同位素内标稀释-超高效液相色谱串联质谱法 测定花生及其制品中黄曲霉毒素B1的含量
2022-08-15刘定舟张丹鹤周莹莹赵雪峰聂阿真贾松涛赵林萍
◎ 刘定舟,张丹鹤,周莹莹,李 超,赵雪峰,聂阿真,贾松涛,赵林萍
(1.河南中标检测服务有限公司,河南 郑州 450001;2.郑州中道生物技术有限公司,河南 郑州 450001)
在目前已知的化学物质中,黄曲霉毒素B1(Aflatoxin B1,AFB1)的致癌性较强。在国家质检总局规定的必检项目中,AFB1也是大部分食品需要检测的项目。AFB1对人类和各种动物都有剧毒,其毒性主要损害肝脏[1]。由于花生高亲和性的原因,在花生的种收和加工过程中更易受到黄曲霉和黄曲霉毒素的污染。花生中产生的黄曲霉毒素有黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2、黄曲霉毒素G1等,其中AFB1是其中毒性最强以及产毒量最大的毒素[2-3]。
目前来说,AFB1的主要检测方法有液相法、液质法、酶联免疫法等。通常,黄曲霉毒素在组织里的含量比较低,相比高效色谱法来说,液相色谱串联质谱法的灵敏度和准确性更高。而在液相色谱串联质谱法中,前处理方法常用的有免疫亲和柱净化法,固相萃取法和QuEChERS法等,这些方法互有优劣,但均存在步骤烦琐、回收率较低,基质效应残留影响定性、成本较高等问题[4-5]。本文目的在于建立同位素内标稀释-超高效液相色谱串联质谱法对市场常见花生及其制品里AFB1含量的测定方法。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
样品为花生、油炸花生、水煮花生、烤花生等;TSQ Vantage超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱仪(Thermo Fisher Technologies);天平,十万分之一;超声波清洗器;多管涡旋振荡器;色谱级甲醇、甲酸、乙腈;超纯水;AFB1对照品(批号Lot:1I0E17,纯度>99%,Pribolab);13C17-AFB1同位素内标对照品(批号Lot:2A00I13,0.504 μg·mL-1,Pribolab);0.22 μm微孔及0.45 μm微孔有机相滤膜,津腾。
1.2 实验方法
1.2.1 样品的制备净化过程
用高速粉碎机粉碎,称取5 g样品(精确至0.01 g),加入20 mL甲醇-水(70∶30,体积比),涡旋振荡10 min,用超声清洗器在40 ℃下超声20 min,于离心机中8 000 r·min-1冷冻离心5 min,取上清液经微孔滤膜过滤至10 mL离心管中,准确移取1 000 μL滤液,向其中加入13C17黄曲霉毒素B1同位素内标标准中间工作液(100 ng·mL-1)30 μL,用甲醇-水(70∶30,体积比)定容至10 mL,振摇均匀,备用。如果样液中AFB1含量超出了标准曲线的范围,则另做稀释,增加加入的内标量,使其上机浓度保持在0.3 ng·mL-1。
1.2.2 制备对照品溶液
①AFB1标准储备液(100 μg·mL-1)。准确称取AFB1标准品1.01 mg(精确至0.01 mg)至容量瓶中,加入乙腈,定容到10 mL,-18 ℃条件保存。②AFB1标准中间工作液(100 ng·mL-1)。准确移取0.1 mL AFB1标准储备液,置于容量瓶中,加入乙腈,定容到100 mL,-18 ℃条件保存。③13C17-AFB1同位素内标标准中间工作液(100 ng·mL-1)。移取200 μg13C17-AFB1标准储备液到1 mL的容量瓶里,用乙腈定容,-18 ℃条件保存。④AFB1标准曲线工作液。分别吸取AFB1标准中间液(100 ng·mL-1)0.01 mL、0.02 mL、0.05 mL、0.10 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL于10.00 mL容量瓶中向其中分别加入0.03 mL13C17-AFB1同位素内标标准中间工作液(100 ng·mL-1)用甲醇-水(70∶30,体积比)定容,得到AFB1浓度分别为0.1 ng·mL-1、0.2 ng·mL-1、0.5 ng·mL-1、1.0 ng·mL-1、2.0 ng·mL-1、5.0 ng·mL-1和10.0 ng·mL-1,内标浓度为0.3 ng·mL-1,临用新配。
