◎ 王乾麗,黃永橋,簡(jiǎn)銀池,扶 勝,朱明燕
(1.貴州省檢測(cè)技術(shù)研究應(yīng)用中心,貴州 貴陽(yáng) 550000;2.食品安全與營(yíng)養(yǎng)(貴州)信息科技有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550000)
棉酚俗稱棉毒素,是錦葵科棉屬植物色素腺產(chǎn)生的多酚二萘衍生物[1],易溶于丙酮、乙腈等有機(jī)溶劑[2]。研究表明,游離棉酚是一種神經(jīng)性、血管性、細(xì)胞性有毒物質(zhì)[3],人們食用含有棉酚的食物后可引起低血鉀癥,損傷內(nèi)臟器官以及可能導(dǎo)致不孕等癥狀[4-6]。我國(guó)是食用菌栽培生產(chǎn)大國(guó),食用菌的培養(yǎng)基材料一般為有機(jī)廢料或其副產(chǎn)品,如鋸末、玉米稈、棉稈、果殼、茶副產(chǎn)品等,而棉籽殼作為萬(wàn)能的培養(yǎng)基被廣泛應(yīng)用于食用菌的栽培中,棉籽殼中含有大量的棉酚,食用菌在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)吸收富集棉籽殼中的游離棉酚,人們食用含有棉酚的食用菌后可能會(huì)影響身體健康。因此對(duì)食用菌中的游離棉酚進(jìn)行檢測(cè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
目前,關(guān)于研究食用菌中棉酚的檢測(cè)方法較少,也未有相關(guān)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),棉酚檢測(cè)方法采用比色法、分光光度法、高效液相色譜法等,以上方法存在方法選擇性不強(qiáng)、操作復(fù)雜、基質(zhì)干擾大,測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題,高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法具有靈敏度高、準(zhǔn)確度高、精密度好等特點(diǎn),近幾年也被廣泛應(yīng)用于棉酚的檢測(cè),研究較多的是棉酚在動(dòng)物源食品、植物源食品、農(nóng)副產(chǎn)品以及飼料中的檢測(cè),但采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定食用菌中的游離棉酚較少。
1.1.1 儀器與設(shè)備
Agilent 1290-6470超高效液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀,配有ESI源(美國(guó)Agilent公司);攪拌機(jī)Blixer3(法國(guó)ROBOT COUPA公司);LT2002電子天平(常熟市天量?jī)x器有限公司);離心機(jī)(湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司)。
1.1.2 主要試劑
棉酚(純度>95%,上海安普實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);丙酮(色譜純,德國(guó)Merck公司);甲酸(色譜純,上海安普實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);乙酸銨(分析純、西亞試劑);鹽酸(優(yōu)級(jí)純,純度36.0%~38.0%,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。
精密稱取10 mg棉酚(精確至0.01 mg)于10 mL棕色容量瓶中,用乙腈溶解混勻并定容至刻度線,配制成質(zhì)量濃度為1 000.0 μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,根據(jù)后續(xù)實(shí)驗(yàn)需要移取不同標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于棕色容量瓶中,避光備用。
色譜柱:ZORBAX Eclipse Plus-C18反相色譜柱(50 mm×2.1 mm,1.8 μm,美國(guó)Agilent公司);流動(dòng)相A:0.1%甲酸水(含2 mmol·L-1乙酸銨)溶液,流動(dòng)相B:乙腈;流速:0.4 mL·min-1;柱溫:40 ℃;進(jìn)樣體積:2.0 μL;梯度洗脫程序見表1。
表1 流動(dòng)相洗脫梯度表
離子源:電噴霧離子源,負(fù)離子掃描;多反應(yīng)監(jiān)測(cè);毛細(xì)管電壓:4.5 kV;霧化器壓力:40 psi;干燥氣流速:10 L·min-1;干燥氣溫度:300 ℃;鞘氣流速:10 L·min-1;鞘氣溫度:300 ℃;其他質(zhì)譜條件見表2。
表2 質(zhì)譜分析參數(shù)表
稱取5 g(精確至0.01 g)搗碎后的組織樣品于50 mL離心管中,準(zhǔn)確加入15 mL丙酮-鹽酸(0.5 mol·L-1)-水(13∶1∶6,v/v/v)混合溶劑,加入1粒陶瓷均質(zhì)子,渦旋振蕩20 min后離心,取出上清液,用10 mL提取液重復(fù)提取一次,用提取液定容至25 mL。靜置片刻后,取上清液過(guò)0.22 μm PTFE濾膜,待測(cè)。
2.1.1 提取液的選擇
