李云萱,朱 帥,鄭仕劍
(浙江方圓檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司,浙江 杭州 310018)
近幾年,我國(guó)人民生活水平逐步提高,堅(jiān)果已成為幾乎每日都在攝取的食物[1],因此堅(jiān)果的食品安全和人們的生活健康息息相關(guān)。由于堅(jiān)果水分、水分活度、營(yíng)養(yǎng)成分、pH 值和能長(zhǎng)期貯存的特性導(dǎo)致其容易發(fā)霉。堅(jiān)果中常見(jiàn)的可檢測(cè)到的真菌多是曲霉屬、根霉屬和青霉屬[2-3]。而堅(jiān)果中經(jīng)常出現(xiàn)潛在的產(chǎn)毒物種,如黃曲霉、寄生曲霉和黑曲霉[4-5],這些霉菌種類是眾所周知的黃曲霉毒素的生產(chǎn)者,具有遺傳毒性和致癌性[6-7]。其中,黃曲霉毒素對(duì)免疫系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)具有損傷性[8],而黃曲霉毒素B1的毒性最烈,為氰化鉀的10 倍,砒霜的68 倍[9],是目前受真菌污染的堅(jiān)果中毒性最大、涉及面最廣的霉菌毒素之一。尤其在濕熱環(huán)境中發(fā)生幾率較高,易在玉米、花生、谷物、果仁、堅(jiān)果等油脂含量較高的糧油作物上生長(zhǎng)[10]。1993 年,黃曲霉毒素被世界衛(wèi)生組織的癌癥研究機(jī)構(gòu)確定為天然存在的一類致癌物質(zhì)[11]。每年世界上約有25%的食物受黃曲霉毒素污染[12]。黃曲霉毒素是由真菌屬的黃曲霉和寄生曲霉等產(chǎn)生的一類帶有香豆素或雙呋喃環(huán)的化合物[13]。黃曲霉毒素對(duì)肝臟的毒性尤為明顯,過(guò)量攝入會(huì)導(dǎo)致肝炎、肝硬化和肝壞死等,除了對(duì)腎臟等器官的功能造成嚴(yán)重?fù)p外,還抑制生長(zhǎng)發(fā)育、影響生殖代謝和免疫調(diào)節(jié)等[14]。
開(kāi)心果、核桃和杏仁由于對(duì)身體健康有良好的功效而備受青睞。開(kāi)心果可降低膽固醇水平并降低血壓[15],減少身體氧化和炎癥壓力、控制血糖、更好地控制食欲并控制體重[16]。核桃仁中含有的亞油酸,則可預(yù)防和治療老年人血管疾病[17]??嘈尤手械目嘈尤受站哂幸种坪蜌⑺腊┘?xì)胞的作用[18]。因此,快速篩查堅(jiān)果中真菌毒素含量,并保障其含量在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)成為一個(gè)與食品安全息息相關(guān)的問(wèn)題。
目前,常用的黃曲霉毒素檢測(cè)方法有薄層色譜法[19]、熒光光度法[20-21]、酶聯(lián)免疫法[22-24]、高效液相色譜法[25-26]等。但上述方法前處理繁瑣、操作步驟多、雜質(zhì)影響較大、易產(chǎn)生干擾,尤其黃曲霉毒素B1,柱前衍生所用試劑對(duì)操作者和環(huán)境都有一定危害,柱后衍生又需要專用的配套儀器,應(yīng)用易受限制。與此同時(shí),液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法越來(lái)越多應(yīng)用于各類真菌毒素分析,并且使黃曲霉毒素的分析能力得到顯著提高,這主要得益于質(zhì)譜的高靈敏度和定量能力,且還無(wú)需衍生,更可以同時(shí)對(duì)多種化合物進(jìn)行定性定量分析。研究建立了用MycoSep226 多功能凈化柱凈化的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定開(kāi)心果、核桃和杏仁中的黃曲霉毒素。
