趙紅磊楊麗蓉趙紅艷
(1.濰坊市食品藥品檢驗檢測中心 山東濰坊 261201;2.濱州醫(yī)學院 山東煙臺 264003)
超高效液相色譜-質譜聯用法(UFLC -MS/MS)測定山楂片中展青霉素含量的研究
趙紅磊1楊麗蓉1趙紅艷2
(1.濰坊市食品藥品檢驗檢測中心 山東濰坊 261201;2.濱州醫(yī)學院 山東煙臺 264003)
建立了超高效液相色譜-質譜聯用儀(UFLC-MS/MS)測定山楂片中展青霉素含量的方法。山楂片樣品經粉碎后酶解,以乙酸乙酯提取展青霉素,用HLB固相萃取小柱凈化并濃縮,以UFLC-MS/MS電噴霧離子源負離子(ESI-)多反應監(jiān)測模式(MRM)檢驗。方法線性相關系數0.9996,檢出限5μ g/kg,加標回收率81.34~96.4%,相對標準偏差1.7%~4.6%。結果表明,方法簡便、快速、準確,能應用于山楂片中展青霉素含量的測定。
超高效液相色譜-質譜聯用 展青霉素 山楂片
展青霉素(Patulin),化學名稱為4-羥基-4氫-呋喃-[3,2c]-吡喃-2(6)-酮[1],化學式C7H6O4,分子量154,屬雜環(huán)內酮結構。展青霉素首先在霉爛蘋果和蘋果汁中發(fā)現,廣泛存在于各種霉變水果中。展青霉素是由曲霉和青霉等真菌產生的一種次級代謝產物, 具有影響生育、致癌和免疫等毒理作用,同時也是一種神經毒素。使人神經麻痹、肺水腫、腎功能衰竭[2][3]。在食品檢驗中,常在蘋果和山楂制品中發(fā)現,是判斷該類產品是否安全的一個重要指標[4]。
鑒于展青霉素潛在的毒性及危害性,大多數國家和組織已建立了展青霉素的限量標準,如歐盟規(guī)定蘋果汁及含蘋果汁的飲料中展青霉素最大限量為 50μg/kg,WHO 規(guī)定展青霉素在蘋果汁中的最高限量標準為 50μg/kg[5];我國對展青霉素的限量也作了規(guī)定,GB2761-2011《食品安全國家標準食品中真菌毒素限量》規(guī)定以蘋果及山楂為原料制成的產品中(果丹皮除外)展青霉素限量為50μg/ kg。目前我國的展青霉素檢驗標準為薄層色譜法(GB/T5009.185-2003《蘋果和山楂制品中展青霉素的測定》)以及液相色譜法(NY/ T1650-2008《蘋果及山楂制品中展青霉素的測定高效液相色譜法》)兩種。薄層色譜法在實際檢驗過程中操作繁瑣,重復性差,液相色譜法則存在羥甲基糠醛的干擾,影響展青霉素的測定,存在假陽性的可能。目前文獻報道中采用的檢測方法還有氣相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法、免疫學檢測方法等[4,6]。本文在前人研究的基礎上,研究建立了山楂片及制品中展青霉素的超高效液相色譜-質譜聯用(UPLC-MS/MS)檢測方法。
1.1 儀器
超高效液相色譜-質譜聯用儀(液相為Shimadzu UFLCXR,質譜為美國AB公司
API4000+),分析天平 (XS205DU,梅特勒-托利多),食品粉碎機(屹立QE-100),渦旋混勻器 (IKA MS3 ),氮氣吹干儀(海能HN200),離心機(Thermo F16),pH計(梅特勒-托利多)。
1.2 試劑及耗材
乙腈、乙酸乙酯、冰乙酸(均為色譜純 ),果膠酶(Sigma公司),展青霉素標準品(98.8%,Pribolab公司),Oasis HLB柱(3mL/60mg,美國Waters公司)、山楂制品樣品來自市場購買。
1.3 標準溶液的配制
精密稱取適量展青霉素標準品于容量瓶中,用適量乙酸乙酯溶解后,加乙酸乙腈定容到刻度,配制成100μg/mL的標準儲備溶液,避光保存于-20℃冰箱中。準確移取適量的展青霉素標準儲備溶液于,氮氣吹干后用0.2%乙酸配制成1μg/mL的標準中間溶液,避光保存于4℃冰箱中。使用時,根據需要以空白基質溶液稀釋成適當濃度的標準使用溶液,標準使用溶液應臨用前配制。
1.4 樣品前處理
1.4.1 提取
確稱取5g均勻試樣(精確到0.01g) 于50mL具塞刻度試管中,加入20mL水與100μL果膠酶溶液,40℃避光放置2h酶解。在酶解后溶液中加入20mL乙酸乙酯,渦旋震蕩提取后,于6000rpm離心3min,轉移上層乙酸乙酯提取液,再用20mL乙酸乙酯重復提取一次,收集兩次的乙酸乙酯溶液,40℃氮氣吹干后,用適量1%乙酸溶液溶解殘渣,并轉移至10mL容量瓶中并定容,待下一步凈化處理。
1.4.2 凈化
Oasis HLB柱首先用6mL色譜甲醇和6mL水活化,然后準確移取5.00mL上述樣品溶液(1.4.1)置于活化過的HLB柱內,使之以3mL/min的速度流過HLB柱,以乙酸乙酯洗脫,收集洗脫液并用氮氣吹干,然后用1.00mL 0.2%乙酸溶液溶解殘渣,過0.22μm濾膜后上機。
1.5 試驗方法
1.5.1 液相色譜條件
液相色譜柱1 (Shim-pack XR-ODS, 2.0×75mm,2.2μ m),液相色譜柱2(Shim-pack XR-ODS, 2.0×100mm,2.2μm),液相色譜柱3(BEHC18, 2.1×100mm,1.7μm)。流動相:乙腈+水(10+90);流速:0.20mL/ min,柱溫:35℃。進樣量:10μL。
1.5.2 質譜條件
