王蓓蓓 朱聯(lián)旭 李崇勇 劉欣
摘要 [目的]通過實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證活動(dòng)分析了影響玉米粉中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)檢測結(jié)果的主要因素。[方法]依據(jù)GB 5009.111—2016第二法:免疫親和層析凈化HPLC法檢驗(yàn)并優(yōu)化前處理?xiàng)l件。[結(jié)果]采用5倍稀釋濃度提取1 h和3 mL/min的凈化速度,能力驗(yàn)證樣品中DON含量為571 μg/kg,RSD為0.25%。[結(jié)論]通過了中國食品藥品檢定研究院組織實(shí)施的NIFDC-PT-228《玉米粉中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的測定》能力驗(yàn)證,與中國食品藥品檢定研究院統(tǒng)計(jì)Z比分值為0.70,能力驗(yàn)證結(jié)果為滿意,細(xì)化完善了國標(biāo)測定脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的操作,為廣大檢驗(yàn)檢測人員提供參考。
關(guān)鍵詞 脫氧雪腐鐮刀菌烯醇;能力驗(yàn)證;玉米粉;高效液相色譜法
中圖分類號 TS 201.6? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611(2022)01-0177-03
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.01.047
Proficiency Testing for Determination of Deoxynivalenol in Corn Flour
WANG Bei-bei1,2, ZHU Lian-xu3, LI Chong-yong1 et al
(1. Hanzhong Testing and Inspection Center for Food and Drug Control, Hanzhong, Shaanxi 723000;2. College of Biological Science and Engineering, Shaanxi University of Technology, Hanzhong, Shaanxi 723000;3. Zhenba County Market Supervision Administration, Zhenba, Shaanxi 723600)
Key words [Objective]Through a laboratory proficiency testing activity, the main factors affecting the detection results of deoxynivalenol in corn flour were analyzed. [Method]According to the second method of the national standard GB5009.111-2016 to check and optimize the pretreatment conditions.[Result]
Under the conditions of extraction at 5 times of dilution concentration for 1 h and 3 mL/L flow rate, the DON content in the ability verification sample was 571 μg/kg, RSD was 0.25%.
[Conclusion]Passed the NIFDC-PT-228 “Deoxynivalenol Determination of Deoxynivalenol in Corn Flour” proficiency test organized and implemented by the China Institute for Food and Drug Control, and the Z score with the organizer was 0.70. The proficiency test results were satisfactory, and the national standard determination of deoxynivalenol has been refined and perfected to provide a reference for the majority of inspection and testing personnel.
Key words Deoxynivalenol;Proficiency testing;Corn flour;High performance liquid chromatography
