吳祥慶 余燾 吳明媛 黃國秋 楊姝麗
摘要:軟骨藻酸(DA)是一種由擬菱形藻屬硅藻產(chǎn)生的神經(jīng)毒素,可累積在貝類體內(nèi),食用受軟骨藻酸污染的貝類產(chǎn)品可引起記憶喪失、眩暈、昏迷甚至死亡等癥狀。研究建立了貝類產(chǎn)品中軟骨藻酸的液相色譜-高分辮質(zhì)譜檢測方法。以牡蠣和文蛤為研究對象,樣品經(jīng)甲醇提取、采用QuEChERS凈化,經(jīng)Hypersil GOLD C18色譜柱分離,乙腈和2mmol/L甲酸銨溶液(含0.2%甲酸)為流動相梯度洗脫,正離子全掃描+數(shù)據(jù)依賴二級掃描,提取一級譜圖中準(zhǔn)分子離子精確質(zhì)量數(shù)定量,二級質(zhì)譜圖中特征離子精確質(zhì)量數(shù)定性。結(jié)果表明,軟骨藻酸在6min內(nèi)出峰,定量限0.01mg/kg,在25~500μg/L線性良好,R2=0.9998,回收率為90.5%~106.3%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)小于6.0%(n=6)。該方法簡單、快速、靈敏度高,能滿足貝類中軟骨藻酸的剛定。
關(guān)鍵詞:貝類;軟骨藻酸;高分辨質(zhì)譜
中圖分類號:O657.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:0439-8114(2020)09-0159-03
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.09.034
軟骨藻酸(Domoic acid,DA)是一種興奮性神經(jīng)毒素。軟骨藻酸由硅藻門的擬菱形藻屬和菱形藻屬產(chǎn)生,1958年首次從日本鹿兒島縣的大型藻類樹枝軟骨藻中分離出。貝類可富集藻類產(chǎn)生軟骨藻酸,具有較強(qiáng)的耐受力。而軟骨藻酸經(jīng)食物鏈富集后,可引起哺乳動物較嚴(yán)重的中樞神經(jīng)損害。軟骨藻酸具有熱穩(wěn)定性,一般的烹飪過程并不能破壞軟骨藻酸的毒性。人們食用含軟骨藻酸的貝類,可引起記憶喪失、眩暈、昏迷甚至死亡等癥狀。根據(jù)中毒癥狀,軟骨藻酸也被命名為失憶性貝毒。由軟骨藻酸引起的中毒沒有較好的療法,無法完全恢復(fù)受損的海馬結(jié)構(gòu)或空間記憶能力。1987年加拿大愛德華王子島東海岸發(fā)生因食用軟骨藻酸污染的紫貽貝中毒事件,造成3人死亡,100多人中毒,其中12人病愈后記憶喪失長達(dá)18個月。研究發(fā)現(xiàn),貝類中軟骨藻酸含量達(dá)到40mg/kg可引起中毒,150mg/kg時有致命危險。產(chǎn)毒藻擬菱形藻廣泛分布于全球海水中,中國沿海也有報道,對貝類產(chǎn)品食用安全的威脅不容忽視[1-5]。
檢測貝類中軟骨藻酸的方法主要有小鼠生物法、毛細(xì)管電泳法、薄層色譜法、液相色譜法等[6-10]。其中液相色譜法應(yīng)用最廣,但是背景干擾大、靈敏度較低、選擇性不高。液相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用法具有高選擇性和高靈敏度的優(yōu)點[11-16],本研究采用液相色譜-高分辨質(zhì)譜對貝類中軟骨藻酸進(jìn)行檢測,能夠獲得目標(biāo)物的一級、二級精確質(zhì)量數(shù)質(zhì)譜圖,具有很好的定性分析和定量檢測效果。由于貝類樣品基質(zhì)復(fù)雜,本研究采用QuEChERS技術(shù)對提取液進(jìn)行凈化,降低了基質(zhì)效應(yīng),提高了樣品分析效率,為軟骨藻酸的監(jiān)測提供了技術(shù)支持,為貝類產(chǎn)品食用安全提供了可靠保障。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
