粮食中赭曲霉毒素A提取方法的改进

2017-01-19 03:51李峰
食品工程 2016年4期
关键词:标量提取液毒素

李峰

(山西粮食质量监测中心,山西太原030024)

粮食中赭曲霉毒素A提取方法的改进

李峰*

(山西粮食质量监测中心,山西太原030024)

赭曲霉毒素(Ochratoxins)是由真菌产生的一组结构类似的、有毒的次级代谢产物,主要危害人和动物的肾脏。赭曲霉毒素有A、B、C、D 4种化合物,其中毒性最大、分布最广、产毒最高,对农作物污染最重,与人类健康密切相关的是赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)。OTA的主要产生菌是赭曲霉(Asperillus ochraceus)和纯绿青霉(Penicillium verrucosum)。OTA对食品污染范围较广,包括谷物、咖啡豆、豆类、可可豆、葡萄干、啤酒和葡萄汁等,OTA还可通过母亲的血液转入到乳汁中。1993年国际癌症研究机构(The Interna-tional A-gency for Research on cancer,IARC)已将OTA列为可能的人类致癌物。

本文以小麦中OTA的提取方法为例进行探究,主要参考标准包括:GB/T 2761—2011《食品安全国家标准食品中真菌毒素的限量》、GB/T 23502—2009《食品中赭曲霉毒素A的测定免疫亲和层析净化高效液相色谱法》、GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范食品理化检测》、GB/T 5009.1—2003《食品卫生检验方法理化部分总则》。GB/T 23502—2009中给定的提取方法得到的回收率较低,因此本试验结合国标方法和免疫亲和柱操作手册对GB/T 23502—2009中提取OTA的方法进行了改进,使回收率得到提高。本方法净化效果好、准度高、重现性好,可以满足粮食中OTA的限量检测要求。

1 材料与方法

1.1 仪器设备

日立L-2000四元梯度高效液相色谱仪,包含日立L-2485包含荧光检测器、日立L-2200自动进样器、日立L-2300柱恒温箱、日立L-2130泵;高速分散均质机,IKA T25 digital ULTRA-TURRAX;YP402N电子天平;TGC-16WS台式高速离心机;氮吹仪,北京斯珀特科技有限公司;250 mL三角瓶。

1.2 试剂

乙腈、甲醇,均为色谱级;乙酸、氯化钠、碳酸氢钠,均为分析纯;超纯水,艾科浦超纯水系统生产。

真菌标准品:OTA标准溶液,质量浓度100 μg/mL,由Pribolab Pte.Ltd生产。

标准工作液:质量浓度分别为1 μg/L、2 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、50 μg/L。

提取液:1%碳酸氢钠-甲醇-水(80%甲醇+20%水)混合溶液。

免疫亲和柱:IAC-SEP OTA免疫亲和柱,由中检维康生产,柱体积3 mL(适用于手工加液,以自然流速流下),柱容量100 ng。

1.3 色谱条件

色谱柱:依利特-C18,4.6 mm×150 mm(5 μm);流动相:乙腈∶水∶乙酸(99∶99∶2);流速:0.9 mL/min;检测器:荧光检测器,激发波长333 nm,发射波长477 nm;进样体积:30 μL;柱温:40℃。

1.4 加标量的确定

根据GB 2761—2011中各产品OTA的限量点为5 μg/kg,加标量点确定为限量点的25%、50%、100%,即25 g样品中加入OTA的量分别为31.2 ng、62.5 ng、125.0 ng。

1.5 优化条件确定

1.5.1 洗脱时间对回收率的影响

以小麦中OTA限量点的100%加标,按照GB/T 23502—2009中的要求加入1.5 mL无水甲醇进行洗脱,平均回收率为54.7%,改良方法中甲醇体积增加到2 mL,平均回收率提高至63.1%,结果见表1。

表1 不同洗脱体积加标回收率

1.5.2 碱液质量浓度对回收率的影响

OTA易溶于极性有机溶剂和碱性溶液,向GB/T23502—2009中提取液甲醇-水混合液加入一定量的碱液进行试验,取3个水平质量浓度的碳酸氢钠-甲醇-水混合液质量浓度分别为0.5%、0.7%、1.0%进行提取,并用1.5 mL洗脱液洗脱,其中1.0%的碳酸氢钠-甲醇-水混合液已达到饱和状态。结果显示,在0.5%、0.7%的碱性溶液中,加标回收率并没有提高,但碱液质量浓度加大到1.0%时,回收率显著提高,结果见表2。

表2 各水平质量浓度加标回收率

1.5.3 均质时间对回收率的影响

GB/T23502—2009中规定样品均质时间为3min,对两组加标样分别均质3 min、4 min,均质机转速均为10 000 r/min,结果见表3。由表3可知,加标回收率在均质4 min时有大幅度提高。