基金項(xiàng)目 漢中市地產(chǎn)食品質(zhì)量監(jiān)控與品質(zhì)提升創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)基金項(xiàng)目(201902)。
作者簡介 王蓓蓓(1984—),女,陜西榆林人,碩士,從事食品檢驗(yàn)檢測與質(zhì)量控制研究。
通信作者,高級工程師,從事食品藥品質(zhì)量安全控制、生產(chǎn)工藝與檢驗(yàn)檢測研究。
收稿日期 2021-04-25
脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(deoxynivalenol,DON)又稱嘔吐毒素,是一種主要由禾谷鐮刀菌和粉紅鐮刀菌產(chǎn)生的單端孢霉烯族毒素,也是糧食中重要的食品安全指標(biāo)。人和動(dòng)物食用了被 DON 污染的食物后,會產(chǎn)生厭食、嘔吐、腹瀉、發(fā)燒等急性中毒癥狀,嚴(yán)重會導(dǎo)致死亡[1]。DON化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定,玉米、小麥、大麥等谷物及其加工產(chǎn)中廣泛存在[2]。近年來,我國谷物受到DON污染日益嚴(yán)重,尤其是小麥粉及其制品、玉米等。從含量上看,小麥粉制品中,餅干中DON的污染狀況較重,而玉米由于生長期較長且正值雨季,更易被鐮刀菌污染,是目前污染最嚴(yán)重的谷物之一[3-4]。我國是玉米生產(chǎn)大國,玉米不僅是食品原料,也是飼料原料,飼料通過肉、蛋、奶等食物鏈最終影響人類營養(yǎng)和健康,因此其安全影響巨大[5]。在潮濕、溫?zé)岬葰夂驐l件下,更易產(chǎn)生DON毒素,并經(jīng)由谷物或飼料通過食物鏈傳遞富集至人體內(nèi),給世界糧食產(chǎn)業(yè)形成龐大的經(jīng)濟(jì)損失[6]。據(jù)世界衛(wèi)生組織、歐洲食品安全局等機(jī)構(gòu)的廣泛調(diào)查評估,過去10年,原糧中的DON感染率達(dá)58%,將DON列為最危險(xiǎn)的食品污染物之一,美國、日本、歐盟等地區(qū)和國家已經(jīng)就食品中的真菌毒素含量作出嚴(yán)格規(guī)定[7-8]。
國家農(nóng)業(yè)、糧食、市場監(jiān)管等部門為了更加準(zhǔn)確地把握谷物糧食中的 DON污染狀況,每年都在全國開展各類糧食產(chǎn)品中DON的監(jiān)督抽查和風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測,且在GB 2761—2017中對食品中DON采取了嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn):玉米、玉米面的DON 含量≤1 000 μg/kg;大麥、小麥、麥片、小麥粉的DON含量≤1 000 μg/kg[9]。目前,對于DON的檢測有高效液相色譜法、高效液相-串聯(lián)質(zhì)譜法、薄層色譜法、酶聯(lián)免疫法和生物芯片技術(shù),通過持續(xù)開展檢測評價(jià),逐步提升實(shí)驗(yàn)室毒素檢驗(yàn)檢測能力,對于評估我國糧食毒素污染程度,保障糧食安全有著至關(guān)重要的意義[5,10]。因此,準(zhǔn)確評價(jià)谷物制品中DON含量是現(xiàn)階段食品和糧食安全的必然要求。
為了切實(shí)提升實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)?zāi)芰腿藛T的技術(shù)水平,2019年參加了中國食品藥品檢定研究院組織實(shí)施的NIFDC-PT-228《玉米粉中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇的測定》能力驗(yàn)證,樣品編號TF228-0054,筆者在查閱相關(guān)文獻(xiàn)[11-17]和結(jié)合自身實(shí)驗(yàn)室條件下,按照GB 5009.111—2016第二法免疫親和層析凈化高效液相色譜法[18],剖析了各環(huán)節(jié)中可能影響玉米粉中DON含量測定結(jié)果的要點(diǎn),并對前處理的條件進(jìn)行了優(yōu)化,為今后相關(guān)檢測檢驗(yàn)提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
玉米粉(編號:TF228-0148),中國食品藥品檢定研究院提供。DON標(biāo)準(zhǔn)溶液:100.10 μg/mL(Rome labs Lot# L18492D)。玉米粉中DON質(zhì)控樣:(569±60) μg/kg(Rome labs Lot# M15361D)。
分析天平(日本島津d=0.01 g);氮吹儀(??瓶萍加邢薰荆?水浴恒溫振蕩器(常州億能實(shí)驗(yàn)儀器廠);高效液相色譜儀(日本島津LC-20AD);C18色譜柱(月旭科技有限公司4.6 mm×250 mm,5 μm);DON免疫親和柱3 mL(Rome labs);Milli-Q純水機(jī)(美國密理博公司)。
