赵红磊杨丽蓉赵红艳
(1.潍坊市食品药品检验检测中心 山东潍坊 261201;2.滨州医学院 山东烟台 264003)
超高效液相色谱-质谱联用法(UFLC -MS/MS)测定山楂片中展青霉素含量的研究
赵红磊1杨丽蓉1赵红艳2
(1.潍坊市食品药品检验检测中心 山东潍坊 261201;2.滨州医学院 山东烟台 264003)
建立了超高效液相色谱-质谱联用仪(UFLC-MS/MS)测定山楂片中展青霉素含量的方法。山楂片样品经粉碎后酶解,以乙酸乙酯提取展青霉素,用HLB固相萃取小柱净化并浓缩,以UFLC-MS/MS电喷雾离子源负离子(ESI-)多反应监测模式(MRM)检验。方法线性相关系数0.9996,检出限5μ g/kg,加标回收率81.34~96.4%,相对标准偏差1.7%~4.6%。结果表明,方法简便、快速、准确,能应用于山楂片中展青霉素含量的测定。
超高效液相色谱-质谱联用 展青霉素 山楂片
展青霉素(Patulin),化学名称为4-羟基-4氢-呋喃-[3,2c]-吡喃-2(6)-酮[1],化学式C7H6O4,分子量154,属杂环内酮结构。展青霉素首先在霉烂苹果和苹果汁中发现,广泛存在于各种霉变水果中。展青霉素是由曲霉和青霉等真菌产生的一种次级代谢产物, 具有影响生育、致癌和免疫等毒理作用,同时也是一种神经毒素。使人神经麻痹、肺水肿、肾功能衰竭[2][3]。在食品检验中,常在苹果和山楂制品中发现,是判断该类产品是否安全的一个重要指标[4]。
鉴于展青霉素潜在的毒性及危害性,大多数国家和组织已建立了展青霉素的限量标准,如欧盟规定苹果汁及含苹果汁的饮料中展青霉素最大限量为 50μg/kg,WHO 规定展青霉素在苹果汁中的最高限量标准为 50μg/kg[5];我国对展青霉素的限量也作了规定,GB2761-2011《食品安全国家标准食品中真菌毒素限量》规定以苹果及山楂为原料制成的产品中(果丹皮除外)展青霉素限量为50μg/ kg。目前我国的展青霉素检验标准为薄层色谱法(GB/T5009.185-2003《苹果和山楂制品中展青霉素的测定》)以及液相色谱法(NY/ T1650-2008《苹果及山楂制品中展青霉素的测定高效液相色谱法》)两种。薄层色谱法在实际检验过程中操作繁琐,重复性差,液相色谱法则存在羟甲基糠醛的干扰,影响展青霉素的测定,存在假阳性的可能。目前文献报道中采用的检测方法还有气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、免疫学检测方法等[4,6]。本文在前人研究的基础上,研究建立了山楂片及制品中展青霉素的超高效液相色谱-质谱联用(UPLC-MS/MS)检测方法。
1.1 仪器
超高效液相色谱-质谱联用仪(液相为Shimadzu UFLCXR,质谱为美国AB公司
API4000+),分析天平 (XS205DU,梅特勒-托利多),食品粉碎机(屹立QE-100),涡旋混匀器 (IKA MS3 ),氮气吹干仪(海能HN200),离心机(Thermo F16),pH计(梅特勒-托利多)。
1.2 试剂及耗材
乙腈、乙酸乙酯、冰乙酸(均为色谱纯 ),果胶酶(Sigma公司),展青霉素标准品(98.8%,Pribolab公司),Oasis HLB柱(3mL/60mg,美国Waters公司)、山楂制品样品来自市场购买。
1.3 标准溶液的配制
精密称取适量展青霉素标准品于容量瓶中,用适量乙酸乙酯溶解后,加乙酸乙腈定容到刻度,配制成100μg/mL的标准储备溶液,避光保存于-20℃冰箱中。准确移取适量的展青霉素标准储备溶液于,氮气吹干后用0.2%乙酸配制成1μg/mL的标准中间溶液,避光保存于4℃冰箱中。使用时,根据需要以空白基质溶液稀释成适当浓度的标准使用溶液,标准使用溶液应临用前配制。
1.4 样品前处理
1.4.1 提取
确称取5g均匀试样(精确到0.01g) 于50mL具塞刻度试管中,加入20mL水与100μL果胶酶溶液,40℃避光放置2h酶解。在酶解后溶液中加入20mL乙酸乙酯,涡旋震荡提取后,于6000rpm离心3min,转移上层乙酸乙酯提取液,再用20mL乙酸乙酯重复提取一次,收集两次的乙酸乙酯溶液,40℃氮气吹干后,用适量1%乙酸溶液溶解残渣,并转移至10mL容量瓶中并定容,待下一步净化处理。
