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液相串联质谱法测定核桃中5种黄曲霉毒素

2017-10-11臧国栋杨钦沾陈孟君林玉婵

食品研究与开发 2017年19期
关键词:亲和柱黄曲霉乙腈

臧国栋,杨钦沾,陈孟君,林玉婵

(惠州市农产品质量安全监督检测中心,广东惠州516008)

液相串联质谱法测定核桃中5种黄曲霉毒素

臧国栋,杨钦沾,陈孟君,林玉婵

(惠州市农产品质量安全监督检测中心,广东惠州516008)

建立核桃中黄曲霉毒素G1、G2、B1、B2、M1的测定方法。核桃经70%甲醇溶液提取、免疫亲和柱净化后,用高效液相色谱-串联三重四极杆质谱分析法测定。黄曲霉毒素 G1、G2、B1、B2、M1在 0.5 μg/L~50 μg/L 范围内与峰面积呈良好的线性关系,r>0.999。回收率在86.5%~98.0%之间。此方法定量准确、专属性比较强,假阳性率低,有较普遍的实用性,适合核桃中黄曲霉毒素的测定。

核桃;三重四级杆质谱;黄曲霉毒素

Abstract:To establish the determination method of Aflatoxins G1,G2,B1,B2,M1in walnut.Walnut was extracted by 70%methanol solution,purified by immunoaffinity column and analyzed by ultra high performance liquid chromatography-tandem triple quadrupole mass spectrometry.The linear relationship between the peak area of Aflatoxins G1,G2,B1,B2,M1was 0.5 μg/L-50 μg/L,r> 0.999.The recoveries ranged from 86.5%to 98.0%.This method was accurate,and the specificity was relatively strong,the false positive rate was low,there were more general practicality,it was suitable for the determination ofAflatoxinsin walnut.

Key words:walnut;triple quadrupole mass spectrum;Aflatoxins

黄曲霉毒素(Aflatoxins)是生长在食物及饲料中的黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生曲霉代谢的一组化学结构类似的产物,黄曲霉毒素具有强毒性和致癌性,其中黄曲霉毒素B1急性毒性是氰化钾的10倍,慢性中毒可诱发肝癌[1-3]。黄曲霉毒素存在于土壤、动植物、各种坚果,特别是花生和核桃中。1993年被世界卫生组织(World Health Organization,WHO)的癌症研究机构划定为一类致癌物[4],是人类原发性肝癌的主要致病因素之一,目前大多数国家和地区都已出台相关法律,对食品和饲料中黄曲霉毒素含量进行严格控制。鉴于黄曲霉毒素对人类的健康造成的危害,世界上许多国家已建立黄曲霉毒素限量标准。因此,对各类油脂中黄曲霉毒素含量的检测不可缺少,而目前油脂中黄曲霉毒素常用检测方法包括薄层色谱法、酶联免疫化学分析法、液质联用法、微柱筛选法和高效液相色谱法。在本研究中,我们建立用高效液相色谱-串联三重四极杆质谱对核桃中的黄曲霉毒素G1、G2、B1、B2、M1进行测定。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Agilent G6460三重串联四极杆质谱仪,配电喷雾离子源,配Agilent 1290超高效液相色谱仪:美国Agilent公司;TGL-16M高速冷冻离心机:湘仪离心机公司;SC-8L-150数控固相萃取装置:广州智真生物公司;MCX 固相萃取小柱(60 mg,3 mL):美国 Waters公司;微孔滤膜(0.22 μm):天津津腾公司;

黄曲霉毒素总量免疫亲和柱(3mL/60mg):美国Beacon;黄曲霉毒素 G1、G2、B1、B2、M1标准品溶液:农业部环境保护科研监测所;黄曲霉毒素 G1、G2、B1、B2、M1的浓度均为 1.0 μg/mL;核桃:市场购买;甲醇、乙腈(均为色谱纯):MERCK公司;试剂(均为分析纯):中国医药(集团)上海化学试剂公司。

1.2 液相色谱条件

色谱柱:ZORBAX Eclipse PlusC18柱,2.1 mm×50 mm×1.8μm(Agilent公司);柱温:30℃;流速:0.3 mL/min;进样量:10 μL;流动相:A为0.2%甲酸水溶液,B为乙腈;梯度洗脱程序见表1。

表1 流动相条件Table 1 Mobile phase conditions

1.3 质谱条件

电离方式:电喷雾电离源(ESI),正离子模式扫描,多反应监测(multiple-reaction monitoring,MRM),离子源温度:350℃;气体:氮气;干燥气流速:6 L/min;雾化器压力:310 kPa;鞘气温度:350℃;经过对毛细管出口电压、碰撞池能量等质谱参数的优化,最终确定黄曲霉毒素 G1、G2、B1、B2、M1质谱条件见表2。

表2 黄曲霉毒素G1、G2、B1、B2、M1检测的质谱参数Table 2 Mass spectrometry parameters of Aflatoxins G1,G2,B1,B2,M1

