赭曲霉毒素A(OTA)是一种有毒并可能致癌的霉菌毒素,国家标准方法一般使用薄层色谱法对饲料中的OTA进行检测,但操作上人为因素影响大,重复性差,且使用的试剂毒性较大。本文使用安捷伦Bond Elut Plexa PAX混合型强阴离子交换固相萃取前处理方法结合LC荧光检测器对饲料中的OTA进行分析,同样具有很好的选择性以及低的检测限,完全满足国家标准中对于饲料中OTA检测的要求。不同的添加浓度(在1~100ppb的线性范围内)OTA在饲料中的添加回收率范围均在85%~99%左右,RSD均小于2.2%,方法具有很好的准确度和重复性。
赭曲霉毒素是一种有毒并可能致癌的霉菌毒素,不少食品都含有这种毒素。赭曲霉毒素属次级代谢物毒素组群,由曲霉菌属 (Aspergillus)或青霉菌(Penicillium)的几种真菌产生,属于弱有机酸,为异香豆素的衍生物。赭曲霉毒素分为A,B,C三种;三者在化学结构上只有细微差异,但在毒性方面却有很大差别。赭曲霉A,B,C三种毒素中以赭曲霉毒素A(OTA)最为常见,毒性也是最强的,主要影响肝脏和肾脏。OTA主要存在于谷物、谷物产品、水果、咖啡、婴儿食品、葡萄干、葡萄酒和啤酒中,欧洲在整体膳食评估中对食品中OTA进行了分析,结果发现欧洲人从谷物中摄取到的OTA占到总摄取量的50%,因此,OTA在饲料中的污染情况日益受到人们的关注。
国家标准方法一般使用薄层色谱法对饲料中的OTA进行检测,但操作上人为因素影响大,重复性差,且使用的试剂毒性较大。本方法使用安捷伦Bond Elut Plexa PAX混合型强阴离子交换固相萃取前处理方法结合LC荧光检测器对饲料中的OTA进行分析,同样具有很好的选择性以及低的检测限,完全满足国家标准中对于饲料中OTA检测的要求。不同的添加浓度(在1~100ppb的线性范围内)OTA在饲料中的添加回收率范围均在85%~99%左右,RSD均小于2.2%,方法具有很好的准确度和重复性。
图1. SPE操作过程。
实验部分
仪器与试剂
乙腈,甲醇,乙酸均为色谱纯,甲酸,氨水为分析纯,试验用水为高纯去离子水;OTA标准品,10μg/ml甲醇溶液;饲料为配合饲料。
1260 Infinity HPLC,配FLD检测器,安捷伦;液相色谱柱为Agilent Poroshell 120 SB-C18 (4.6×75mm,2.7μm) PN. 687975-902;安捷伦Vac Elut 12固相萃取装置,P/N. 5982-9110;安捷伦可控针阀,P/N.12131005;安捷伦PTFE 15mm直径2UM过滤膜:P/N. 5190-5084;安捷伦Bond Elut Plexa PAX 200mg,6ml,P/N. 12107206 ,美国安捷伦公司;IKA 干磨机,A11 Basic Analytical Mill,配A11.2剪切刀头;IKA涡旋机,MS 3基本型。
图2. 连续6针进样OTA色谱图。
实验方法
标准品配制
工作曲线的的配置,取10μg/ml OTA标准品作为母液,用乙腈-水(40:60,含1%乙酸)溶液稀释分别配制浓度为1ng/ml,2.5ng/ml,5ng/ml,10ng/ml,50ng/ml,100ng/ml OTA标液制作工作曲线。
图3. 1ppb浓度OTA灵敏度谱图。
饲料样品前处理
将样品粉碎,称取5g试样(精确至0.01g),分别准确加入OTA标准溶液适量,混合均匀。准确加入20ml乙腈-水(60:40)溶液,涡旋1min,超声提取20min,在5000rpm的条件下离心10min。取上清液8ml,氨水调pH至8.0,待用。另做试样空白对照。SPE操作过程见图1。
仪器方法
高效液相色谱条件:Agilent 1260液相色谱仪,配FLD检测器;色谱柱,Agilent Poroshell 120 SB-C18 (4.6×75mm,2.7μm,PN. 687975-902);流动相,A=1%乙酸-乙腈,B=1%乙酸-水,梯度洗脱,见表1;流速,1.0ml/min;进样量,20μl;柱温:30℃;运行时间,12min,后运行时间为4min;FLD,Ex=333nm,Em=477nm。
图4. OTA标准曲线。
结果与讨论
样品前处理方法的考察
OTA属于弱酸性化合物,其结构中的苯基丙氨酸部分的pKa=4.4,所以在上样前将提取液的pH调至8,OTA在pH大于7以上时基本以羧酸根阴离子状态存在,在上样时可以很好地被Bond Elut Plexa PAX以阴离子交换作用保存。然后采用4%氨水和甲醇分别洗去一些极性和非极性干扰物。试验结果表明PAX可以对OTA进行很好的保留和洗脱,且与反相机理相比,具有更好的选择性。
图5. OTA标准品、空白样品和添加回收率叠加色谱图。
仪器方法
本文用安捷伦1260 Infinity HPLC-FLD检测器,结合安捷伦专利的薄壳型快速分析色谱柱Poroshell 120 SB-C18 分析OTA,主峰出峰时间为8.84min左右,方法整体运行时间为16min,在方法流动相条件下最大系统压力仅为126bar,在连续分析几天样品后,色谱柱压力没有产生任何变化。这表明Poroshell 120系列色谱柱具有一定的耐脏性能,同时可以在常规液相色谱仪上实现高效快速分析。方法考察了样品溶剂效应,发现将进样体积增加到20μl时,如果用甲醇作为标准品溶剂,会具有很明显的溶剂效应。因此直接采用流动相作为工作曲线溶剂和样品溶剂。方法还考察了仪器的稳定性,六针重复进样的RSD为0.74%,具有很好的重复性,见表2。经过优化后的色谱图见图2。
仪器方法考察了灵敏度,线性范围及添加回收率等指标。其中灵敏度测试了1ppb浓度OTA标准品,其信噪比为10.7,结果如图3所示。在1~100ppb浓度范围内,测试线性相关系数大于0.9999。如图4所示。
方法的重复性
分别向空白饲料中,加入0.01、0.05、0.1μg/kg三个添加量的OTA标样,按照本方法的处理过程制备样品并进行测定,OTA在饲料中的绝对回收率在85%~99%之间,RSD在1.16%~2.15%之间,见表3;标准品、空白样品和标准添加样品的谱图如图5所示,可以看出OTA经Agilent Bond Elut Plexa PAX净化后,基本无基质干扰,可以达到很好的净化效果并且得到很高的回收率,提高了定量结果的准确性。
小结
利用安捷伦 Bond Elut Plexa PAX强阴离子交换固相萃取结合安捷伦1260 Infinity HPLC-FLD高灵敏度高选择性检测器,可以实现对饲料中OTA残留的定量分析。采用安捷伦Plexa PAX阴离子交换固相萃取,可以实现快速高效高选择性的净化处理,净化后的样品基质效应和基质干扰均很小,绝对添加回收率可达到86%以上;采用FLD分析结果表明在1ppb浓度下OTA的信噪比(S/N)=10.7;在1~100ppb浓度范围内,线性关系和稳定性都很优异,相关系数R>0.9999。
安捷伦科技(中国)有限公司
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