U3000液相色譜,美國賽默飛世爾公司Q Exae-live四極桿一靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜儀,美國賽默飛世爾公司;HM100均質(zhì)器,北京格瑞德曼公司;Centrifuge 58048離心機(jī),德國艾本德公司;旋渦混合器,美國Talboys公司;Synergy純水儀,美國密理博公司。
標(biāo)準(zhǔn)品DA(103.4±3.4μg/mL)、CRM-DSP-Mus購自加拿大海洋生物科學(xué)研究所;甲醇、乙睛,色譜純,美國賽默飛世爾公司;甲酸,色譜純,美國Sigma公司;試驗用水由純水儀制備:C18、GCB、PSA、MgSO4基質(zhì)分散固相萃取填料,購自上海安譜公司。
貝類產(chǎn)品為近江牡蠣、文蛤,采自欽州七十二涇、大風(fēng)江貝類養(yǎng)殖區(qū),實驗室-18℃保存。
1.2 儀器條件
1.2.1 色譜條件 Hypersil GOLD C18色譜柱(1.9μm,2.1mm×100mm)。流動相:乙腈(A),2mmol/L甲酸銨溶液(含0.2%甲酸)(B)。梯度洗脫:0~1min,30% A:1~3min 30%A~50% A:3~4min 50%A:4.1~6min 30% A。流速0.2mL/min,進(jìn)樣體積5μL,柱溫40℃。
1.2.2 質(zhì)譜條件 離子源為電噴霧離子源(ESI);掃描方式為正離子,一級全掃描+數(shù)據(jù)依賴二級掃描;噴霧電壓3200V;鞘氣流量40Arb;輔助氣流量10Arb;離子傳輸管溫度320℃;一級掃描分辨率70000;二級掃描分辨率17500,歸一化碰撞能量20、40、60eV。
1.3 方法
1.3.1 樣品制備 用清水洗凈貝類外殼,切斷閉殼肌,打開外殼,用純水沖洗泥沙等異物,取除外殼的全部肌肉和內(nèi)臟作為試樣,瀝干后均質(zhì)。
1.3.2 樣品提取、凈化準(zhǔn)確稱取2.00g(精確到0.01g)樣品于50mL離心管中,加入9mL甲醇,渦旋混勻0.5min,超聲提取10min,8000r/min離心10min,將上清液轉(zhuǎn)移至另一離心管中,殘渣再用9mL甲醇重復(fù)提取1次,離心后合并上清液,加甲醇至20mL。加入1g MgSO4、150mg C18、150mg GCB,漩渦混合0.5min,8000r/min離心5min,取10mL上清液于50℃下氮吹至近干,用80%甲醇定容至1mL,漩渦混合0.5min,過0.22μm濾膜,待儀器分析。
2 結(jié)果與分析
2.1 質(zhì)譜條件的選擇
軟骨藻酸分子式為C15H21NO6,選擇正離子模式下強(qiáng)度最高的[M+H]+作為定量離子,精確質(zhì)量數(shù)理論值為312.14416。當(dāng)[M+H]+強(qiáng)度達(dá)到8×104則觸發(fā)二級掃描,軟骨藻酸強(qiáng)度最高的二級碎片離子為[M-HCOOH+H]+,精確質(zhì)量數(shù)為266.13868,實際測定值為266.13836,偏差0.0012‰,二級質(zhì)譜見圖1。通過高分辨質(zhì)譜獲得母離子和子離子識別點分別為2IN和2.5IPs,因此只需要獲得1個母離子和1個子離子,就能滿足對目標(biāo)化合物4個識別點的確證要求。
提取一級全掃描譜圖中[M+H]+的精確質(zhì)量數(shù)312.14416定量,二級質(zhì)譜中碎片離子[M-HCOOH+H]+定性。在相同儀器條件下,樣品與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)保留時間相對偏差在士5%以內(nèi),且檢測到[M+H]+、[M-HCOOH+H]+的精確質(zhì)量數(shù)與理論值相對偏差小于0.005‰,可確定為軟骨藻酸陽性樣品。
2.2 色譜條件的選擇
研究選用C18色譜柱,用乙腈和2mmol/L甲酸銨溶液(含0.2%甲酸)進(jìn)行梯度洗脫,在“1.2.1”的色譜條件下,軟骨藻酸在6min內(nèi)出峰,分析時間短,峰形尖銳,靈敏度高(圖2)。
2.3 樣品提取、凈化條件的優(yōu)化
