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超高效液相色谱-串联质谱法检测粮食中的玉米赤霉烯酮

2020-12-07杨燕

粮食科技与经济 2020年9期
关键词:串联质谱法固相萃取超高效液相色谱

杨燕

[摘要]本研究建立了以固相萃取净化样品、超高效液相色谱-三重四级杆质谱法(UPLC-MS/MS)测定粮食中玉米赤霉烯酮的检测方法。试样以1%乙酸乙腈-水(84∶16,V/V)作为提取溶剂,经固相萃取净化柱净化浓缩,乙腈和水做流动相,经C18柱分离,以多反应监测(MRM)模式进行定量定性分析,以外标法定量。结果表明,该检测方法在1.0~100.0ng/mL范围内线性关系良好,相关系数R>0.999,样品回收率在84.2%~107.6%,相对标准偏差(RSD)在1.7%~6.5%,能满足当前粮食中玉米赤霉烯酮的检测要求。

[关键词]玉米赤霉烯酮;超高效液相色谱-串联质谱法;固相萃取

中图分类号:TS207.4 文献标识码:A DOI:10.16465/j.gste.cn431252ts.202009

玉米赤霉烯酮(Zearalenone,ZEN)是由镰刀菌产生的雌激素类真菌毒素,是污染粮食种类最广泛的真菌毒素之一[1],玉米、小麦等粮食及其谷物制品中都可能检测到玉米赤霉烯酮[2]。玉米赤霉烯酮具有较弱的雌激素作用,人和动物食用被玉米赤霉烯酮污染的食物或饲料后会导致雌激素水平提高,造成生殖系统机能紊乱,危害人体健康。该毒素还具有肝毒性、免疫毒性及细胞毒性,在外部条件诱导下还会致癌[3-4]。玉米赤霉烯酮的毒性及污染受到世界各国的重视,各国都制定了粮食及谷物制品中玉米赤霉烯酮含量的限量标准。例如,法国规定植物油和谷类中玉米赤霉烯酮检测限量不得超过200μg/kg;俄罗斯规定硬质小麦、面粉中玉米赤霉烯酮检测限量不得超过1 000μg/kg;意大利规定谷物和谷物产品中玉米赤霉烯酮检测限量不得超过100μg/kg;巴西规定玉米中玉米赤霉烯酮检测限量不得超过200μg/kg;我国《食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》(GB 2761—2017)[5]中规定玉米、小麦等谷物及其制品中玉米赤霉烯酮限量指 标≤60μg/kg,《饲料卫生标准》(GB 13078—2017) [6]中规定玉米赤霉烯酮限量指标≤0.5mg/kg。

测定粮食谷物食品中玉米赤霉烯酮的方法很多,有薄层色谱法[7]、酶联免疫吸附测定法(ELISA)[8]、胶体金免疫层析法[9]、(超)高效液相色谱法[10](紫外检测高效液相色谱法、免疫亲和柱-荧光检测高效液相色谱法)、高效液相色谱-串联质谱法、气相色谱法[11]等。其中,薄层色谱法重现性差,灵敏度低;酶联免疫吸附测定法和胶体金法操作简便、快速,适用于粮食企业大批样品的现场快速检测,但特异性差;气相色谱法具有灵敏度高、测量准确等特点,但检测速度不如液相色谱法快,所以较少应用于霉菌毒素检测;(超)高效液相色谱法、高效液相色谱-串联质谱法适用于实验室内精确定量。当前较常用的测定粮食中玉米赤霉烯酮含量的方法有免疫亲和柱-荧光检测高效液相色谱法,但现有普遍使用的免疫亲和柱-荧光检测高效液相色谱法存在前处理复杂、耗时长,人为因素引入误差的风险高等问题。为此,本研究通过试验,建立采用226多功能固相萃取柱进行净化处理,以超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测粮食中玉米赤霉烯酮的方法。该方法操作简单快速、检测灵敏度高、重现性好、定性定量兼顾,与高效液相色谱-串联质谱法相比快速省时、准确可靠。

1 材料与方法

1.1 样品与试剂

玉米、小麦、稻谷等样品:市售;玉米赤霉烯酮标准品:浓度为100μg/mL,青岛普瑞邦生物工程有限公司。

乙腈色谱纯:赛默飞世尔科技(中国)有限公司;纯水:屈臣氏集团(香港)有限公司。

1.2 主要仪器和设备

1290-6470型高效液相色谱-三重串联四级杆质谱:安捷倫科技有限公司;MV5型多通道平行浓缩仪(氮吹仪):北京莱伯泰科仪器股份有限公司;HC-3018型离心机:安徽中科中佳科学仪器有限公司;IKA型漩涡混合器:北京联合科力科技有限公司;BLH-5601型锤式旋风磨(全自动):浙江伯利恒仪器设备有限公司;MCF226型赤霉烯酮固相净化柱、玉米赤霉烯酮免疫亲和柱:青岛普瑞邦生物工程有限公司;有机微孔滤膜(0.22μm):天津市津腾实验设备有限公司。

2 试验方法

2.1 样品前处理

玉米样品经锤式旋风磨粉碎后,称取5.0g于50mL离心管中,加入20mL1%乙酸乙腈-水混合液(84∶16,V/V),涡旋混匀1min,置于旋转混合器上震荡提取1h,然后以10 000r/min离心2min,上清液待净化。

吸取8mL上清液过PriboFast、MCF226固相净化柱,取4mL净化液45℃氮吹至近干,用1mL乙腈-水(20∶80,V/V)复溶,涡旋混匀后待UPLC-MS/MS分析。

2.2 标准溶液配制

标准储备液:将浓度为100.0μg/mL的玉米赤霉烯酮标准溶液用乙腈定容配制成浓度为1 000.0ng/mL的标准储备液,于-20℃保存。

标准工作使用液:移取适量体积的标准储备液至不同的10mL容量瓶中,用乙腈-水(20∶80,V/V) 定容,得到浓度分别为1μg/L、5μg/L、10μg/L、25μg/L、 50μg/L、100μg/L的标准溶液。

基质标准使用液:分别取上述各浓度标准溶液1mL于离心管中氮吹至近干,用1mL空白基质溶液复溶,得到浓度分别为1μg/L、5μg/L、10μg/L、25μg/L、50μg/L、100μg/L的基质标准溶液,临用现配。

2.3 仪器工作条件

2.3.1 色谱条

C18色谱柱(2.1mm×100mm,1.7μm);柱温:40℃;流速:0.4mL/min;进样量:5μL;流动相及洗脱梯度见表1。

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