陳偉華
(河北中煙工業(yè)有限責任公司,河北 石家莊 050051)
黃曲霉素(aflatoxin,AFT)是一類由黃曲霉和寄生曲霉產(chǎn)生的真菌毒素,為二氫呋喃香豆素的衍生物,目前發(fā)現(xiàn)的黃曲霉素主要有B1、B2、G1、G2、M1、M2等幾種。其中,B1的毒性最強[1],M1、M2主要存在于牛奶中[2-3]。人體攝入黃曲霉素后,通過破壞肝臟組織引起急、慢性中毒,長期攝入會誘發(fā)癌癥。近年來,AFB1污染事件的發(fā)生已引起世界各國對食品安全的關注[4-6]。美國、歐盟等國家對食品中黃曲霉素的含量進行了嚴格限制,我國也已頒布食品和乳制品中黃曲霉素的檢測標準,并對其含量作了嚴格規(guī)定。
卷煙是一種以吸食為主要目的的快速消費品,其質量衛(wèi)生安全日益受到人們的重視。一直以來,不法分子為牟取暴利,以低等級和霉變煙葉作為原料,通過硫磺熏蒸[7]或使用其他非法添加物等手段,改善煙葉外觀,以假亂真,蒙蔽消費者,嚴重損害了國家和消費者的利益。另外,因儲存不當,易致煙葉或卷煙發(fā)生霉變[8-10]。卷煙霉變后,不但燃燒性和吸味質量顯著下降,而且對人體會造成潛在危害。目前,黃曲霉素的測定方法主要有薄層層析法(thin layer chromatography)[11]、免疫親和柱凈化液相色譜 法 (immune affinity column cleanse,HPLC)[12-13]、酶 聯(lián) 免 疫 法 (enzyme-linked immune sorbent assay)[14-15]、高 效 液 相 色 譜-串 聯(lián) 質 譜 法(high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry)[16]等,這些方法要么前處理繁瑣,要么不易單一定量或出現(xiàn)假陽性。HPLC法具有快速準確、靈敏度高、檢出限低等優(yōu)點,近年來得到快速發(fā)展和廣泛應用,配合質譜聯(lián)用技術,可實現(xiàn)對大部分化合物的分離和準確定量。目前,國外對煙草及其制品中的黃曲霉素的測定已有相關研究報道[17-19],但在占世界卷煙消費1/3的中國還未見報道。因此,準確測定卷煙中的黃曲霉素,可對疑似霉變煙葉和卷煙的處理提供依據(jù)和參考。
樣品以三氯甲烷萃取,凈化并濃縮后,在選定的儀器參數(shù)下,進行液相色譜-質譜分析。采用對照標準品的保留時間和特征碎片離子定性,外標標準曲線法定量。
Agilent 1200液相色譜儀;Agilent 6430三重四極桿質譜儀,Paker NitroFlowLab氮氣發(fā)生器;Millipore Milli-Q 超純水制備系統(tǒng);Binder FD53熱風干燥箱;AG285型電子天平(感量0.000 1g);KQ-700型超聲波清洗機;RE-52AA型旋轉蒸發(fā)儀。
黃曲霉素 M1、M2、G1、G2混標(混合標準溶液)supelco;甲醇、異丙醇、三氯甲烷、正己烷,色譜純,dikma;乙酸銨,優(yōu)級純,國藥試劑;硅膠SPE柱,agilent,500mg/(5mL);煙葉樣品取自倉庫,卷煙樣品購自市場。
按YC/T 31-1996要求制備試樣。稱取研磨好的試樣5.0g,置于50mL具塞錐形瓶中,加入20mL三氯甲烷,超聲提取30min。過濾,收集濾液于帶有刻度尾管的濃縮瓶內,并用三氯甲烷洗滌濾渣,收集清洗液。用旋轉蒸發(fā)儀將上述濾液在50℃水浴中濃縮至約1mL,加入4mL正己烷混勻,注入活化好的硅膠SPE小柱中。依次用5mL正己烷、5mL三氯甲烷淋洗,棄去流出液。然后,用10mL三氯甲烷-甲醇溶液(體積比為9∶1)分2次洗脫,收集洗脫液于帶有刻度尾管的濃縮瓶內。在氮氣保護,50℃水浴條件下,用旋轉蒸發(fā)儀將樣品濃縮至0.5mL。待液相色譜、質譜分析。
用甲醇將黃曲霉素混標稀釋為系列標準溶液,各目標化合物質量濃度如表1所示。
表1 黃曲霉素標準溶液質量濃度 ng/mL
1.5.1 色譜條件
