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食品中罂粟壳残留分析的研究进展

2018-02-14王毅梅

现代食品 2018年12期
关键词:罂粟碱罂粟壳生物碱

◎ 王毅梅,杨 希

(鹰潭市综合检验检测中心,江西 鹰潭 335000)

罂粟壳是罂粟科植物罂粟干燥成熟后的果壳,内含吗啡等20多种生物碱,具有敛肺、涩肠、止痛等功效,可用于治疗久咳、久泻、脱肛、脘腹[1]。但经常食用会产生依赖性,长期食用会出现兴奋、烦躁不安、乏力、出虚汗、犯困、面黄肌瘦等症状,严重时甚至对肾脏、神经系统、消化系统造成损害,危害人体健康[2]。不法商贩利用其成瘾性,在食品中非法添加罂粟壳,使食物鲜美并让消费者成瘾,牟取暴利。

卫生部、公安部和国家工商行政管理局于1991年联发《关于查处在食品中使用罂粟壳(籽)等违法行为的通知》,并组织各地依法进行了查处。2008年,卫生部规定在食品中禁止添加罂粟壳,并下发《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂品种名单(第一批)》的通知,且于2011年将罂粟壳禁用的产品类别范围扩大为火锅底料及小吃类食品。

1 罂粟壳残留分析现状

1991年,各地依据卫生部卫监发(1992)第21号文件《食品中阿片生物碱成分测定方法(暂行)》分析食品中罂粟壳残留,包括薄层色谱法和高效液相色谱法。1997年之后,按照《麻醉药品管理办法》管理条例,以及公安部行业标准GA/T 104-1995《鸦片毒品中吗啡、可待因、蒂巴因、罂粟碱、那可汀的定性分析及吗啡、可待因的定量分析方法》分析食品中罂粟壳残留,包括气相色谱法和薄层层析法。随后关于食品中的罂粟壳残留分析的研究相继报道,包括薄层色谱法[3]、化学法与电化学法[4-5]、分光光度法[6]、示波极谱法[7]、酶联免疫法[8-9]、液相色谱法[10-13]和气相色谱法[14-15]等。近年来,随着质谱仪的普及,高效液相色谱-质谱联用法和气相色谱-质谱联用法成为食品中罂粟壳残留的主要分析方法。2010年上海市食品药品监督管理局率先颁布了《火锅食品中罂粟碱、吗啡、那可丁、可待因和蒂巴因的测定液相色谱-串联质谱法》的地方性标准。2018年4月,市场监管总局发布了《食品中吗啡、可待因、罂粟碱、那可丁和蒂巴因的测定》补充检验方法,该方法为高效液相色谱-质谱法。

罂粟壳中主要的生物碱有吗啡、那可汀、可待因、罂粟碱、蒂巴因5种,而吗啡在食品中易形成乙基吗啡。目前,大多罂粟壳残留分析主要从吗啡、乙基吗啡、那可汀、可待因、罂粟碱和蒂巴因中选择1~6种生物碱为分析对象。祝伟霞等[16]研究了罂粟壳中主要的几种生物碱,检出吗啡、那可汀、可待因、罂粟碱、蒂巴因和原阿片碱的含量分别为50.2%、35.5%、8.6%、5.0%、0.5%和0.2%,并选择了含量较高的吗啡、那可汀、可待因、罂粟碱和蒂巴因这5种生物碱作为火锅料中罂粟壳残留分析的特征标志物。

根据食品监管实际需要,目前食品中罂粟壳残留分析主要包括现场快速检测方法和实验室确证分析方法。近年来,实验室确证分析方法中,关于高效液相色谱-质谱联用法和气相色谱-质谱联用法的报道较多,尤其是高效液相色谱-质谱联用法。以上方法的分析对象均为各种生物碱。荧光PCR技术和LAMP技术在近年也被研究应用于调味品中罂粟壳残留分析。

2 现场快速检测方法

现场检验中,酶联免疫法因其快速、高灵敏、高通量和高特异性等优点,较化学法等其他现场快速检测法更具优势。酶联免疫法主要以吗啡或罂粟碱为分析对象。

2.1 吗啡类免疫试纸

吗啡免疫胶体金试纸的应用最初也主要用于吸毒者尿液的初筛检验,而在用于分析火锅底料、调味品和卤制品等食品中的罂粟壳残留时,常因食品中脂肪、蛋白质等杂质含量过高使得试纸扩散难进行。但若先加水浸泡和提取再测定,吗啡的提取率不高,可能检出假阴性结果。

郑向梅等[17]用酸性水处理样品,并加入少量乙醇以增大吗啡溶解度,采用吗啡免疫胶体金试纸做食品中罂粟壳残留初筛检验,回收率为92.3%~101%,并针对6份可疑样品(包括卤汤、调料和火锅底料)、2份阴性样品和2份阳性样品,与高效液相色谱法相比较,结果一致。

