樣。
(2)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線
AFB1工作液的配制:精密稱取一定量的AFB1標(biāo)準(zhǔn)品于容量瓶中,用乙腈溶解并定容至刻度,濃度為200 ng/ml。
13C17-AFB1同位素內(nèi)標(biāo)工作液:精密稱取一定量的AFB1內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品于容量瓶中,用乙腈溶解并定容至刻度,濃度為100 ng/ml。
標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制:準(zhǔn)確移取AFB1工作液,同位素內(nèi)標(biāo)工作液適量,配制成濃度為0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、8.0、10.0、25.0 ng/ml的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,其中內(nèi)標(biāo)濃度為 2.0 ng/ml。
(3)色譜條件
色譜柱:ACQUITY UPLC?BEH C18柱(150 mm×2.1 mm,1.7 μm);柱溫:40℃;流速:0.3 ml/min;進(jìn)樣量:10 μl;流動(dòng)相:A 為5 mmol/L乙酸銨溶液,B 為乙腈-甲醇(50+50)溶液;采用梯度洗脫程序,見表1。
表1 流動(dòng)相梯度洗脫條件
(4)質(zhì)譜條件
離子源:電噴霧離子源;掃描模式:正離子掃描(ESI+);檢測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM);電噴霧電壓(IS):5 500 V;離子源溫度:550℃;curtain gas(氣簾氣)為35.0 psi;gas1(霧化氣)、gas2(輔助氣)分別為55,55 psi。MRM相關(guān)參數(shù)設(shè)定見表2。
表2 黃曲霉毒素B1的保留時(shí)間、定性離子、定量離子與內(nèi)標(biāo)物等MRM相關(guān)參數(shù)設(shè)定
同位素稀釋高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線為:Y=62 588X+2 827,相關(guān)系數(shù)R=0.999 6,表明在濃度0.1~25.0 ng/ml內(nèi)線性關(guān)系良好,檢出限0.02 μg/kg。
量子點(diǎn)熒光免疫層析法采用NepQD-Infinity-V1快速免疫熒光分析儀內(nèi)置曲線,其線性方程為:Y=1.340 1X-1.672 44,相關(guān)系數(shù)R2=0.991 30,其中Y=ln(p/q),p=OD/OD0,q=1-p,式中X為ln(目標(biāo)物濃度),OD為目標(biāo)物反應(yīng)值,OD0為目標(biāo)物濃度為0的反應(yīng)值均值。量子點(diǎn)熒光免疫層析檢測(cè)花生油中AFB1的線性范圍為0.5~25.0 μg/kg,檢出限為0.5 μg/kg。
取陰性樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),設(shè)計(jì)3個(gè)不同水平,將AFB1標(biāo)準(zhǔn)溶液添加到空白花生油樣品中,混合均勻,按照1.2.2 方法進(jìn)行試驗(yàn),同位素稀釋高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜和量子點(diǎn)熒光免疫層析法的回收率分別為83.2%~94.6和78.6%~88.3%,精密度為1.5%~3.5%和1.6%~3.8%,(見表3)。根據(jù) GB/T 27404—2008附錄F[21]中的要求,回收率參考范圍被測(cè)組分含量<0.1 mg/kg時(shí),回收率范圍在60%~120%,符合國(guó)標(biāo)要求。
表3 2種檢測(cè)方法線性方程、回收率、檢出限比較