1.4 样品预处理

准确取粉碎均质样品5.0 g加入1.0 g氯化钠和70%甲醇水溶液25 mL,均质器高速搅拌提取1 min,然后超声处理10 min,10 000 r/min离心5 min,定性滤纸过滤,吸取上清液5 mL,用水稀释至20 mL,摇匀,待净化。取10 mL待测液,缓慢通过免疫亲和柱,流速控制在1 mL/min左右,再用10 mL纯水淋洗,弃去淋洗液,准确加入1.0 mL甲醇洗脱,流速控制在1 mL/min~2mL/min,收集甲醇洗脱液,涡旋混合1 min,过0.22 μm微孔滤膜于进样瓶,供液质分析。

2 结果

2.1 线性关系

配制黄曲霉毒素(AFT)G1、G2、B1、B2、M1混合标准溶液浓度从 0.5 μg/L~50.0 μg/L,进行检测分析,结果表明:在 0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0 μg/L 的浓度范围内,黄曲霉毒素 G1、G2、B1、B2、M1都具有良好的线性,线性相关系数r大于0.999,记录各待测组分色谱峰面积,以各成份的进样量为横坐标(X),各成份的峰面积为纵坐标(Y),进行回归分析,校正曲线结果见表3。

表3 回归方程和相关系数Table 3 Regression equation and correlation coefficient

2.2 检出限及定量限

以3倍信噪比(S/N=3)对应的浓度作为方法检出限(LOD),以10倍信噪比(S/N=10)对应的浓度作为方法定量限(LOQ),5种黄曲霉毒素的检出限为0.2μg/kg~0.3 μg/kg,定量限为 0.5 μg/kg~1.0 μg/kg,均满足检测要求,结果见表4。

表4 5种黄曲霉毒素检出限和定量限Table 4 LOD and LOQ about 5 kinds of Aflatoxins

2.3 回收率及精密度

在核桃阴性样品中添加3.0 μg/L及10.0 μg/L黄曲霉毒素混合标准溶液,按1.4方法进行前处理,平行测定6次,得到方法平均回收率及精密度,结果如表5所示。5种黄曲霉素的平均回收率为86.5%~98.0%,RSD为0.3%~2.9%。

2.4 样品测定结果

按拟订方法测定核桃样品,结果未检出黄曲霉毒素 G1、G2、B1、B2、M1。

表5 5种黄曲霉毒素回收率及相对标准偏差(n=6)Table 5 Recovery and relative standard deviation about 5 kinds ofAflatoxins(n=6)

3 讨论

3.1 提取剂的选择

黄曲霉毒素易溶于有机试剂甲醇和乙腈,普遍采用的提取方法是用一定比例的甲醇水[5-7]或乙腈水[8-9]来提取样品中的黄曲霉毒素,本文选用70%甲醇水溶液为提取剂。

3.2 净化小柱的选择

目前,用于黄曲霉毒素分离纯化的固相萃取方法有多功能净化柱[1]、免疫亲和柱[10-11]和分散固相萃取法(C18)[12]等,由于免疫亲和柱,本文使用免疫亲和柱净化样品。灵敏度高,用凝胶作为固相载体,与黄曲霉毒素 G1、G2、B1、B2、M1高特异性的单克隆抗体共价连接,可以有效除去杂质,相比传统净化方法,操作简单快速灵敏度高,可实现较大量样品的提取。

3.3 质谱条件的优化

在电喷雾正离子监测模式下对AFT B1、AFT B2、AFT G1、AFT G2进行一级质谱扫描,得到母离子;然后对母离子进行子离子扫描(Product Ion Scan)得到子离子;对裂解电压(Fragmentor)和碰撞能量(CE)等二级质谱参数进行优化,以由母离子产生的子离子丰度达到最大时为最优,选择两个丰度最高一对子离子作为定量和定性离子。

3.4 液相条件的优化

普遍用乙腈-水作为流动相,质谱灵敏度高,在乙腈-水中加入甲酸有助于待测物母离子 [M+H]+的形成,而且随着甲酸浓度的增加,质谱响应值增加,超过一定的浓度反而下降[13-14],本文采用乙腈-水(0.2%甲酸)作为流动相。因为5种黄曲霉毒素的分子结构比较接近,采用梯度洗脱能较好的得到分离。

4 结论

目前,黄曲霉毒素 G1、G2、B1、B2、M1文献记载的测定方法有液相色谱法、薄层色谱法、酶联免疫法、荧光分光光度法等[4],我国现在还没有黄曲霉毒素的质谱检法的国标,与以前的方法相比,本文采用免疫亲和柱净化样品,用高效液相色谱-三重四极杆串联质谱分析样品,优点在于待分析样品无需衍生,可直接分析测定,大大减少了分析的时间,结果准确性和检测灵敏度大幅度提高,此方法快速、灵敏、准确、专属性比较强,假阳性率低,有较普遍的实用性,是核桃及其其它坚果中的黄曲霉毒素测定较好的参考方法。

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Determination of Aflatoxins G1,G2,B1,B2and M1in Walnut by HPLC-MS/MS

ZANG Guo-dong,YANG Qin-zhan,CHEN Meng-jun,LIN Yu-chan
(Huizhou Center for Agricultural Products Quality and Safety Supervision and Testing,Huizhou 516008,Guangzhou,China)

2017-02-21

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.19.028

惠州市科技计划项目(2014B40008003)

臧国栋(1981—),男(汉),硕士,研究方向:抗逆分子生物学。

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