劉海波 劉建利 賈沙
摘要:對免疫親和柱-高效液相色譜法(ICA-HPLC)測定枸杞中赭曲霉毒素A(OTA)的提取方法進行研究。對4種提取液[0.1 mol/L正磷酸 ∶ 甲醇 ∶ 水(1 ∶ 10 ∶ 4),0.1 mol/L 正磷酸 ∶ 甲醇(1 ∶ 10),甲醇 ∶ 水(4 ∶ 1),2% NaHCO3 ∶ 15% NaCl(1 ∶ 1)]提取下枸杞干果中OTA含量的回收率進行對比和差異性分析,對最佳方法做準確度和精密度試驗,并用此方法檢測寧夏市場枸杞OTA污染情況。結果顯示,0.1 mol/L 正磷酸 ∶ 甲醇(1 ∶ 10)為最佳提取液,回收率為615%~77.19%,變異系數為2.22%~2.83%;以0.1 mol/L正磷酸 ∶ 甲醇(5 ∶ 50)為提取液、ICA-HPLC法測定枸杞干果中OTA方法穩定、可靠;寧夏市場枸杞OTA檢測結果顯示不存在污染。
關鍵詞:寧夏枸杞;赭曲霉毒素A;免疫親和柱;高效液相色譜法
中圖分類號: S567.1+90.1;R284.2 文獻標志碼: A 文章編號:1002-1302(2016)07-0347-03
赭曲霉毒素A(OTA)是一類真菌毒素,主要由赭曲霉(Aspergillus ochraceus)和純綠青霉(Penicillium viridicatum)產生的有毒代謝產物,對人及多種動物具有腎臟毒性、肝臟毒性、免疫毒性、致畸毒性和致癌性,國際癌癥研究機構IARC將其確定為2B類致癌物[1-4]。OTA污染范圍較廣,可污染糧食谷物、蔬果、干果、調味劑、啤酒、葡萄酒及中草藥材等,嚴重影響人們的農業生產和食品安全[5]。
寧夏拘杞已有600多年的栽培歷史,全區枸杞種植面積2.97萬hm2,枸杞產品種類主要有枸杞干果、枸杞鮮果、枸杞鮮汁、枸杞粉、枸杞酒等[6]。由于枸杞具有多糖、含水率高、表皮有蠟質層等特性,使得枸杞鮮果制干時間較長,致使其易發生霉變。研究表明,一般情況下,采摘后的枸杞鮮果不經任何處理,3 d后霉變可高達50%~80%,嚴重影響枸杞干果的產量和質量[7-8]。目前,關于 OTA 純化和測定方法的研究已經較為深入,但現有的提取方法很多,不同樣品提取方法不盡相同,目前枸杞干果中OTA的研究未見報道,因此建立一種枸杞干果中OTA的提取方法具有重要意義。
本研究采用有機溶劑和碳酸氫鈉等溶液為提取液提取枸杞干果中的OTA,從回收率、精密度、準確度等角度進行分析,找出一種簡便高效的提取枸杞干果中OTA的方法,為寧夏枸杞安全生產提供科學依據。
1 材料與方法
1.1 儀器
固相萃取裝置(美國Varian);CY-200電動粉碎機(臺州市新恩精密量儀器有限公司);赭曲霉毒素免疫親和柱 IC CF-04 (北京泰樂祺科技有限公司);高效液相色譜儀(Agilent Technologies 1200Series,美國 Agilent);熒光檢測器(Agilent Technologies 1200Series,美國 Agilent);反相C18柱(pH值2~12,美國 Agilent);Empower Software色譜數據處理系統(美國 Agilent);微量移液槍(德國Eppendorf)。
1.2 試劑
OTA 標準品(純度>99 %,Fermentek公司);乙腈和甲醇(色譜純,天津市大茂化學試劑廠);其他試劑均為化學純。
