超高效液相色譜-飛行時間質譜測定牛奶中9種真菌毒素

李 瑋*, 艾連峰, 馬育松, 陳瑞春, 郭春海

(石家莊海關，河北石家莊 050051)

真菌毒素是真菌在糧食和飼料中生長所產生的代謝產物，這些毒素通過食物鏈從奶牛體內轉移至牛奶中，受污染的牛奶經過巴氏殺菌后，真菌毒素幾乎不被破壞，長期攝入后會引起人類和動物的急性或慢性中毒，損害機體的肝臟、腎臟、神經組織、造血組織及皮膚組織等，部分真菌毒素已被證實具有致癌、致畸、致細胞突變的“三致”作用[1]。

目前，關于食品尤其是谷物、堅果等農產品和飼料中真菌毒素檢測的報道較多[2 - 5]，主要有酶聯免疫法(ELISA)[6]、薄層色譜法(TLC)[7]、高效液相色譜法(HPLC)[8]和高效液相色譜-串聯質譜法(HPLC-MS/MS)[9 - 10]。本文建立了基于超高效液相色譜-飛行時間質譜(UPLC-TOF MS)的快速、高通量分析牛奶中9種真菌毒素的方法，為牛奶樣品的高通量快速檢測提供了可靠的分析平臺。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

LC-30A超高效液相色譜儀(日本，島津公司)；AB SCIEX TripleTOF5600+高分辨質譜儀(美國，AB SCIEX公司)；HITACHI離心機(日本，日立公司)；VORTEX-2 GENE渦旋混合器(美國，Scientific公司)；超聲波清洗器(中國)；Turbo Vap型氮氣吹干儀(美國，Zymark公司)。

標準品：黃曲霉毒素B1(AF B1)、黃曲霉毒素B2(AF B2)、黃曲霉毒素G1(AF G1)、黃曲霉毒素G2(AF G2)、黃曲霉毒素M1(AF M1)、黃曲霉毒素M2(AF M2)、赭曲霉毒素A(OTA)、玉米赤霉烯酮(Zearalenone，ZEA)和脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(Deoxynivalenol，DON)均購于美國SUPELCO公司，用甲醇稀釋至所需質量濃度，4 ℃保存；用空白基質溶液稀釋標準溶液成一系列混合基質標準工作溶液，現用現配。乙腈、甲醇、甲酸、乙酸(色譜純，Fluka)；無水Na2SO4(分析純)；無水MgSO4(分析純)；C18(分析純)。實驗用水均為Milli-Q(美國Millipore公司)高純水。

1.2 樣品預處理

準確稱取5.00 g牛奶樣品于50 mL具塞離心管中，加入6 g無水Na2SO4和25 mL 1%乙酸乙腈，振搖1 min，超聲提取10 min，5 000 r/min離心6 min，移取上清液6 mL至另一帶螺旋蓋的10 mL離心管中，待凈化。將QuEChERS凈化粉(800 mg無水MgSO4、100 mg C18)加入裝有6 mL提取液的離心管，渦旋混勻1 min，5 000 r/min離心6 min。準確移取5.0 mL上清液至氮吹管中，于40 ℃氮氣吹干，加1.0 mL 0.1%乙酸-乙腈(9+1)復溶，渦旋混合后，過0.22 μm濾膜，待測。

1.3 色譜及質譜條件

色譜條件：Agilent proroshell 120 EC-C18柱(150 mm×2.1 mm，2.7 μm)；流動相：A為5 mmol/L乙酸銨-0.1%甲酸-10%甲醇，B為5 mmol/L乙酸銨-0.1%甲酸-90%甲醇；梯度洗脫程序：0～3 min B從5%升到30%，3～7 min B升到90%，7～9 min保持B為90%，9～9.10 min B從90%降至5%，9.10～11 min保持B為5%；流速：0.4 mL/min，柱溫：40 ℃，進樣體積：20 μL。質譜條件：電噴霧離子源(ESI)；正離子或負離子掃描模式；離子源電壓：5 500 V；離子源溫度：550 ℃；一級質譜掃描范圍m/z100～1 000；二級質譜掃描范圍80～800；質譜調諧：正(負)離子模式自動調諧。其他信息見表1。

表1 9種真菌毒素的信息

圖1 不同溶劑對9種真菌毒素的提取效果Fig.1 Extraction efficiency of the different solvent for 9 mycotoxins

2 結果與討論

2.1 提取溶劑的選擇

真菌毒素大多較易溶于甲醇、乙腈、水等極性溶劑中，但乙腈使樣品中蛋白質變性沉淀的效果比甲醇好，因此實驗比較了乙腈、1%乙酸乙腈、乙腈-水(84+16)和乙腈-1%乙酸水(84+16)4種提取溶劑對牛奶中9種真菌毒素的提取效果(圖1)。結果表明1%乙酸乙腈對9種目標物的提取效率較好，因此選擇1%乙酸乙腈為提取溶劑。

2.2 凈化方式的選擇

QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Rugged,Safe)提取方法最早主要用于農藥殘留檢測，由于其具有簡便、快速等優點，近年來被廣泛用于各種檢測領域，其中也包括真菌毒素的檢測[11 - 12]。在QuEChERS提取方法中，通常加入無水MgSO4產生鹽析效應，降低提取液中水分含量，方便后續的濃縮步驟；除此之外還會加入C18和乙二胺-N-丙基甲硅烷(PSA)來吸附脂肪、糖及有機酸。實驗考察了500～1 000 mg無水MgSO4、30～150 mg C18及0～100 mg PSA按不同比例組合的凈化效果。結果表明，PSA對實驗沒有影響，采用800 mg無水MgSO4和100 mg C18為組合凈化劑進行分散固相萃取時，樣品溶液澄清，基質干擾較小，回收率最佳。

2.3 質譜條件選擇

在TOF MS模式下對目標化合物同時進行一級、二級質譜全掃描，一級質譜掃描范圍m/z100～1 000，二級質譜掃描范圍m/z80～800。利用MasterView軟件對目標物進行分析，通過每個化合物的分子式得到理論質量數和實測質量數，處理后得到每個化合物的二級全掃描圖，選擇響應最高的兩個碎片離子作為子離子。將實測質量數作為母離子，建立質譜條件：先在m/z100～1 000范圍內全掃描，然后設定每個化合物的實測質量數并設定在m/z80～800范圍內進行二級全掃描。利用二級質譜定量，同時通過庫檢索，以目標化合物的一級、二級質譜、精確分子量、保留時間、同位素豐度匹配、特征離子等信息進行定性確認分析。9種目標物的提取離子色譜圖見圖2。

圖2 牛奶中9種目標物的定量限添加水平提取離子色譜圖Fig.2 Extracted ion chromatograms of 9 compounds in milk of LOQ level

2.4 回收率及精密度

通過在空白牛奶樣品中分別添加3個不同水平的待測目標物，平行測定5次，計算回收率和相對標準偏差(RSD)，結果見表2。以信噪比(S/N)=10確定樣品檢測的定量限，9種真菌毒素的定量限為1～20 μg/kg。

表2 方法的靈敏度、線性關系及回收率(n=5)

2.5 實際樣品測定

在市場上購買不同品牌牛奶樣品20份，按照上述方法進行測試，結果1份樣品中檢出AFM1含量為1.2 μg/kg。

3 結論

本研究應用超高效液相色譜-飛行時間高分辨質譜建立了牛奶中9種真菌毒素的分析方法，實現了牛奶中9種真菌毒素的定量及定性確證分析。該方法具有適用性強、簡單快速等特點，為食品安全領域提供重要的技術支持。