甲醇(色譜純,賽默飛世爾科技中國公司);氯化鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、氯化鉀(分析純,成都科龍化學(xué)用品有限公司);試驗(yàn)用水:符合GB/T 6682—2016《分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法》一級水的要求。
1.2 方法
參考GB5009.111—2016第二法免疫親和層析凈化HPLC法進(jìn)行試驗(yàn)[19]。統(tǒng)計(jì)方法用SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,差異性檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
1.2.1 樣品的制備。
該試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證樣品為玉米粉,樣品用鋁塑袋真空包裝,每瓶裝量約30 g,常溫避光保存[10]。能力驗(yàn)證作業(yè)指導(dǎo)書要求一次取樣量不少于5 g,樣品稱量前穩(wěn)定至室溫(20~25 ℃)。
1.2.2 樣品的提取。
提取溶劑主要為超純水,提取方式為超聲波或者搖床振搖,該環(huán)節(jié)主要研究樣品稀釋倍數(shù)、提取時(shí)間對結(jié)果的影響。該試驗(yàn)分別對質(zhì)控樣品稀釋3、5、8倍,搖床振搖時(shí)間分別為0.5、1.0、2.0 h。
1.2.3 樣品的富集凈化。
研究凈化液過免疫親和柱時(shí)流速對結(jié)果的影響,分別對質(zhì)控樣凈化液采取1、3、6 mL/min的速度進(jìn)行凈化分析。
1.2.4 液相色譜條件。
流動(dòng)相:甲醇-超純水(20∶80,V/V);進(jìn)樣量:50 μL;檢測波長:218 nm;流速:1 mL/min;柱溫:35 ℃;色譜柱:月旭C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm)。
2 結(jié)果與分析
2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)選用Rome labs的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),趙晶晶等[19]通過用超高效液相色譜法測定了玉米中DON含量,剖析了不確定度各因素的影響后得出,質(zhì)量濃度、測量重復(fù)性、體積量取是影響測定結(jié)果不確定度的主要因素。經(jīng)過預(yù)試驗(yàn)以及加標(biāo)濃度的考慮,選取100~1 000 ng/mL線性范圍,使得待測樣品濃度盡量在線性中間區(qū)域,在該線性范圍內(nèi)曲線方程為:y=59.56x+159.60,R2=0.999(圖1、2)。標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液、標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)的稀釋溶液應(yīng)與流動(dòng)相一致以降低溶劑效應(yīng),配置標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液與標(biāo)準(zhǔn)曲線選取應(yīng)選用校準(zhǔn)的移液管(移液槍)和容量瓶,盡量減少轉(zhuǎn)移次數(shù),將標(biāo)曲配制及稀釋過程帶來的不確定度降至最低。
2.2 樣品提取
分別對質(zhì)控樣品用水稀釋3、5、8倍,搖床振搖0.5、1.0、2.0 h后,提取過濾凈化,以3 mL/min的速度凈化測定質(zhì)控樣品,結(jié)果見表1。由表1可知,振搖0.5 h稀釋5倍和8倍結(jié)果差異不顯著(P>0.05),稀釋3倍和5倍結(jié)果差異顯著(P<0.05);振搖1.0 h和振搖2.0 h差異不顯著(P>0.05),振搖1.0 h和振搖0.5 h差異顯著(P<0.05)。結(jié)合試驗(yàn)提取效果和時(shí)間成本,避免由于稀釋液不足及振搖時(shí)間短造成的提取不充分,以5倍稀釋振搖1.0 h為最佳選擇。
2.3 樣品凈化
由于玉米粉基質(zhì)比較復(fù)雜,含有天然的色素、脂類、蛋白質(zhì)等有機(jī)物質(zhì),對樣品的檢測干擾較大,為了降低基質(zhì)的影響,用免疫親和柱對提取液進(jìn)行凈化處理[10]。試驗(yàn)前需驗(yàn)證免疫親和柱的柱容量,柱回收率是否滿足要求。柱容量驗(yàn)證、柱回收率驗(yàn)證方法按照GB5009.111-2016附錄A。5 mL超純水中加入6 000 ng DON 標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,混合均勻,分別取同一批次免疫親和柱各3 根,每根免疫柱的上樣量為1 mL,經(jīng)過洗脫富集后用氮?dú)獯蹈桑鲃?dòng)相定容至1 mL,HPLC分離測定DON含量[9]。6支親和柱的測定結(jié)果分別為1 120、1 135、1 080、1 050、1 103、1 060 ng,柱容量≥1 000 ng,柱回收率≥80%,為可使用商品。