1.4.2 净化
Oasis HLB柱首先用6mL色谱甲醇和6mL水活化,然后准确移取5.00mL上述样品溶液(1.4.1)置于活化过的HLB柱内,使之以3mL/min的速度流过HLB柱,以乙酸乙酯洗脱,收集洗脱液并用氮气吹干,然后用1.00mL 0.2%乙酸溶液溶解残渣,过0.22μm滤膜后上机。
1.5 试验方法
1.5.1 液相色谱条件
液相色谱柱1 (Shim-pack XR-ODS, 2.0×75mm,2.2μ m),液相色谱柱2(Shim-pack XR-ODS, 2.0×100mm,2.2μm),液相色谱柱3(BEHC18, 2.1×100mm,1.7μm)。流动相:乙腈+水(10+90);流速:0.20mL/ min,柱温:35℃。进样量:10μL。
1.5.2 质谱条件
离子源:电喷雾离子源ESI;扫描方式:负离子模式;检测方式:多反应监测MRM,利用保留时间和离子丰度判断定性结果, 利用峰面积定量;喷雾电为-4500V;离子化温度450℃;碰撞气5;气帘气10;雾化气13;辅助气13;定量离子对m/z 152.8/108.8;定性离子对m/z 152.8/134.7;去簇电压DP:-36;射入电压EP:-6;碰撞电压CE:-18;碰撞室射出电压CXP:-15。
图1 展青霉素二级质谱图Fig.1 MS/MS spectrum of patulin
表1 不同色谱柱对展青霉素的分离能力比较Table1 separation effects of patulin by different chromatography columns
表2 精密度和准确度考察结果Table2 Results of precision and accuracy
图2 50 μg/L展青霉素标准品UFLC-MS/MS分离图左图为m/z108.8,右图m/z134.7Fig.2 UFLC-MS/MS spectrum of patulin with concentration of 50 μg/L Left is m/z108.8, right is m/z108.8
图3 阳性样品中展青霉素UFLC-MS/MS分离图左图为m/z108.8,右图m/z134.7Fig.3 UFLC-MS/MS spectrum of patulin in hawthorn tablets Left is m/z108.8, right is m/z108.8
2.1 质谱条件的选择
根据展青霉素的性质,其具有较强的电负性,因此在负离子模式下,对其进行检测。采用针泵进样的方式对质谱条件进行优化。首先用针泵进样1μg/mL展青霉素标准溶液,流速10μL/min,找准其母离子m/z 152.8,调整CE电压使母离子峰高约为最大子离子峰高的1/3至1/4,同时确定其子离子碎片m/z 108.8、m/z 134. 7,以m/z 152.8/108.8为定量离子对,以m/z 152.8/134.7作为定性离子对(见图1)。
2.2 色谱条件的选择
展青霉素属于强极性化合物,同时其分子量较低,因此本试验采用常用的C18柱对展青霉素进行分离,分别考察了不同C18柱Proshell 120 SB-C18、Inertsil ODS-3、BEH C18分离能力,结果发现不同C18柱分离效果都能达到要求,出峰时间有所差别,综合选择了出峰时间较晚,峰宽最窄的Inertsil ODS-3色谱柱。
由于展青霉素的强极性,为了保证较好的分离洗脱,因此试验选择极性较低的乙腈作为流动相,同时将乙腈的比例设置为较低比例10%,结果发现该条件对展青霉素的分离有较好的效果。同时由于展青霉素在酸性条件下较为稳定,因此本试验选择0.2%乙酸溶液为溶剂对样品进行定容。
2.3 灵敏度和检出限
试验对该方法的灵敏度和检出限进行了考察,灵敏度以标准曲线回归方程考察。用空白样品处理液稀释展青霉素标准中间溶液,得到浓度为10μg/L、20μg/L、30μg/L、40μg/L、50μg/L、100 μg/L标准系列,以峰面积为Y轴、浓度为X轴进行线性回归得到标准曲线方程Y=151.5x-55.7,r2=0.9996,线性相关性良好。
