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        UPLC-MS/MS法快速測(cè)定馬桑蠶蛹中3種馬桑內(nèi)酯

        2022-10-12 09:09:44黃永橋,毛敏霞,李占彬
        現(xiàn)代食品 2022年18期

        馬桑蠶(Coriaria sinicasilkworm)又名蓖麻蠶,以馬桑葉為食,故稱之為馬桑蠶[1]。馬桑(Coriaria sinicaMaxim.)是馬桑屬植物,全株有毒,果實(shí)毒性最大,因外形與桑葚相似,易被誤食而引發(fā)中毒[2]。馬桑毒性成分有羥基馬桑內(nèi)酯(Tutin)、馬桑寧內(nèi)酯(Corianin)、馬桑亭內(nèi)酯(Coriatin)等二環(huán)倍半萜內(nèi)酯毒素[3]。馬桑中毒能引起痙攣、嘔吐等一系列中毒癥狀,嚴(yán)重者可致死亡[4]。

        目前,有關(guān)馬桑毒素的研究主要集中在藥理方面,如殺蟲抑菌等方面[7-8]。含量測(cè)定相關(guān)報(bào)道較少,相關(guān)研究主要是對(duì)人體血液、尿液及蜂蜜中馬桑內(nèi)酯進(jìn)行含量測(cè)定[9-11]。針對(duì)馬桑蠶蛹中馬桑內(nèi)酯的檢測(cè)方法尚未見報(bào)道。

        本研究以馬桑蠶蛹為研究對(duì)象,建立了馬桑蠶蛹中3種馬桑內(nèi)酯的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀的分析方法。該方法簡(jiǎn)單快速,準(zhǔn)確度和精密度高,可以為馬桑蠶蛹進(jìn)行深加工的質(zhì)量安全監(jiān)管提供技術(shù)支持。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        馬桑寧內(nèi)酯、馬桑亭內(nèi)酯、羥基馬桑內(nèi)酯(純度>98 %):云南西力生物技術(shù)股份有限公司;甲醇、乙腈、甲酸(均為色譜純):上海安普實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司;Oasis PRiME HLB(3cc/150 mg)柱:美國(guó)waters公司;實(shí)驗(yàn)室所用水均為超純水。

        超高效液相色譜儀(Agilent 1290)、三重四極桿質(zhì)譜儀(Agilent G6470,配有電噴霧離子源):美國(guó)Agilent公司;刀式研磨粉碎儀(GM200):德國(guó)Retsch公司;超純水機(jī)(Milli-Q):美國(guó)Millipore公司。

        1.2 實(shí)驗(yàn)方法

        1.2.1 樣品前處理

        稱取試樣5.00 g,加入20 mL乙腈,超聲提取10 min,4 500 r·min-1離心5 min,取上清液過PRiME HLB柱,棄去前幾滴流出液,收集后續(xù)流出液,準(zhǔn)確移取2 mL濾液于40 ℃氮吹至近干,用1.0 mL10%乙腈溶液溶解,過膜,供儀器測(cè)定。

        1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

        標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:稱取5 mg(精確至0.1 mg)3種馬桑內(nèi)酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),用甲醇溶解并定容至刻度,濃度為1 mg·mL-1的單標(biāo)儲(chǔ)備液,-18 ℃避光保存。

        基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:用基質(zhì)溶液配制濃度為10.0 μg·L-1、20.0 μg·L-1、50.0 μg·L-1、100.0 μg·L-1、200.0 μg·L-1以及500.0 μg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。

        由表2可以看出,使用FLAC3D模擬出的結(jié)果誤差最大,單一Elman網(wǎng)絡(luò)精度較高,但結(jié)合小波-模糊控制Elman網(wǎng)絡(luò)的方法精度較單一Elman和FLAC3D,有了顯著的提高,由圖11可看出,小波-模糊控制Elman網(wǎng)絡(luò)與拱頂位移變化曲線具有較高的貼合度,并減少了突變點(diǎn)的產(chǎn)生,較前兩種方法,精度有了較大的提高。

        1.2.3 儀器條件

        (1)色譜條件。色譜柱:ZORBAX Eclipse Plus-C18(100 mm×2.1 mm,1.8 μm):美國(guó)Agilent公司;柱溫為40 ℃;進(jìn)樣體積為10.0 μL;梯度洗脫程序見表1。

        表1 洗脫梯度表

        (2)質(zhì)譜條件。ESI源;負(fù)離子模式;多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(Multiple Reaction Monitoring MRM);毛細(xì)管電壓為-3.5 kV;霧化器壓力為40 psi;干燥氣流速為10 L·min-1;鞘氣流速為10 L·min-1;鞘氣溫度為300 ℃;目標(biāo)物質(zhì)譜條件見表2。

        表2 質(zhì)譜參數(shù)表

        2 結(jié)果與分析

        2.1 樣品前處理方法優(yōu)化

        2.1.1 提取

        (1)提取溶劑。研究對(duì)提取溶劑的種類進(jìn)行了考察,選取不同提取溶劑(乙腈、0.1%甲酸-乙腈、乙酸乙酯、0.1%甲酸-乙酸乙酯、甲醇及0.1%甲酸甲醇)對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行提取,結(jié)果以回收率表示。結(jié)果表明,幾種提取溶劑的提取效率差別明顯,乙腈提取率為70%~79%,0.1%甲酸-乙腈提取率為65%~72%,乙酸乙酯提取率為42%~55%,0.1%甲酸-乙酸乙酯提取率為41%~50%,甲醇提取率為40%~48%,0.1%甲酸甲醇提取率為40%~45%。其中,乙腈提取率最高。進(jìn)一步比較了不同濃度乙腈的提取效果(見圖1),圖中不同字母表示平均回收率差異顯著(P<0.05)。隨著乙腈濃度的增加,提取率明顯增大(P<0.05)。故選用100%乙腈作為提取液。