2.2 罂粟碱类免疫试纸

钮伟民等[18]以特异性抗罂粟碱为抗体,罂粟碱-辣根过氧化物酶结合物为抗原,研制了ELISA法检测罂粟碱的试剂盒,其检测限为0.1 μg/kg,检测范围为0.1~20 μg/kg,回收率为81.7%~113%。张冬升等[19]以罂粟碱多克隆抗体和酶标结合物建立了酶联免疫法快速检测火锅底料及调料中罂粟碱的方法,该方法最低检出浓度为1.0 μg/kg,回收率为73.7%~95.5%。

张银志等[20]以1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)方法合成罂粟碱完全抗原作为竞争抗原,以纳米金溶胶标记罂粟碱多克隆抗体作为分析探针,构建分析体系,制备罂粟碱纳米金快速试剂条,建立罂粟碱快速的纳米金溶胶标记免疫层析检测方法,灵敏度达到10 μg/L。

3 实验室确证分析方法

实验室确证分析方法在仪器分析前,均需将样品制成组分较少的浓缩溶液进行分析,因此样品前处理效果对分析结果的影响也较大。

3.1 样品前处理方法

目前前处理方法包括溶剂提取法、固相萃取法、QuChERS法、液液萃取法、双水相萃取法和分散液相微萃取法等等。液液萃取法操作繁琐,乳化严重,萃取率较低;双水相萃取法则是指把1种聚合物与1种盐的水溶液或者2种聚合物混合一起,由于聚合物与盐之间或者2种聚合物与聚合物之间的不相溶性而形成两相的萃取方法,样品仅限水溶性样品。分散液相微萃取法由液液萃取演化而来,是基于目标化合物在小体积萃取剂和样品溶液之间的平衡分配,萃取溶剂的种类有限,对基质复杂样品适用性差。较常用的是溶剂提取法和固相萃取法及QuChERS法。

3.1.1 溶剂提取法

由于罂粟壳中的生物碱在酸性条件下溶于水而在碱性条件下溶于有机溶剂,溶剂提取法包含2种。①将溶液调至酸性后,用乙醇水的混合液提取,如张靖等[21]用酸性乙醇提取罂粟碱、吗啡和可待因的检出限分别为0.3、0.8、3.0 μg/L。这种方法操作较简便,但杂质去除不彻底,因此一般会与固相萃取法结合使用。②在酸性溶液中用有机溶剂去除杂质,再将酸性水溶液调至碱性,用有机溶剂反萃取,多选用混合有机溶剂萃取,如张艳萍等[22]采用三氯甲烷-异丙醇(4∶1)溶液提取。这种方法油脂去除较好,但有机溶剂用量较大,提取蒸干操作较繁琐。

3.1.2 固相萃取法

固相萃取法是利用吸附剂将样品中的目标化合物吸附后,再用洗脱液或加热解吸,使目标化合物得到分离和富集,其中吸附剂主要是固体吸附剂,也出现新型的磁性液体吸附剂。常用的有HLB柱、MCX柱、PCX柱和WCX柱。祝伟霞等[16]比较了WCX、HLB和MCX小柱的净化效果,受样品基质影响,采用MCX小柱净化,生物碱的回收率较其他柱子高,为73.8%~94.3%。刘晓茂等[23]比较了PXC与MCX两种固相萃取柱对火锅底料样品净化效果,结果表明PXC净化效果较好,并将PSA和PXC固相萃取柱串联净化,测定的5种生物碱检出限为0.033~1.5 μg/kg,回收率为96.0%~112.5%。

李艳等[24]使用聚合离子液体包裹Fe3O4的方式合成磁性聚合离子液体材料作为磁固相萃取吸附剂,对罂粟碱样品进行萃取,再结合气相色谱进行测定,建立了火锅底料中罂粟碱的检测方法,检出限为0.01 μg/mL,回收率为93.3%~106.8%。

3.1.3 QuChERS法

QuChERS法是用有机溶剂(乙酸乙酯或丙酮、乙腈)萃取高湿的样品,后加入盐(硫酸镁、氯化钠或缓冲试剂)促使有机溶剂和水分离,用分散固相萃取剂(C18或SPA)净化离心后的上层溶液,再离心分析上层溶液。李航等[25]将样品用QuChERS法提取净化后采用液相色谱-质谱法分析火锅调料中罂粟壳(粉)残留,5种生物碱的检测限为0.21~10.37 μg/kg,回收率78.4%~100.6%。