OTA 標準儲備液的配制:1 mg OTA 標準品用甲醇完全溶解,定容至50 mL(濃度20 μg/mL,-20 ℃避光保存)。
OTA 標準工作液的配制:取2.5 mL OTA 標準儲備液,用甲醇定容至50 mL(濃度1 μg/mL,4 ℃避光保存)。
樣品:寧夏枸杞干果購自銀川市同心路枸杞批發市場。
1.3 方法
樣品準備(粉碎、稱量、加標)→提取→免疫親和柱凈化→高效液相色譜儀檢測。
1.3.1 提取 用粉碎機將干燥后的枸杞干果粉碎,取粉碎后的枸杞樣品25 g,分別加入100 mL 0.1 mol/L正磷酸 ∶ 甲醇 ∶ 水(1 ∶ 10 ∶ 4)[9-10]、0.1 mol/L正磷酸 ∶ 甲醇(1 ∶ 10)[11-12]、甲醇 ∶ 水(4 ∶ 1)[13,15]、2% NaHCO3 ∶ 15% NaCl(1 ∶ 1)[16-19]等4種提取液,高速攪拌3min,15 000 r/min離心10 min,上清液用1.2 μm濾膜過濾,取15 mL濾液用001 mol/L PBS稀釋定容至100 mL,即為OTA提取液。
1.3.2 凈化 免疫親和柱凈化方法參照孫林超等的方法[14-15],并適當修改:(1)ICA柱活化。冰箱中取出免疫親和柱使之恢復到室溫,流盡保護液,使2~3 mL空氣通過柱體。(2)上樣。取20 mL OTA提取液過柱,流速控制在20~30滴/min。(3)淋洗。先用5 mL PBS(pH值7.2~7.4)淋洗,再用5 mL超純水淋洗,棄去洗脫液,使2~3 mL空氣通過柱體。(4)洗脫。用6 mL甲醇分3次洗脫(每次加入2 mL甲醇后孵育5 min再進行洗脫)。合并洗脫液用氮氣吹干,用1 mL色譜流動相溶解,0.22 μm有機系濾膜過濾至樣液瓶中,供HPLC檢測。
1.3.3 HPLC-FD檢測方法 色譜條件:參考AOAC2001方法[19-20]。反相C18柱(Eclipse XDB-C18分析柱,5 μm,4.6 mm×150 mm);流動相為乙腈 ∶ 雙重水 ∶ 冰乙酸=99 ∶ 99 ∶ 2,pH值=3.2;流速1.0 mL/min;熒光檢測條件為激發波長330 nm,發射波長460 nm;進樣量20 μL。
1.3.4 加標回收率計算方法
回收率=(加標樣品測定值-空白樣品測定值)/理論加標濃度×100%。
1.3.5 OTA含量計算公式
X=A×C×VAm×m
式中:X為寧夏枸杞子中OTA含量,ng/g;A為樣液OTA峰面積;Am為標準液OTA峰面積;C為標準液OTA的濃度,ng/mL;V為處理后的最終樣液體積,mL;m為最終樣液相當的試樣質量,g。
2 結果與分析
2.1 線性范圍和檢測限
取OTA標準工作液,以流動相為溶劑,分別配制濃度為2、3、5、10、20、60、100 ng/mL的OTA標準液,按高效液相色譜法條件進行檢測,每個標準濃度分別檢測5次,取平均值。以峰面積對OTA質量濃度C(ng/mL)進行回歸分析,線性方程為y=1.311 4x+0.286 3,相關系數r2=0.999 0,結果表明OTA在2.0~100.0 ng/mL 范圍內線性關系良好(圖1)。OTA標品的保留時間為7.023 min(圖2)。以3倍信噪比確定最低檢出限為0.27 ng/mL。
2.2 不同提取液結果比較