        圖1 乙腈體積分?jǐn)?shù)對(duì)目標(biāo)物回收率的影響圖(n=3)

        圖2 超聲提取時(shí)間的回收率圖

        2.1.2 凈化

        蠶蛹中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、磷脂等物質(zhì),實(shí)驗(yàn)過程中需對(duì)這些物質(zhì)進(jìn)行去除,最大程度降低雜質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)考察了C18、PSA、PRiME HLB及Oasis HLB不同凈化方法對(duì)目標(biāo)物的凈化效果。結(jié)果如圖3所示,使用C18吸附劑凈化時(shí),羥基馬桑內(nèi)酯和馬桑寧內(nèi)酯損失較多,回收率均低于40%;使用Oasis HLB固相萃取柱凈化時(shí),馬桑亭內(nèi)酯和損失較多,回收率較差;使用PSA吸附劑的回收率為65%~69%,PRiME HLB小柱回收率為76%~86%,優(yōu)于其他3種(P<0.05)。故實(shí)驗(yàn)選取PRiME HLB小柱。

        圖3 不同凈化方法的回收率圖

        2.2 儀器條件優(yōu)化結(jié)果

        2.2.1 色譜條件的優(yōu)化

        實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用ZORBAX Eclipse Plus C18(100 mm×2.1 mm,1.8 μm)色譜柱,并采用梯度洗脫程序?qū)δ繕?biāo)物有較好的分離度??疾炝瞬煌袡C(jī)相(甲醇、乙腈)和水相(純水和0.1%甲酸溶液)組合的分離效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),使用甲醇作為流動(dòng)相時(shí)目標(biāo)物的響應(yīng)較好,但馬桑寧內(nèi)酯和馬桑亭內(nèi)酯色譜峰重疊;使用乙腈作為流動(dòng)相時(shí)馬桑寧內(nèi)酯和馬桑亭內(nèi)酯有較好的分離,且水相中加入0.1%甲酸使目標(biāo)物的響應(yīng)較好。因此,最終選擇乙腈-0.1%甲酸水溶液為流動(dòng)相,目標(biāo)物保留時(shí)間見表1,圖4為不同流動(dòng)相的總離子流圖。

        圖4 不同流動(dòng)相的總離子流圖

        2.2.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

        參考已有研究[8-9]配制200 ng·mL-1的3種馬桑內(nèi)酯混標(biāo)溶液,在負(fù)離子模式下一級(jí)全掃描得到母離子,在最優(yōu)碎裂電壓下進(jìn)行碰撞解離,通過子離子掃描得到定量和定性離子碎片離子信息,優(yōu)化碰撞能量,并對(duì)其他質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,如毛細(xì)管電壓、干燥和鞘氣的溫度及流速等,優(yōu)化結(jié)果見表2。

        2.3 基質(zhì)效應(yīng)

        基質(zhì)效應(yīng)計(jì)算公式:ME=[(基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線斜率/無(wú)基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線斜率)-1]×100%。通常,|ME|≤20%時(shí),基質(zhì)干擾程度較低;|ME|在20%~50%時(shí),為中等程度的基質(zhì)干擾效應(yīng);|ME|≥50%時(shí),表示基質(zhì)干擾強(qiáng)烈[10]。結(jié)果見表3,3種馬桑內(nèi)酯的均存在基質(zhì)抑制效應(yīng),在檢測(cè)過程中采取基質(zhì)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)工作液的方法來(lái)降低基質(zhì)效應(yīng)干擾。

        2.4 方法回歸方程

        用基質(zhì)液配制系列標(biāo)準(zhǔn)工作液,以各組分的峰面積對(duì)質(zhì)量濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。結(jié)果表明,目標(biāo)物線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)(r)均>0.992。通過信噪比(S/N=3)計(jì)算檢出限(LOD),結(jié)果見表3。

        表3 回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限和基質(zhì)效應(yīng)表

        2.5 回收率和精密度

        分別添加低、中、高3個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個(gè)水平做6個(gè)平行,結(jié)果見表4。3種馬桑內(nèi)酯的平均回收率在76.6 %~94.1 %,RSD在3.6%~12.6%。

        表4 加標(biāo)回收率和精密度表(n=6)

        2.6 樣品測(cè)定

        使用本研究建立的方法對(duì)馬桑蠶蛹及其糞便進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果馬桑蠶蛹中均未檢出3種馬桑內(nèi)酯化合物。通過對(duì)馬桑蠶蛹的糞便進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)糞便中3種馬桑內(nèi)酯均有檢出。

        3 結(jié)論

        建立了馬桑蠶蛹中羥基馬桑內(nèi)酯、馬桑寧內(nèi)酯和馬桑亭內(nèi)酯的UHPLC-MS/MS快速分析方法。結(jié)果顯示3種馬桑內(nèi)酯相關(guān)系數(shù)均>0.992,平均加標(biāo)回收率為76.6%~94.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.6%~12.6%(n=6)。利用建立的方法對(duì)馬桑蠶蛹及其糞便進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果發(fā)現(xiàn),馬桑蠶蛹中均未檢出,在其糞便中3種馬桑內(nèi)酯均有檢出。說(shuō)明在馬桑蠶蛹在消化馬桑葉的過程中,并未吸收馬桑葉中的馬桑內(nèi)脂,而是將其通過糞便排出體外。因此,加強(qiáng)馬桑內(nèi)脂在蠶蛹體內(nèi)代謝途徑和機(jī)理的進(jìn)一步深入研究,為馬桑蠶蛹綜合利用及產(chǎn)品開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐。

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