采用2種方法對(duì)購(gòu)買具有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書的質(zhì)控樣(特性值8.851 μg/kg,特性值區(qū)間 5.449~12.253 μg/kg)進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明,同位素稀釋高效液相-串聯(lián)質(zhì)譜法和量子點(diǎn)熒光免疫層次法的結(jié)果分別為9.051 μg/kg及7.752 μg/kg,均在特性值區(qū)間范圍內(nèi),符合要求。且對(duì)樣品進(jìn)行6次獨(dú)立重復(fù)測(cè)試,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為2.6%和3.7%,精密度均符合定量分析的要求,見表4。
表4 2種檢測(cè)方法質(zhì)控樣測(cè)定結(jié)果
靈敏度是指方法在實(shí)驗(yàn)條件下達(dá)到實(shí)際最低檢出水平時(shí),檢出陽(yáng)性結(jié)果的陽(yáng)性樣品數(shù)占總陽(yáng)性樣品數(shù)的百分比。假陰性率是指方法在實(shí)驗(yàn)條件下達(dá)到實(shí)際最低檢出水平時(shí),陽(yáng)性樣品中檢出陰性結(jié)果的最大概率(以百分比計(jì))。根據(jù)食藥監(jiān)辦科〔2017〕43號(hào)《食品快速檢測(cè)方法評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》中計(jì)算公式,熒光量子點(diǎn)免疫層析法靈敏度及假陰性率見表5。
表5 熒光量子點(diǎn)免疫層析法靈敏度及假陰性率
在參比方法檢測(cè)的所有陽(yáng)性樣本中:
參比方法的陽(yáng)性樣本數(shù)量(N1)=快檢陽(yáng)性數(shù)量(N11)+快檢陰性數(shù)量(N12)。
靈敏度(p+,%)=快檢陽(yáng)性數(shù)量(N11)/(參比方法的陽(yáng)性數(shù)量(N1))×100(其中參比方法的陽(yáng)性數(shù)量=快檢陽(yáng)性數(shù)量+快檢陰性數(shù)量)。
假陰性率(pf-,%)=快檢陰性數(shù)量(N12)/參比方法的陽(yáng)性數(shù)量(N1)×100。
本試驗(yàn)中,同位素稀釋高效液相-串聯(lián)質(zhì)譜法為參比方法,量子點(diǎn)熒光免疫層析為快檢方法。由表6可知,在試驗(yàn)的76批樣本中,參比方法測(cè)定的陽(yáng)性樣本數(shù)為76批,量子點(diǎn)熒光免疫層析法檢測(cè)的陽(yáng)性樣本數(shù)為70批,陰性樣本數(shù)為6批,故熒光量子點(diǎn)免疫層析檢測(cè)技術(shù)的靈敏度為92.1%,假陰性率為7.9%。
參比方法陽(yáng)性樣本中AFB1含量的比較見表6。由表6可知,同位素稀釋法高效液相-串聯(lián)質(zhì)譜法和量子點(diǎn)熒光免疫層析法檢測(cè)的76批樣品中,兩種方法的相對(duì)偏差為0.05%~9.93%。對(duì)兩種方法AFB1檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行T檢驗(yàn),t=0.9 993,t雙衛(wèi)臨尾(0.025,76)=2.291,t 表6 參比方法陽(yáng)性樣本中AFB1含量的比較 量子點(diǎn)熒光免疫層析法檢測(cè)花生油中AFB1的檢出限、回收率、精密度均良好,且和國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法同位素稀釋高效液相-串聯(lián)質(zhì)譜法數(shù)據(jù)對(duì)比無顯著性差異,符合國(guó)標(biāo)要求。量子點(diǎn)熒光免疫層析法是基于量子點(diǎn)標(biāo)記的抗原抗體反應(yīng),利用熒光分析儀測(cè)定卡上檢測(cè)線和控制線的熒光強(qiáng)度,而且其樣品提取簡(jiǎn)單,只需簡(jiǎn)單的振蕩提取、離心、稀釋后即可上機(jī)檢測(cè),且有內(nèi)置曲線可快速讀出結(jié)果。該方法具有分析時(shí)間短、步驟簡(jiǎn)單、結(jié)果可靠等優(yōu)點(diǎn),靈敏度、特異性均很好,適合現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè),可在基層快檢中推廣應(yīng)用,用于各地市場(chǎng)監(jiān)管單位現(xiàn)場(chǎng)快速定量檢測(cè)食用油中AFB1含量,同時(shí)也為該方法用于其它真菌毒素的定量熒光免疫檢測(cè)提供了參考。3 結(jié)論與討論