進樣量:10μL;色譜柱:Zorbax SB-C18(2.1×50mm,1.8μm);柱溫:45℃;流速:0.5mL/min;流動相:A——10mmol/L 乙酸銨-水溶液,B——10mmol/L乙酸銨-甲醇溶液;梯度洗脫:0minw(B)=5%、10minw(B)=40%、15minw(B)=100%、20minw(B)=100%,后運行5min。
1.5.2 質譜條件
離子源:ESI;干燥氣溫度:325℃;干燥氣流量:10L/min;霧化器壓力:344.75kPa(50psi);毛細管電壓:4 000V;采集方式:MRM;三重串聯(lián)四極桿液質多反應監(jiān)測模式(MRM),參數(shù)見表2。
表2 MRM采集參數(shù)表
以乙腈-水為流動相時,乙腈抑制黃曲霉素化合物離子化導致質譜信號降低,并且色譜峰出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象。以甲醇-水作為流動相,質譜信號提高,峰形對稱。實驗在甲醇-水中添加乙酸銨提高質譜靈敏度,當流動相中乙酸銨的濃度達到10mmol/L時質譜信號最強。采用梯度洗脫條件,4種黃曲霉素在13min內即達到較好的分離效果。因此,本實驗選擇甲醇-乙酸銨混合體系作為流動相。標準樣品色譜圖和實際樣品色譜圖見圖1和第31頁圖2。
圖1 標準樣品色譜圖
圖2 實際樣品色譜圖
由于黃曲霉素化合物分子結構中羰基具有強的電負性,有利于分子獲取氫離子,因此選擇正離子掃描較合理。同時,實驗考察了正、負離子掃描方式對黃曲霉毒素B1、B2、G1、G2靈敏度的影響。結果顯示,正離子掃描模式下質譜信號明顯高于負離子掃描。然后,利用安捷倫自動參數(shù)優(yōu)化軟件(mass hunter optimizer)可以自動得到每個待測組分的最佳碰撞電壓和碰撞能,并確定最優(yōu)的子離子。
實驗考察了超聲和振蕩2種方式對4種黃曲霉素的提取效果。在5.0g煙末樣品中加入1.0mL 4種黃曲霉素的混標溶液,待溶液完全被樣品吸收后,再分別用乙酸銨水溶液、甲醇、異丙醇、三氯甲烷進行超聲波,振蕩提取,測定4種待測物。結果發(fā)現(xiàn),乙酸銨的提取效果不好;甲醇和異丙醇的提取液顏色較深,回收率在120%~200%;而用三氯甲烷提取時,樣品中4種待測物的干擾較小,回收率在70%~103%,故選三氯甲烷作為提取劑。經(jīng)實驗,確定用20mL三氯甲烷,超聲提取30min即可達到較好的效果。
煙草中含有幾千種化學成分,其提取物基質較為復雜,且黃曲霉素的檢測在痕量范疇,因此,要通過合適的凈化方式去除干擾。查閱相關文獻,常用的凈化方法有傳統(tǒng)固相萃取法、免疫親和固相萃取法以及多功能凈化柱法,這幾種方法均有著各自的優(yōu)缺點。傳統(tǒng)固相萃取處理過程復雜,但回收率和精密度較好;免疫親和柱和多功能凈化柱處理過程相對簡單,但價格昂貴、不易保存、易失效,且回收率和精密度不如傳統(tǒng)固相萃取。因此,本實驗選用SPE固相萃取柱凈化提取液。
對1.4中所配制的標準溶液按1.5所述儀器條件進行檢測,以質量濃度X(ng/mL)對峰面積Y進行線性回歸,計算標準曲線;將最低濃度的標準溶液重復進樣10次,其3倍標準偏差為檢出限。結果如表3所示。
表3 4種黃曲霉素的線性方程與檢出限
按高、中、低3個加入水平,向不含黃曲霉素的空白試樣中加入黃曲霉素混標,每個加標水平進行6次平行測定,結果見第32頁表4。結果表明,采用本方法對空白樣品加標實驗,除黃曲霉G2的回收率較低為66.3%~70.7%,這可能是由于G2的測定重復性較差所致外,其他3種的平均回收率均在85.0%以上,且重復性小于10%。說明本方法比較可靠。
用本方法對部分假冒卷煙或可疑霉變卷煙及煙葉樣品進行了檢測,結果見第32頁表5。正常卷煙中未檢出黃曲霉素;部分可疑霉變煙葉中檢出B1,個別假冒卷煙中檢出G1,但含量均低于5μg/kg。
采用液相色譜-質譜聯(lián)用法對煙草中黃曲霉素的含量進行了檢測,方法重復性較好,檢出限低,快速準確,適合可疑霉變煙葉和卷煙中黃曲霉素的同時快速測定。
表4 精密度與加標回收率
表5 部分假冒偽劣卷煙黃曲霉素的含量 μg/kg
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