稱取25 g枸杞樣品,加入OTA標準工作液(1 μg/mL)50 μL,分別采用4種提取液提取,采用ICA-HPLC檢測,重復3次,結果見表1,以正磷酸 ∶ 甲醇(1 ∶ 10)為提取液回收率最高,達77.19%,變異系數最低,達2.25%,比以正磷酸 ∶ 甲醇 ∶ 水(1 ∶ 10 ∶ 4)、甲醇 ∶ 水(4 ∶ 1)、2% NaHCO3 ∶ 15% NaCl(1 ∶ 1)為提取液回收率分別高043、2793、3607百分點;結果表明正磷酸 ∶ 甲醇(1 ∶ 10)為最佳提取液;不同測定方法之間存在顯著差異(P>0.05),說明提取方法影響回收率的測定。因此,后續試驗中提取液均采用正磷酸 ∶ 甲醇(1 ∶ 10)。
2.3 精密度試驗
制備加標濃度為2 ng/g的加標樣品,用正磷酸 ∶ 甲醇(1 ∶ 10)提取,采用ICA-HPLC法檢測,重復3次,平均回收率為77.19%,標準差為1.74 ng/g,變異系數為2.25%(表2),說明該方法精密度高,穩定性和重復性滿足要求。
2.4 準確度試驗
制備加標濃度為1、2、5 ng/g 的加標樣品,用正磷酸 ∶ 甲醇(1 ∶ 10)提取,采用ICA-HPLC檢測,重復3次,回收率為61.5%~77.19%,變異系數為2.22%~2.83%(表3),說明該方法回收率高,準確度能滿足試驗要求。
2.5 寧夏枸杞中OTA含量測定
隨機抽取10份不同品種的市售寧夏枸杞進行檢測,結果均未測得OTA存在,圖4為市售樣品“寧夏枸杞”的檢測色譜圖示。
3 結論與討論
提取是OTA測定的重要步驟之一,不僅要依據OTA的理化性質選擇不同的提取試劑,同時還要考慮樣品性質。OTA溶于極性溶劑和稀碳酸氫鈉溶液,微溶于水[3],因此本試驗選擇甲醇、稀碳酸氫鈉溶液等作為提取溶劑。本試驗4種提取方法中得到的OTA回收率略低,原因可能與枸杞性質和免疫親和柱凈化有關。首先枸杞的基質非常復雜,OTA可以與基質中的大分子如糖類、纖維素、蛋白質等結合,從而導致提取過程中OTA損失較大;其次凈化是OTA進行HPLC檢測的重要前提,對于少量OTA的基質凈化,免疫親和萃取凈化法是目前較好的方法[14]。免疫親和柱具有高度特異性的優點,使用時不需要活化,但是上樣液中有機溶劑含量要嚴格控制,甲醇體積分數不得超過20%,否則將影響OTA抗原抗體的結合反應[16]。另外,在甲醇提取過程中,一些與赭曲霉毒素結構相似的有機小分子諸如黃酮、色素、芳香物質等也被提取出來,這些物質可能會與抗原OTA競爭抗體上的結合位點,從而影響免疫親和柱凈化的回收效率,因此在保證較高凈化純度的同時回收率可能就不太理想,從加標樣的色譜圖中就可以反映出這一點。
本研究中對寧夏市場枸杞樣品進行檢測,均未檢出OTA,可能是因為果農在鮮枸杞制干過程中采用含NaOH、乙醇、Na2CO3、對羥基苯甲酸乙酯及其鈉鹽、對羥基苯甲酸丙酯鈉、過氧化氫和二氧化氯等成分的促干劑、脫蠟劑、防霉劑等,抑制了包括產OTA真菌在內的果棲霉菌的生長[7-8];或商品加工包裝過程中枸杞經過嚴格分揀,去除霉變的枸杞。
正磷酸 ∶ 甲醇(1 ∶ 10)溶液作為提取液采用ICA-HPLC檢測枸杞干果中OTA的效果最好,并且研究方法穩定、可靠。對寧夏市場枸杞進行OTA檢測,均未檢測到OTA污染。
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