Sciex Triple Quad 5500 型三重四級(jí)桿液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀,配有電噴霧離子源(ESI),美國(guó)AB 公司產(chǎn)品;Milli-Q Integral 型超純水儀,美國(guó)默克公司產(chǎn)品;ST16R 型高速冷凍離心機(jī),Thermo Fisher 公司產(chǎn)品;HY-2A 型調(diào)速振蕩器,江蘇金壇榮華產(chǎn)品;VORTEX GENIUS3 型渦旋混合器,IKA 公司產(chǎn)品;DS-800DTH 型超聲波清洗器,上海生析超聲儀器有限公司產(chǎn)品。
黃曲霉毒素B1,B2,G1,G2(100 μg/mL),Dr.Ehrenstorfer 公司提供。
乙腈、甲醇(均為色譜純),德國(guó)Merck 公司提供;無(wú)水硫酸鎂(分析純),西隴科學(xué)股份有限公司提供;Z-Sep 凈化管,Supelco 公司提供;C18,深圳逗點(diǎn)生物技術(shù)有限公司提供;實(shí)驗(yàn)室一級(jí)用水,符合GB/T 6682—2008《分析實(shí)驗(yàn)室用水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》;MycoSep226 凈化柱,美國(guó)Romer Labs 公司提供。
黃曲霉毒素B1,B2,G1,G2標(biāo)準(zhǔn)工作液(100ng/mL):準(zhǔn)確移取黃曲霉毒素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液0.10 mL 至100 mL容量瓶中,乙腈定容。此溶液密封后避光-20 ℃下保存,3 個(gè)月有效。
標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液:準(zhǔn)確移取混合標(biāo)準(zhǔn)工作液(100 ng/mL) 50,100,200,500,1 000 μL 至10 mL容量瓶中,用空白萃取液定容至刻度,配置質(zhì)量濃度為0.5,1.0,2.0,5.0,8.0,10.0 ng/mL。
準(zhǔn)確稱取處理好的樣品5.00 g(精確到0.01 g)于50 mL 具塞離心管中,加入20 mL 乙腈水(8∶2),渦旋1 min,振蕩10 min,以轉(zhuǎn)速8 000 r/min離心5 min,取上清液于裝有5 g 無(wú)水硫酸鈉、200 mg Z-SEP 的離心管中,振蕩2 min,以轉(zhuǎn)速8 000 r/min離心5 min。
取6 mL 上述離心后的提取液過(guò)MycoSep226 多功能凈化柱,舍去前2 mL,取后4 mL 凈化液40~50 ℃氮吹干,殘?jiān)? mL 50%乙腈水定容,過(guò)0.22 m濾膜,待上機(jī)測(cè)定。
液相色譜條件:WatersACOUITYUPLC? HSST3 型色譜柱(1.8 μm,2.1 mm×100 mm);流動(dòng)相:A 為乙腈,B 為0.1%甲酸水溶液;流速0.3 mL/min,柱溫30 ℃,進(jìn)樣量5 μL。
梯度洗脫程序見(jiàn)表1。
表1 梯度洗脫程序
質(zhì)譜條件:電噴霧離子源(ESI),正離子掃描,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM) 模式,電噴霧電壓(IS) 5 500 V,離子源溫度(TEM) 550 ℃,碰撞氣(CAD,N2) 壓力41.3 kPa(6 Psi),氣簾氣(CUR,N2) 壓力206.8 kPa(30 Psi),霧化氣(GS1,N2) 壓力413.7 kPa(60 Psi),輔助加熱氣(GS2,N2) 壓力413.7 kPa(60Psi)。
黃曲霉毒素B1,B2,G1,G2的質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表2。
表2 黃曲霉毒素B1,B2,G1,G2 的質(zhì)譜參數(shù)
黃曲霉毒素B1,B2,G1,G2在ESI+模式下有較高的響應(yīng),通過(guò)一級(jí)、二級(jí)質(zhì)譜全掃描,選取其中豐度最高的離子作為黃曲霉毒素B1,B2,G1,G2各自的特征離子,調(diào)試出最佳的去簇電壓、碰撞室出口電壓、碰撞能量。選取響應(yīng)最強(qiáng)的離子作為定量離子,響應(yīng)次之的作為定性離子。