1.2.3 检测
(1)仪器条件。色谱条件:色谱柱为waters ACQUITY UPLC BEH C18,粒径1.7 μm,2.1 mm×50 mm;流动相采用乙腈+0.1%甲酸水溶液;0.25 mL·min-1流速;25℃柱温、2 μL进样量。质谱条件采用电喷雾离子源、350 ℃、正离子扫描、多反应监测(SRM)监测方式。
(2)标准曲线的制作。依次把标准系列工作液注入液相,测定峰面积,以浓度为横坐标,以AFB1和13C17-AFB1峰面积比值为纵坐标,得到相应的标准曲线。
(3)试样溶液的测定。将试液注入液相之后,以保留出峰时间作为定性,以离子丰度比来确认定性,在标准曲线中代入AFB1和13C17-AFB1的峰面积比值,得出定量。
2 结果与分析
2.1 质谱优化
将试液直接注入质谱,切换离子条件,优化得知响应度最好的为正离子模式,在此模式下再对AFB1及13C17-AFB1的母离子与子离子进行优化选取,分别得到1个母离子与3个最优的子离子,以及对应的离子条件(表1)和离子流图(图1、2)。
表1 质谱监测条件表
2.2 线性范围及限量
分别配制试液浓度0.001 ng·mL-1、0.005 ng·mL-1、0.010 ng·mL-1、0.050 ng·mL-1、0.100 ng·mL-1、0.500 ng·mL-1、1.000 ng·mL-1、5.000 ng·mL-1、10.000 ng·mL-1、50.000 ng·mL-1、100.000 ng·mL-1和500.000 ng·mL-1的AFB1标准溶液,通过以上质谱条件测定后,绘制浓度比峰面积的曲线。结果表明浓度范围为0.010~100.000 ng·mL-1时线性拟合度较好,线性方程Y=2.648e-1X,相关系数(r2)=0.999 6,以SN>3和SN>10时的浓度分别对应检出限和定量限,本法AFB1的检出限和定量限分别为0.03 ng·mL-1和0.10 ng·mL-1(以1 g样品定容体积为100 mL计)。
2.3 回收率及重复性
在花生、油炸花生、水煮花生、烤花生中添加13C17-AFB1标准物质,质控浓度溶液分别为0.1 ng·mL-1、0.3 ng·mL-1、1.0 ng·mL-1,进行10次平行实验,计算结果见表2,从表2可以看出,以上待测物回收率均大于86.4%,精密度均小于10.0%。
表2 AFB1回收率和精密度表
2.4 实际样品的检测
采用本方法对402份市场售卖花生及其制品(花生、油炸花生、水煮花生、烤花生)进行AFB1含量的测定,其中110份有检出,62份超过国家限量标准20 μg·kg-1,含量在0.2~1 000.0 ng·mL-1不等,这从一方面反映了市售花生及其制品中AFB1污染率较高,对食用花生及其制品的群体来说存在隐患。
2.5 特殊样品的举例
霉变的花生并非一定含有AFB1。客户送检过两份生花生样品,样品1中小部分花生胚部有肉眼可见的黑色霉斑,经连续3次检测后,未检测到AFB1残留;样品2无可见霉斑,物理性状无异常,经连续3次检测后,AFB1均检出超出国家限量标准20 μg·kg-1,平均值为232 μg·kg-1。
3 结论
基于液相色谱串联质谱同位素内标法所建立的花生及其制品中AFB1的快速定性定量分析方法,采用稀释的手段来降低基质干扰,结合同位素内标来校正基质效应,减少了上柱净化、氮吹复溶等步骤,避免了免疫亲和柱等对目标物造成的损失,简化了实验步骤,提高了实验效率,降低了实验成本,简单易行,分析时间短,灵敏度高,重复性好,可满足日常检测需求,也对痕量样品的分析适用。