2.3.1 樣品提取條件的優(yōu)化本研究根據(jù)軟骨藻酸的性質(zhì)及相關(guān)文獻(xiàn)資料[17-19],通過比較提取前、后加標(biāo)的回收率,考察了用甲醇、50%甲醇、水的提取率。結(jié)果表明,3種提取劑的提取率均能達(dá)到90%以上。由于甲醇提取液有利于QuEChERS凈化及后續(xù)濃縮,因此本研究采用甲醇作為提取劑。
2.3.2 樣品凈化條件的優(yōu)化 貝類樣品中含有大量脂肪、蛋白質(zhì)和色素,基質(zhì)效應(yīng)大且易污染質(zhì)譜,需要對提取液進(jìn)行凈化。QuEChERS是一種分散固相萃取技術(shù),將固相萃取吸附劑顆粒分散在樣品萃取液中,利用吸附劑與基質(zhì)相互作用,吸附雜質(zhì)達(dá)到凈化目的,廣泛應(yīng)用于藥物殘留檢測[20,21]。本研究通過在基質(zhì)提取液中加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后,再添加不同固相萃取吸附劑凈化,比較了C18、GCB、PSA3種常用凈化劑的效果。由于軟骨藻酸是酸性物質(zhì),PSA為堿性吸附劑,對軟骨藻酸吸附強(qiáng),因此回收率較低。單獨(dú)使用C18固相萃取劑對色素凈化效果一般;添加GCB后色素凈化效果較好,回收率在80%以上。最終確定2g樣品中加入150mg C18、150mg GCB和1g MgSO4。
2.4 線性范圍和檢出限
為減少凈化不完全帶來的基質(zhì)效應(yīng),本研究使用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量。取空白基質(zhì)樣品,按“1.3.1”樣品處理方法制得基質(zhì)溶液,在基質(zhì)溶液中加入標(biāo)準(zhǔn)品配成濃度為25、50、100、250、500μg/L的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照“1.2”儀器條件上機(jī)測定。以被測組分的峰面積響應(yīng)值為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸。在25~500μg/L線性良好,R2為0.9998。按照母離子信噪比(S/N)=3、信噪比(S/N)=10確定檢出限(LOD)和定量限(LOQ)。DA檢出限為0.003mg/kg,定量限為0.01mg/kg,該方法完全可以滿足貝類毒素日常檢測的需要。
2.5 準(zhǔn)確度和精密度
歐盟第853/2004號法規(guī)規(guī)定軟骨藻酸總安全限量值為20mg/kg。對存在最高殘留限量(MRL)的物質(zhì),加標(biāo)回收試驗一般選擇定量限(LOQ)、MRL和2MRL 3個濃度水平進(jìn)行。本研究選擇未檢出軟骨藻酸的牡蠣和文蛤樣品作為基質(zhì)空白樣品,分別添加0.01、20、40mg/kg 3個濃度水平進(jìn)行加標(biāo)回收試驗。每個濃度水平做6個平行樣,結(jié)果見表1。結(jié)果表明,該方法的回收率和重現(xiàn)性較好。
3 結(jié)論
通過QuEChERS技術(shù)結(jié)合液相色譜一高分辨質(zhì)譜,能夠有效凈化貝類樣品基質(zhì)中的各種雜質(zhì),快速測定貝類產(chǎn)品中軟骨藻酸毒素。該方法簡單快速,靈敏度高,線性良好,回收率、精密度均能滿足貝類產(chǎn)品中軟骨藻酸毒素的限量要求。
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收稿日期:2020-02-18
基金項目:廣西重點研發(fā)計劃項目(桂科AB16380290)
作者簡介:吳祥慶(1977-),男,廣西玉林人,副研究員,主要從事水產(chǎn)品檢測技術(shù)研究工作,(電話)13878602255(電子信箱)wuxiangqing19@163.com;通信作者,楊妹麗,高級工程師,碩士,主要從事水產(chǎn)品檢測技術(shù)研究工作,(電話)13878178627(電子信箱)13878178627@qq.com。