在正離子模式下,相比用純水作流動(dòng)相,加入甲酸更有助于離子化,隨著甲酸濃度的增加,質(zhì)譜響應(yīng)值增加,但超過(guò)一定的濃度響應(yīng)反而下降。而乙腈則讓黃曲霉毒素有很高的響應(yīng)。因此,采用乙腈- 0.1%甲酸水作為流動(dòng)相,在6 min 內(nèi)分離效果良好。
黃曲霉毒素B1,B2,G1,G2譜圖見(jiàn)圖1。
圖1 黃曲霉毒素B1,B2,G1,G2 譜圖
針對(duì)黃曲霉毒素極性較大的特點(diǎn),選取了不同比例甲醇水和乙腈水作為提取劑進(jìn)行比較。發(fā)現(xiàn)甲醇∶水(7∶3) 和乙腈∶水(8∶2) 時(shí)有較高的回收率,均能達(dá)到80%以上,且基質(zhì)效應(yīng)影響較小。不同比例溶劑提取液對(duì)回收率的影響見(jiàn)表3。
表3 不同比例溶劑提取液對(duì)回收率的影響
QuEChERS 凈化方法比傳統(tǒng)的從樣品提取目標(biāo)物,更能有效地去除更多的脂肪和顏色,其方法快速、簡(jiǎn)便、廉價(jià)、有效、耐用、安全。選取的Z-Sep凈化產(chǎn)品,是在凈化管中加入提取液,樣品在提取液和散裝SPE 填料之間進(jìn)行分配或吸附,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基質(zhì)樣品的凈化,能有效消除基質(zhì)干擾的問(wèn)題。試驗(yàn)對(duì)比Z-Sep 與C18不同比例下的提取效率,在添加量為20 μg/kg 下進(jìn)行回收。
不同比例溶劑提取液對(duì)回收率的影響見(jiàn)表4。
表4 不同比例溶劑提取液對(duì)回收率的影響%
用空白基質(zhì)配置濃度為0.1~10.0 μg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,經(jīng)液相色譜-質(zhì)譜上機(jī)測(cè)試,以目標(biāo)化合物質(zhì)量濃度X(μg/L) 為橫坐標(biāo),目標(biāo)化合物對(duì)應(yīng)的峰面積Y 縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果顯示在0.1~10.0 μg/L 范圍內(nèi)線性良好。
回歸方程及檢出限(S/N=3)、定量限(S/N=10)見(jiàn)表5。
表5 回歸方程及檢出限、定量限
稱取樣品,添加0.5,1.0 和5.0 μg/kg 3 水平的黃曲霉毒素標(biāo)準(zhǔn)溶液,按2.3 節(jié)的試驗(yàn)方法進(jìn)行前處理,計(jì)算回收率和標(biāo)準(zhǔn)偏差。
典型樣品的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)見(jiàn)表6。
表6 典型樣品的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差
結(jié)果表明,堅(jiān)果中黃曲霉毒素的回收率為85.9%~112.4%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD) ≤10%,滿足日常檢測(cè)需求。
建立了QuEChERS 凈化超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定堅(jiān)果中的黃曲霉毒素含量的方法。高、中、低不同質(zhì)量濃度加標(biāo)回收率85.9%~112.4%,相對(duì)偏差(RSD) 在1.02%~5.75%。黃曲霉B1,B2,G1,G2方法定量限為0.5 g/kg。該方法操作簡(jiǎn)便、方便快捷、回收穩(wěn)定,可為堅(jiān)果中的黃曲霉毒素檢測(cè)提供技術(shù)支持。