黃永橋 馬 凱 吳新文 高 亮 簡銀池 路 瑤 楊昌彪
(1. 貴州省檢測技術(shù)研究應用中心,貴州 貴陽 550014;2. 貴州省分析測試研究院,貴州 貴陽 550014)
米酵菌酸(Bongkrekic Acid)是椰毒假單胞菌屬酵米面亞種產(chǎn)生的一種可以引起食物中毒的毒素,毒性較強,誤食后會損壞人的腦、肝臟及腎等器官,嚴重者可致死亡[1-2],其化學結(jié)構(gòu)式如圖1所示。
圖1 米酵菌酸的化學結(jié)構(gòu)式Figure 1 The chemical structure formula of bongkrekic acid
近年來,中國因米酵菌酸引起的食物中毒事件時有發(fā)生[3-5]。黑木耳本身無毒,但長時間浸泡會變質(zhì)滋生細菌、真菌等致病微生物,進而產(chǎn)生生物毒素(米酵菌酸),危害人體健康。目前,中國現(xiàn)行的相關(guān)標準中只規(guī)定了銀耳中米酵菌酸含量≤ 0.25 mg/kg[6-7],現(xiàn)行的米酵菌酸檢測標準中檢出限為0.005 mg/kg[8],且標準適用范圍為銀耳及其制品、酵米面及其制品等食品,而黑木耳未在其檢測范圍內(nèi)且限量不明確。
目前,有關(guān)米酵菌酸含量檢測的方法有薄層色譜法[9]、紫外分光光度法[10]、高效液相色譜法[11-12]、液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法[13-15]、高分辨質(zhì)譜法[16]。薄層色譜法和紫外分光光度法操作簡單,但易受其他雜質(zhì)的干擾;高效液相色譜法通用性強,但靈敏度低;液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法因具有靈敏度高、抗干擾能力強等優(yōu)點,被廣泛用于痕量分析。而有關(guān)黑木耳中米酵菌酸含量的測定方法尚未見報道。QuEChERS法作為近年來新開發(fā)的一種快速、簡便的前處理方法,被廣泛用于農(nóng)獸藥殘留及其他痕量化合物的測定[17-20]。
研究擬以黑木耳為研究對象,采用QuEChERS凈化方法,建立QuEChERS結(jié)合UHPLC-MS/MS儀快速測定黑木耳中米酵菌酸含量的檢測方法,旨在為黑木耳的質(zhì)量控制提供一種更加快速、簡便的檢測方法。
超高效液相色譜儀:Agilent 1290型,配ZORBAX Eclipse Plus C18(50 mm×2.1 mm, 1.8 μm),美國安捷倫科技有限公司;
三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀:6470型,配有電噴霧離子源,美國安捷倫科技有限公司;
多管渦旋混合器:UMV-2型,北京普立泰科公司;
純水機:Milli-Q型,美國Millipore公司;
陶瓷均質(zhì)子:北京迪科馬科技有限公司;
C18吸附劑:40~63 μm,上海安譜實驗科技股份有限公司;
無水硫酸鎂:分析純,天津市科密歐化學試劑有限公司;
甲醇、乙腈:色譜級,德國Merck公司;
氨水:分析純,山東西亞化工科技有限公司;
乙酸銨(質(zhì)量分數(shù)25%~28%):色譜純,山東西亞化工科技有限公司;
米酵菌酸:≥95%,美國Sigma公司;
黑木耳:試驗前于30 ℃下恒溫避光浸泡48 h,市售。
1.2.1 標準儲備液配制 將米酵菌酸標準品配制成1.0 mg/mL標準儲備液,于-18 ℃避光保存。
1.2.2 基質(zhì)工作曲線配制 將樣品前處理后得到的空白基質(zhì)提取液,分別配置成0.50,1.00,2.00,4.00,8.00,10.00 ng/mL基質(zhì)標準工作液,現(xiàn)配現(xiàn)用。
柱溫35 ℃;進樣量5 μL;流動相A為2 mmol/L乙酸銨(含0.1%甲酸溶液),流動相B為乙腈;流速0.3 mL/min;洗脫梯度:0.0~0.5 min,10% B;0.5~1.5 min,10%~85% B;1.5~2.0 min,85% B;2.0~2.5 min,85%~10% B;2.5~4.0 min,10% B。
ESI源;負離子掃描;MRM掃描;毛細管電壓4.0 kV;霧化器壓力275.8 kPa;干燥氣和鞘氣流速10 L/min;干燥氣和鞘氣溫度300 ℃;母離子m/z485.2,錐孔電壓80 V,定量離子m/z441.3,碰撞能量8 eV,定性離子m/z397.3,碰撞能量18 eV。
稱取浸泡粉碎后的試樣5.00 g于塑料離心管中,加入10 mL 1%氨水—甲醇溶液,渦旋振蕩10 min,5 000 r/min離心10 min,吸取上清液2 mL于預先加有500 mg無水硫酸鎂和50 mg C18吸附劑的離心管中,渦旋1 min,5 000 r/min離心2 min,取上層清液過膜,待測。
1.6.1 基質(zhì)效應 采用基質(zhì)標準曲線和純?nèi)軇藴是€,并按式(1)計算基質(zhì)效應(ME)。
ME=[(k1/k2)-1]×100%,
(1)
式中:
ME——基質(zhì)效應,%;
k1——基質(zhì)匹配標準曲線斜率;
k2——純?nèi)軇藴是€斜率。
通常ME>0%為基質(zhì)增強效應;ME<0%為基質(zhì)抑制效應。當|ME|≤10%時,可忽略不計;當|ME|為10%~20%時,存在較弱的基質(zhì)效應;當|ME|>20%時,存在強基質(zhì)效應[21]。
1.6.2 檢出限及定量限 通過在陰性樣品中添加標準溶液來考察方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ)。