不同提取液的提取效率是不同的,提取液的選擇除了要考慮目標(biāo)化合物的理化性質(zhì)外,還要考慮不同基質(zhì)、提取量、提取環(huán)境等因素。張文華等[7]比較了丙酮和乙腈的提取效率,其中以丙酮-水混合溶劑的提取效果較理想。張靜等[8]比較了游離棉酚在純丙酮溶液、丙酮-水溶液、丙酮-磷酸溶液中的穩(wěn)定性差異,其中丙酮水的變異系數(shù)較小,穩(wěn)定性好。本文比較了丙酮-水(7∶3,v/v)、丙酮、丙酮冰乙酸、丙酮-鹽酸-水(13∶1∶6,v/v/v)的提取效率。由表3可知,丙酮-水和丙酮-鹽酸-水的提取效率較好,同時(shí)考慮棉酚為多酚化合物在偏酸性環(huán)境中降解不明顯,穩(wěn)定性高,因此本試驗(yàn)樣品前處理提取液選定丙酮-鹽酸-水。
表3 不同提取溶劑回收率比較表
2.1.2 提取液最佳鹽酸濃度的選擇
棉酚的穩(wěn)定性受pH的影響,本實(shí)驗(yàn)就鹽酸濃度對(duì)回收率的影響及其精密度進(jìn)行了比較,將濃鹽酸稀釋成0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.8 mol·L-1和1.0 mol·L-1共5個(gè)濃度,與丙酮和水配制成丙酮-鹽酸-水(13∶1∶6,v/v/v)的混合提取液,在空白香菇中添加2.5 ng·mL-1棉酚,用上述不同鹽酸濃度的混合溶液提取,依次進(jìn)樣測(cè)定回收率,每個(gè)樣品做平行試驗(yàn)6次。由表4可知,當(dāng)鹽酸濃度為0.5 mol·L-1時(shí),回收率最高,隨著鹽酸濃度的增加,回收率開始降低,當(dāng)鹽酸濃度為1.0 mol·L-1時(shí),回收率降至60.4%。
表4 不同鹽酸濃度下香菇提取液的回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果表(n=6)
為選擇更合適的提取液,本文選取陰性香菇樣品,添加0.5 ng·mL-1、1.0 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1共3個(gè)不同濃度棉酚,每個(gè)濃度分別用鹽酸濃度為0.4 mol·L-1、0.5 mol·L-1、0.6 mol·L-1的丙酮-鹽酸-水(13∶1∶6,v/v/v)混合提取液充分提取,3個(gè)鹽酸濃度混合提取液的回收率都比較理想,鹽酸濃度為0.5 mol·L-1時(shí)回收率略高,比較3個(gè)濃度的回收率精密度,當(dāng)鹽酸濃度為0.4 mol·L-1時(shí)各添加量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.2%~8.9%,鹽酸濃度為0.5 mol·L-1時(shí)各添加量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.8%~6.1%,鹽酸濃度為0.6 mol·L-1時(shí)各添加量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.8%~9.8%,即鹽酸濃度為0.5 mol·L-1時(shí)的回收率精密度較好,說(shuō)明提取液為丙酮-鹽酸(0.5 mol·L-1)-水(13∶1∶6,v/v/v)時(shí),穩(wěn)定性更好,見表5。
表5 3種不同鹽酸濃度的回收率和精密度表(n=6)
2.2.1 方法的標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限、定量限
本方法采用基質(zhì)工作曲線作為定量曲線對(duì)基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償,結(jié)果表明,棉酚在0.25~25.00 μg·L-1的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)相關(guān)系數(shù)(R2)大于0.997,方法的檢出限(S/N=3)為1.0 μg·kg-1,定量限(S/N=10)為3.0 μg·kg-1,結(jié)果見表6。
表6 棉酚的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)(R2)、檢出限及定量限表
2.2.2 加標(biāo)回收及精密度考察
選取香菇、平菇和金針菇陰性樣品,分別添加2 μg·kg-1、4 μg·kg-1、10 μg·kg-13個(gè)不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照優(yōu)化條件進(jìn)行提取和分析。如表7所示,方法的平均回收率為86.1%~99.8%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%~8.2%,結(jié)果表明該方法的準(zhǔn)確度和精密度能夠滿足食用菌樣品中痕量游離棉酚的含量測(cè)定。
表7 食用菌中樣品的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表(n=6)
本研究針對(duì)食用菌具有較強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)及棉酚易氧化降解的特點(diǎn),對(duì)前處理提取液進(jìn)行了優(yōu)化,建立了食用菌中游離棉酚殘留量的分析檢測(cè)方法。本實(shí)驗(yàn)的樣品前處理步驟簡(jiǎn)單省時(shí),具有易用性和較高分析效率,該方法回收率高,檢出限低、靈敏度和重現(xiàn)性好,能夠滿足食用菌中痕量棉酚檢測(cè)要求,為食用菌的安全監(jiān)管提供可靠的技術(shù)支撐。