取空白样品处理液添加适当浓度展青霉素标准溶液后进样,按3倍信噪比S/N计算得出其最低检测限为5μg/kg,而我国国家标准规定的展青霉素的限量为50μg/kg,此方法完全能满足需要。
2.4 精密度和准确度
取不含展青霉素的空白样品进行加标试验,分别添加至10μg/ kg、30μg/kg、50μg/kg三个水平进行试验,以回收率考察方法的准确度,同时每个水平进6针作平行测定,以相对标准偏差(RSD)考察方法的精密度。试验结果见表。
2.5 实际样品测试
根据本文确定的试验方法,我们从市场上购买了10份山楂片样品进行检测,其中有一份样品检出阳性,检出展青霉素含量为13.2 μg/kg。阳性样品色谱图见图。
本文通过开展系列试验研究,考察了不同色谱柱对展青霉素的分离能力,通过优化质谱条件,确定了展青霉素的定性和定量离子对,从而能对展青霉素进行确证性检测,考察了方法的灵敏度、检出限、精密度和准确度,同时对实际样品进行检验,结果表明该方法能够快捷准确的对山楂片中的展青霉素进行检测,能较好的满足检验需求。
[1]徐明悦,李洪军,王珊等.食品中展青霉素检测方法及脱除技术研究进展[J].食品工业科技,2015,36(01):375-380.
[2]周克权.展青霉素的化学检测方法[J].国外医学卫生学分册,2001,28(1):29-32.
[3]周玉春等.展青霉素的研究进展[J].贵州农业科学,2010,38(2):112-116.
[4]刘功良,陶嫦立,白卫东,赵文红.农产品中展青霉素检测的研究进展[J].安徽农业科学,2011,39(10):6084-6092.
[5]毛艳玲,蔡艳等.苹果中展青霉素的气相色谱-质谱检测研究[J].核农学报,2015,29(9):1757-1765.
[6]王娅芳,刘利亚,黄培林.展青霉素检测方法及污染情况的研究进展[J]. 现代预防医学,2012,39(19):5116-5223.
Research of content determination of patulin in haw flakes by UFLC-MS/MS
Honglei Zhao1, Lirong Yang1, Hongyan Zhao2
(1 Weifang Center for Food and Drug Control, Weifang 261201, China)(2 Binzhou Medical University, Yantai264003, China)
A method was developed for content determination of patulin in haw flakes by UFLC-MS/MS. Haw flakes samples were enzymed after crushed,then patulin was extracted by ethyl acetate, purified by HLB solid-phase extraction column, and determined by UFLC-MS/MS with electrospray negative ionization (ESI-) in multiple reaction monitoring (MRM). Good Linear correlation coefficient 0.9996 was observed. Detection limit of the method was 5μ g/kg. The recovery rate of patulin added was 81.34% ~ 96.4% with the relative standard deviation from 1.7% to 4.6%. The results showed that the method is simple,fast and accurate, and could be applied on content determination of patulin in the hawthorn tablets.
UFLC-MS/MS; patulin; haw flakes
R917
A
1674-2060(2016)02-0016-03
赵红磊(1985-),男,工程师,主要从事食品检验方面的研究。