表3 不同均质时间加标回收率

1.5.4 过滤优化

国标方法中规定过滤OTA提取液时要用玻璃纤维滤纸,但是玻璃纤维滤纸成本高,普通滤纸易吸附目标物,且在过滤粉状样品时易堵塞,液体难以流下。因此,本试验采用离心法分离OTA提取液,效果良好。

1.5.5 优化条件结论

小麦OTA测定加标回收试验中,提取液为质量浓度1%的碳酸氢钠-甲醇-水混合液,均质时间4 min,均质机转速10 000 r/min,洗脱液体积取2 mL为最终改进试验条件。

1.6 提取与净化

准确称取25 g样品置于250 mL的三角瓶中并加标,加入140 mL提取液,在转速10 000 r/min的均质机中提取4 min,静置5 min。吸取8 mL上层液置于10 mL离心管中,10 000 r/min离心10 min。

取5 mL离心后上清液,加入20 mL超纯水混匀,静置5 min后,取10 mL混合液通过免疫亲和柱,流速控制在1~2滴/s,液体全部流出后,再用20 mL超纯水以流速1~2滴/s清洗柱子,并将最后一滴水全部吹出。

最后用2 mL无水甲醇洗脱免疫亲和柱并收集洗脱液,将最后一滴甲醇全部吹入至收集管中,在60℃下用氮气吹干,加入1 mL流动相定容,混匀后利用高效液相色谱仪进行测定。

2 结果与分析

2.1 标准色谱图和线性范围

在上述色谱条件下,OTA的标准品色谱图如图1所示。

图1 OTA的标准品色谱图

将配制好的标准工作液做线性回归分析,以峰面积Y为纵坐标,质量浓度X为横坐标得到OTA的线性方程和相关系数,Y=26 055X+2 377.9,R2= 0.999 9,线性范围1 μg/L~50 μg/L,OTA标准曲线如图2所示。

图2 OTA标准曲线图

2.2 样品加标回收测定

2.2.1 样品加标色谱图

本试验以小麦OTA限量点为基准,分别向3组样品添加OTA,加标量分别为31.2 ng、62.5 ng、125.0 ng,每组样品做3个平行。小麦空白基质及加标样品色谱图分别见图3、图4、图5、图6。

图3 小麦空白基质色谱图

图4 小麦OTA加标量为31.2 ng色谱图

图5 小麦OTA加标量为62.5 ng色谱图

图6 小麦OTA加标量为125.0 ng色谱图

2.2.2 回收率试验

向小麦基质中添加OTA的量分别为31.2 ng、62.5 ng、125.0 ng,三组平行加标回收率结果见表4。

表4 小麦基质不同加标量的回收率

同时按照此方法还做了玉米、大豆、小麦粉、玉米的OTA加标回收试验,OTA的平均回收率(%)见表5。

表5 各种产品基质不同加标量的回收率

3 结论

本文主要对粮食中OTA的提取和净化方法进行了对比、研究。在GB/T 23502—2009中OTA提取净化的基础上结合试验中的具体操作进行了优化和改进,最终将OTA回收率从54.8%提高到95.0%。本方法净化效果好,分析灵敏、可靠、准确度和精密度较高,能够应用于粮食中OTA的检测工作,满足分析要求,有参考应用价值。

[1]RATOLA N,MARTINS L,ALVES A.Ochratoxin A in winesassessing global uncertainty associated with the results[J]. Analytica Chimica Acta,2004,513:319-324.

[2]LEITNER A,ZOLLENER P,PAOLILLO A,et al.Comparison of methods for the determination.of ochratoxin A in wine[J].Analytica Chimica Acta,2002,453:319-324.

Study on extraction method of ochratoxin Ain crop

LI Feng*
(Shanxi crop monnitoring center,Shanxi Taiyuan 030024,China)

根据赭曲霉毒素A(Ochratoxin A,OTA)易溶于极性有机溶剂和碱性溶液的特性,利用碱性甲醇-水混合液提取粮食中的OTA,并通过免疫亲和柱提取纯化,采用高效液相色谱法进行测定。试验结果表明,方法改进后OTA的回收率提高到80%~96%,符合GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范食品理化检测》规定要求。

赭曲霉毒素A;高效液相法;回收率

Ochratoxin A easily dissolved in organic solvent and alkaline solution,so the method was developed for the determination of ochratoxin A in crop by high performance liquid chromatography after alkaline methanol-water mixed solution extraction,immunoaffinity column clean-up.The results showed that the average recovery rate of ochratoxin A wereimproved to80%~96%.Theimproved method compliedwith specified requirementsofGB/T27404-2008.

ochratoxin A;high performance liquid chromatography;average recovery rate

表4 3种质量浓度加标回收率

TS207.5+3

A

1673-6044(2016)04-0055-04

10.3969/j.issn.1673-6044.2016.04.015

*李峰,男,1984年出生,2009年毕业于河南工业大学食品科学与工程专业,助理工程师。

2016-10-21

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