使用前,將免疫親和柱從冰箱中取出放至室溫。樣液上柱量、洗脫方法依據(jù)不同廠家的產(chǎn)品說明嚴(yán)格規(guī)范操作,質(zhì)控樣采用不同流速凈化,1、3 mL/min結(jié)果差異不顯著(P>0.05),3、6 mL/min結(jié)果差異顯著(P<0.05)(表2),考慮到整個(gè)試驗(yàn)的效率和結(jié)果,確定3 mL/min為最佳凈化流速。
2.4 質(zhì)控樣及加標(biāo)回收
由于樣品量受限,對質(zhì)控樣品以5倍稀釋和3 mL/min流速凈化后進(jìn)行測定,并進(jìn)行低、中、高3個(gè)濃度的加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果表明回收率在76.8%~89.4%,RSD在1.69%~5.05%(表3)。質(zhì)控樣色譜圖見圖3、4。
2.5 能力驗(yàn)證結(jié)果
通過用質(zhì)控樣對前處理進(jìn)行優(yōu)化后,能力驗(yàn)證樣品最終采用5倍稀釋的超純水振搖1 h后,以3 mL/min的流速,按照GB 5009.111—2016的方法檢測,結(jié)果表明DON含量為571 μg/kg,RSD為0.25%,檢測結(jié)果與能力驗(yàn)證結(jié)果Z比分值為0.70,能力驗(yàn)證結(jié)果為滿意。
3 討論
能力驗(yàn)證是衡量實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果可靠性和可比性的最常用方法之一,毒素的能力驗(yàn)證不僅是糧油真菌毒素實(shí)驗(yàn)室檢測質(zhì)量控制的重要手段,還是提高實(shí)驗(yàn)室糧油真菌毒素檢測結(jié)果可信度的重要保證[20]。能力驗(yàn)證包括國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室(間)比對和國際實(shí)驗(yàn)室(間)比對,參加國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室(間)能力驗(yàn)證,有助于監(jiān)督實(shí)驗(yàn)室的檢驗(yàn)檢測能力及其能力維持狀況。參加國際實(shí)驗(yàn)室間檢測能力驗(yàn)證,有助于實(shí)驗(yàn)室及時(shí)領(lǐng)會貫通國際相關(guān)領(lǐng)域檢測能力驗(yàn)證的政策和要求,促進(jìn)該領(lǐng)域檢測能力的提高和交流合作[21]。
胡桂英[1]用高效液相色譜法測定了小麥粉中DON含量,且評估了不確定度評定的影響因素,指出前處理過程和計(jì)量器具校準(zhǔn)引入的不確定度為測量不確定度的主要來源。因此在試驗(yàn)過程中,檢驗(yàn)人員主要把握樣品前處理環(huán)節(jié),嚴(yán)格按照國標(biāo)和儀器說明書操作,降低誤差,以提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。該研究在試驗(yàn)前經(jīng)過資料查詢和模擬預(yù)試驗(yàn),選取最佳前處理方案,并在檢測過程中進(jìn)行質(zhì)量控制,順利通過能力驗(yàn)證。
DON對人和動(dòng)物都有一定的毒性,且性質(zhì)穩(wěn)定,耐酸耐堿耐高壓,普通的食品加工方法難以使其降解,120 ℃高溫、強(qiáng)堿或高壓才能破壞部分毒素[11]。因此,試驗(yàn)過程中操作人員在處理陽性樣品和配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)需做好個(gè)人防護(hù),試驗(yàn)結(jié)束后用5%次氯酸鈉溶液浸泡所有容器和廢棄物,擦拭桌面,避免造成二次污染。
該研究結(jié)果表明,DON含量為571 μg/kg,與中國食品藥品檢定研究院統(tǒng)計(jì)Z比分值為0.70,能力驗(yàn)證的結(jié)果為滿意。能力驗(yàn)證的通過證明了該研究具備DON項(xiàng)目的檢驗(yàn)?zāi)芰?,對檢驗(yàn)人員而言也是積累經(jīng)驗(yàn)及能力提升的過程。通過參加能力驗(yàn)證,可以有效提高實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理水平和檢驗(yàn)檢測能力,對實(shí)驗(yàn)室的能力建設(shè)和服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)水平具有積極作用。
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