離子源:電噴霧離子源ESI;掃描方式:負離子模式;檢測方式:多反應監(jiān)測MRM,利用保留時間和離子豐度判斷定性結果, 利用峰面積定量;噴霧電為-4500V;離子化溫度450℃;碰撞氣5;氣簾氣10;霧化氣13;輔助氣13;定量離子對m/z 152.8/108.8;定性離子對m/z 152.8/134.7;去簇電壓DP:-36;射入電壓EP:-6;碰撞電壓CE:-18;碰撞室射出電壓CXP:-15。
圖1 展青霉素二級質譜圖Fig.1 MS/MS spectrum of patulin
表1 不同色譜柱對展青霉素的分離能力比較Table1 separation effects of patulin by different chromatography columns
表2 精密度和準確度考察結果Table2 Results of precision and accuracy
圖2 50 μg/L展青霉素標準品UFLC-MS/MS分離圖左圖為m/z108.8,右圖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
圖3 陽性樣品中展青霉素UFLC-MS/MS分離圖左圖為m/z108.8,右圖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 質譜條件的選擇
根據展青霉素的性質,其具有較強的電負性,因此在負離子模式下,對其進行檢測。采用針泵進樣的方式對質譜條件進行優(yōu)化。首先用針泵進樣1μg/mL展青霉素標準溶液,流速10μL/min,找準其母離子m/z 152.8,調整CE電壓使母離子峰高約為最大子離子峰高的1/3至1/4,同時確定其子離子碎片m/z 108.8、m/z 134. 7,以m/z 152.8/108.8為定量離子對,以m/z 152.8/134.7作為定性離子對(見圖1)。
2.2 色譜條件的選擇
展青霉素屬于強極性化合物,同時其分子量較低,因此本試驗采用常用的C18柱對展青霉素進行分離,分別考察了不同C18柱Proshell 120 SB-C18、Inertsil ODS-3、BEH C18分離能力,結果發(fā)現不同C18柱分離效果都能達到要求,出峰時間有所差別,綜合選擇了出峰時間較晚,峰寬最窄的Inertsil ODS-3色譜柱。
由于展青霉素的強極性,為了保證較好的分離洗脫,因此試驗選擇極性較低的乙腈作為流動相,同時將乙腈的比例設置為較低比例10%,結果發(fā)現該條件對展青霉素的分離有較好的效果。同時由于展青霉素在酸性條件下較為穩(wěn)定,因此本試驗選擇0.2%乙酸溶液為溶劑對樣品進行定容。
2.3 靈敏度和檢出限
試驗對該方法的靈敏度和檢出限進行了考察,靈敏度以標準曲線回歸方程考察。用空白樣品處理液稀釋展青霉素標準中間溶液,得到濃度為10μg/L、20μg/L、30μg/L、40μg/L、50μg/L、100 μg/L標準系列,以峰面積為Y軸、濃度為X軸進行線性回歸得到標準曲線方程Y=151.5x-55.7,r2=0.9996,線性相關性良好。
取空白樣品處理液添加適當濃度展青霉素標準溶液后進樣,按3倍信噪比S/N計算得出其最低檢測限為5μg/kg,而我國國家標準規(guī)定的展青霉素的限量為50μg/kg,此方法完全能滿足需要。
2.4 精密度和準確度
取不含展青霉素的空白樣品進行加標試驗,分別添加至10μg/ kg、30μg/kg、50μg/kg三個水平進行試驗,以回收率考察方法的準確度,同時每個水平進6針作平行測定,以相對標準偏差(RSD)考察方法的精密度。試驗結果見表。
2.5 實際樣品測試
根據本文確定的試驗方法,我們從市場上購買了10份山楂片樣品進行檢測,其中有一份樣品檢出陽性,檢出展青霉素含量為13.2 μg/kg。陽性樣品色譜圖見圖。
本文通過開展系列試驗研究,考察了不同色譜柱對展青霉素的分離能力,通過優(yōu)化質譜條件,確定了展青霉素的定性和定量離子對,從而能對展青霉素進行確證性檢測,考察了方法的靈敏度、檢出限、精密度和準確度,同時對實際樣品進行檢驗,結果表明該方法能夠快捷準確的對山楂片中的展青霉素進行檢測,能較好的滿足檢驗需求。
[1]徐明悅,李洪軍,王珊等.食品中展青霉素檢測方法及脫除技術研究進展[J].食品工業(yè)科技,2015,36(01):375-380.
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[3]周玉春等.展青霉素的研究進展[J].貴州農業(yè)科學,2010,38(2):112-116.
[4]劉功良,陶嫦立,白衛(wèi)東,趙文紅.農產品中展青霉素檢測的研究進展[J].安徽農業(yè)科學,2011,39(10):6084-6092.
[5]毛艷玲,蔡艷等.蘋果中展青霉素的氣相色譜-質譜檢測研究[J].核農學報,2015,29(9):1757-1765.
[6]王婭芳,劉利亞,黃培林.展青霉素檢測方法及污染情況的研究進展[J]. 現代預防醫(yī)學,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
趙紅磊(1985-),男,工程師,主要從事食品檢驗方面的研究。