3.2 气相色谱-质谱联用法

沈平等将样品提取净化后,经过衍生[26]或直接[27]用气相色谱-质谱联用法测定食品中罂粟壳提取物的可待因、吗啡、蒂巴因、罂粟碱和乙基吗啡含量,未经衍生检出限为0.03~0.1 μg/mL,经过衍生的检出限为0.01~0.03 μg/mL。净化衍生后,比直接测定大幅度提高了灵敏度和检出率。

张百乐等[28]针对GC-MS检测样品需衍生化使操作较繁琐的问题,采用实时直接分析串联质谱(DART-MS/MS)快速筛查火锅底料、牛肉面汤及调味料中吗啡、那可汀、可待因、罂粟碱、蒂巴因5种罂粟壳生物碱。实时直接分析是新型原位电离新技术,离子化不受盐类、基质、溶剂等的影响。样品不需处理或简单处理即可分析,能充分实现几秒内的快速、高通量的样品分析。

3.3 液相色谱-质谱联用法

近年来,液相色谱-质谱联用法分析食品中罂粟壳残留,其中色谱部分主要涉及非极性色谱柱(如C18柱)和亲水性极性色谱柱(如BEH HILIC 柱),质谱部分主要包括多反应监测(MRM)、全扫描和平行反应监测(PRM),定量方法由外标法趋向于内标法。

范忠刚、李兴根等[29-30]以C18柱为分析柱,在正离子MRM模式下,用外标法定量建立液相色谱-串联质谱法分析掺罂粟壳的熟肉制品、火锅底料中罂粟壳生物碱残留,5种生物碱检出限为0.9~4.5 μg/kg,回收率为70%~110%。

简龙海等[31]以BEH HILIC柱为分析柱,采用正离子MRM模式,用内标法定量,建立快速测定食品中的罂粟壳残留生物碱的分析方法,5种生物碱的检出限分别为3.8~10 μg/kg,回收率为85.4%~95.8%。宋娟等[32]用新型材料EMR Lipid净化管净化样品,以BEH HILIC柱为分析柱,采用正离子MRM模式,用内标法定量建立UPLC-ESI-MS/MS法分析火锅底料中罂粟壳生物碱残留,5种生物碱检出限为0.05~2 μg/kg,回收率为82.0%~100.8%。

孙珊珊等[33]将样品用QuEChERS方法提取和净化,以BEH HILIC柱为分析柱,采用正离子MRM检测模式检测,火锅食品中罂粟壳成分,并且高分辨质谱分析同时采用全扫描和PRM模式进行监测,对检测结果出现的假阳性判断和确证进行详细分析。结果麻椒、花椒、草果样品中检出与罂粟碱标品保留时间接近、丰度比相差较大的干扰峰;从白胡椒、荜拨样品提取蒂巴因定量离子也出现类似干扰峰情况;香叶样品中检出与那可丁标品保留时间与标准品一致且丰度比相近的干扰峰,应采用高分辨质谱进行确证。

4 其他新型分析方法

实时荧光PCR技术是通过荧光染料或荧光标记的特异性的探针,对PCR产物进行标记跟踪,实现定量检测。刘洋等[34]针对罂粟物种特异基因设计引物,建立了复合调味粉中罂粟壳残留分析的实时荧光PCR方法,该方法检出限为0.1%,灵敏度达到10 pg。

LAMP技术是利用2条特异性内引物和2条特异性外引物来识别靶基因上的6个区域,其DNA聚合酶具有链置换活性,在65 ℃下进行核酸快速扩增,短时间内即可完成。杨柳等[35]根据罂粟碱的特异性基因序列设计引物,建立调味粉中罂粟碱LAMP检测方法,并研制出配套试剂盒。该法检测最低浓度达70 pg/μL,敏感性是PCR检测的10倍。

5 展望

尽管食品中罂粟壳残留的分析方法很多,目前的分析方法主要是基于高效液相色谱-质谱联用法和气相色谱-质谱联用法,灵敏度高,可准确定性精确定量,但这些仪器设备昂贵、运行维护成本高、环境要求极高、检测周期较长;而酶联免疫法较其他方法简便快速、高通量、高灵敏,但易出现假阳性;因此可将酶联免疫法作为现场快速检测方法进行初筛,再用高效液相色谱-质谱联用法或气相色谱-质谱联用法作为实验室确证分析,现场快速检测和实验室确证分析相结合,应是较符合食品安全监管实情且较有利于推广实行。

酶联免疫法、液相色谱-质谱联用和气相色谱-质谱联用等方法的分析对象仅为各种生物碱,而不能对罂粟物种来源进行明确定性。荧光PCR技术和LAMP技术具有更强特异性,目前仅见应用于调味品中的报道。而食品种类繁多,荧光PCR技术和LAMP技术具有广阔的研究空间。

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