1.6.3 回收率及精密度 選取陰性樣品進行加標回收試驗,添加水平分別為2,4,10 μg/kg,每個水平重復6次,計算回收率和精密度。
1.6.4 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2016軟件對數(shù)據(jù)進行處理,使用Origin 2018軟件繪圖。
米酵菌酸結(jié)構(gòu)式中含有3個羧基(—COOH),酸性較強,當采用乙腈—水作為流動相時,其峰形、響應值和分類效果均優(yōu)于甲醇—水。當在水相中加入2 mmol/L乙酸銨時,其峰形得到明顯改善,因此,選擇乙腈—0.1%甲酸(含2 mmol/L乙酸銨溶液)作為流動相,采用梯度條件洗脫。
采用接雙通的方式,用100 μg/L的標準溶液進樣優(yōu)化分析,在負離子模式下使用一級全掃描得m/z為485.2的準分子離子([M-H]-),通過優(yōu)化錐孔電壓進行二級質(zhì)譜分析,得到m/z為397.3,441.3的特征碎片離子。
2.3.1 提取 選擇乙腈、0.1%甲酸—乙腈、1%氨水—乙腈、甲醇、0.1%甲酸—甲醇和1%氨水—甲醇作為提取溶劑,結(jié)果見圖2。由圖2可知,當使用1%氨水—乙腈作提取溶劑時,米酵菌酸提取效率為34.9%,明顯低于其他幾種溶劑;當使用乙腈、0.1%甲酸—乙腈、甲醇和0.1%甲酸—甲醇作提取溶劑時,其提取效率相差較小,均<70%;當使用1%氨水—甲醇作提取溶劑時,其提取效率為87.6%,高于其他幾種提取溶劑,且滿足要求。故選用1%氨水—甲醇作為提取溶劑。
圖2 提取溶劑對米酵菌酸回收率的影響Figure 2 Effects of different extraction solvents on the recovery of bongkrekic acid (n=3)
2.3.2 凈化 選擇C18吸附劑、PSA吸附劑、GCB吸附劑和Oasis PRiME HLB小柱進行考察,結(jié)果見圖3(a)。由圖3(a)可知,使用PSA和GCB吸附劑作凈化材料時,目標物的吸附較多,回收率<20%;使用C18吸附劑和Oasis PRiME HLB小柱時,回收率均滿足要求,但C18吸附劑的回收率略優(yōu)于Oasis PRiME HLB小柱,且雜質(zhì)干擾、基線噪聲等優(yōu)于Oasis PRiME HLB小柱。由圖3(b)可知,使用50 mg C18吸附劑的回收率優(yōu)于其他兩種。因此,選擇50 mg C18吸附劑作為凈化方法。
圖3 凈化方法及C18吸附劑用量對回收率的影響Figure 3 Effects of different purification methods and the amount of C18 adsorbent dosage on recovery (n=3)
2.4.1 基質(zhì)效應 由表1可知,基質(zhì)效應為21.8%,說明米酵菌酸在木耳基質(zhì)中存在較強的基質(zhì)增強效應,為減弱或消除基質(zhì)效應對結(jié)果的影響,采用基質(zhì)匹配標準曲線進行定量分析。
2.4.2 方法的標準曲線和檢出限 由表1可知,米酵菌酸在0.50~10.00 ng/mL的質(zhì)量濃度范圍內(nèi),相關(guān)系數(shù)(r)為0.998 3,線性關(guān)系良好,檢出限為2.0 μg/kg。
表1 線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及基質(zhì)效應Table 1 Linear range, Linear equation, correlation coefficient (r), limits of detection (LOD) and matrix effects (ME) of bongkrekic acid
2.4.3 回收率及精密度 由表2可知,3個添加水平的日內(nèi)平均回收率為74.4%~91.6%,日內(nèi)相對標準偏差(RSD)為6.0%~9.2%;日間平均回收率為74.9%~89.4%,日間相對標準偏差(RSD)為3.3%~4.3%。說明試驗方法具有較好的重復性與準確性,可用于木耳中米酵菌酸殘留量的定性、定量分析。
表2 加標回收率和精密度Table 2 Recoveries of standard addition and precisions of bongkrekic acid
標準溶液、空白樣品及加標樣品的總離子流圖如圖4所示。
圖4 米酵菌酸標準溶液、黑木耳空白樣品、黑木耳 加標樣品總離子流圖Figure 4 TIC chromatograms of standard solution, blank sample of auricularia auricula and bongkrekic acid spiked sample of auricularia auricular
按試驗建立的方法對浸泡48 h后的10批次黑木耳進行測定,每個樣品平行測定2次,結(jié)果均未檢出米酵菌酸。由于試驗是在冬季進行的,故未能反映不同季節(jié)環(huán)境條件對黑木耳浸泡的影響。
建立了QuECHERS結(jié)合UHPLC-MS/MS法快速測定木耳中米酵菌酸殘留量的檢測方法,并對建立的方法進行方法學驗證。結(jié)果表明,試驗方法前處理簡單、快速、靈敏度、精密度和分析準確性均滿足相關(guān)要求,且方法檢出限低于現(xiàn)有檢測標準,單個樣品分析時間為4 min,能夠快速、準確定性和定量分析木耳中米酵菌酸殘留量,為日常監(jiān)管提供技術(shù)支持。后續(xù)可研究黑木耳中產(chǎn)生米酵菌酸與浸泡時環(huán)境條件的關(guān)系,以揭示米酵菌酸在浸泡過程中的產(chǎn)生機理。