CN103712848A

CN103712848A - 一种脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法

Info

Publication number: CN103712848A
Application number: CN201310716951.4A
Authority: CN
Inventors: 冯敏; 朱佳廷; 李澧; 杨萍; 王玲; 顾贵强; 王德宁; 刘春泉; 哈益明
Original assignee: Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Jiangsu Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-12-23
Also published as: CN103712848B

Abstract

本发明涉及一种脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法；包括下列步骤：（1）对脱氧雪腐镰刀菌烯醇DON的标准品配制标准溶液，对标准溶液经辐照范围是0-200kGy的辐照处理，通过液相色谱-串联质谱法对DON的含量进行测定；（2）对带毒样品经辐照范围是0-9kGy的辐照后进行预处理，通过液相色谱—串联质谱法对DON的降解效果进行测定；（3）选取浓度最高的DON标准溶液作为样品，经辐照范围是0-200kGy的辐照处理后通过液相色谱-串联质谱法进行检测分析DON降解产物；解决了对缺乏辐照降解DON降解产物的研究及环保应用；降解效果好且实现对霉变农产品废物环保脱毒处理。

Description

一种脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法

技术领域

本发明属于分析化学领域，具体涉及一种脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法。

背景技术

脱氧雪腐镰刀菌烯醇属于真菌毒素，真菌毒素是由产毒真菌在适宜的环境条件下产生的有毒代谢产物，脱氧雪腐镰刀菌烯醇对人类危害特别大且污染频率高，国内外对粮谷、食品和饲料中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇制定了严格的限量标准。

在中国专利201110000805.2“免疫亲和柱净化高效液相色谱检测中药酒剂中赭曲霉毒素A的方法”中，公开了通过高效液相色谱-质谱联用法来对阳性结果进行确证；在中国专利201010209190.X“一种检测中药中雪腐镰刀菌烯醇和脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素的方法”中，公开了通过高效液相色谱-质谱联用法在全扫描模式下确证毒素；在中国专利201110370420.5“小麦中几种真菌毒素含量的检测方法”中，公开了通过高效液相色谱-质谱联用法检测，通过毒素浓度对于峰面积的回归方程计算DON、T-2毒素的含量；在中国专利201210054250.4“液相色谱-串联质谱法测定五加科植物中真菌毒素含量的方法”中，公开了可准确，灵敏地测定五加科植物中真菌毒素的多成分残留量；在中国专利201210361145.5“用电子束辐照降解水中藻毒素的方法”中，公开了当辐射剂量是5kGy时，能抑制藻毒素的产生；在中国专利2009100787702.0“降解伏马菌素的方法”中公开了辐照可使伏马菌素B₁降解率达63.47%；在中国专利200910078703.5“一种降解伏马菌素的方法”中公开了辐照可使伏马菌素B₁降解率达59.03%；在中国专利200910078708.8“降解黄曲霉毒素的方法”中公开了辐照去毒无工业污染；在中国专利200910078707.3“一种降解黄曲霉毒素的方法”中公开了辐照可使黄曲霉毒素B1降解率达71.51%。

现有的相关技术有：张喜春等报道3kGy～5kGy的辐照剂量对霉菌和霉菌毒素的降解有较明显的作用；杨静等研究表明质量浓度为0.1mg/L的黄曲霉毒素B1溶液在4kGy时降解率可以达到80%以上，6kGy时降解率达到96%，0.1mg/L的伏马菌素B1溶液在10kGy时降解率达到90%以上；尹青岗的研究结果表明当辐照剂量为18kGy时，粉末态玉米中玉米赤霉烯酮降解率可达74.9%，当辐照剂量为10kGy，整粒玉米中玉米赤霉烯酮降解率可达94.1%，辐照剂量为5kGy时，30.0mg/kg玉米赤霉烯酮水溶液的降解率达到了90%；迟蕾等人发表了γ射线对赭曲霉毒素A的辐照降解的论文，文中提到降解产物结构解析的方法、降解的可能机理，但没有报道降解的产物。

发明内容

本发明的目的是提供一种降解效果好、实现对农产品废物环保脱毒处理的脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法。

实现本发明目的的技术方案是一种脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法；包括下列步骤：（1）对脱氧雪腐镰刀菌烯醇DON的标准品配制标准溶液，对标准溶液经辐照范围是0-200kGy的辐照处理，通过液相色谱—串联质谱法对DON的含量进行测定；（2）对带毒样品经辐照范围是0-9kGy的辐照后进行预处理，通过液相色谱—串联质谱法对DON的降解效果进行测定；（3）选取浓度最高的DON标准溶液作为样品，经辐照范围是0-200kGy的辐照处理后通过液相色谱—串联质谱法进行检测分析DON降解产物。

优选的所述辐照源是γ射线，所述液相色谱—串联质谱法的色谱条件：采用Thermo Finnigan液相色谱系统，其液相条件包括色谱柱是Sepax BR-C18柱100×2.1mm，5μm；流动相是A：甲醇，B：水，在流速250μL/min和进样量25μL条件下，进行梯度洗脱；具体洗脱梯度是：

时间	A%	B%
			0.00	15	85
2.00	15	85
			2.10	90	10
4.00	90	10
			4.10	15	85
6.00	15	85

所述液相色谱—串联质谱法的质谱条件：采用Thermo TSQ Ultra三重四级杆质谱系统，其质谱条件包括离子化方式是ESI，喷雾电压是2500V，极性模式是负离子，雾化温度是400℃，鞘气是48arb，辅助气是10arb，离子传输管温度是400℃，扫描宽度是0.01m/z，扫描时间是0.1s，分辨率是Q1=0.7FWHM，Q3=0.7FWHM；离子对信息，其中*为定量离子对：

优选的所述步骤（1）中的标准品是

DON标准溶液的配制方法是选用Sigma公司的纯度为99.1%，5mg*2瓶，不同浓度分别有浓度是0.8mg/mL，吸取315μL至25mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解定容；浓度是10.0μg/mL，吸取1.0mL至10mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解定容；浓度是1.0μg/mL，吸取1.0mL至10mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解定容；浓度是100.0ng/mL，吸取1.0mL至10mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解定容；还有浓度是10.0ng/mL；对FB1浓度是0.8mg/mL，OTA浓度是0.7mg/mL，T-2浓度是0.9mg/mL，DON浓度是0.8mg/mL的标准溶液均分别采用辐照剂量0、3、5、7、9、20、50、100及200kGy进行处理，对其他浓度的标准溶液均分别采用辐照剂量0、3、5、7及9kGy进行处理。

优选的所述步骤（2）中带毒样品有6个，分别是霉变玉米种子样品2个（编号为A、B）、大米样品2个（编号为C、D）、小麦（编号为E）和黄豆样品各1个（编号为F）；预处理方法是准确称取样品5.00g(±0.05g)于50mL的离心管中，加入10mL86%乙腈水溶液，涡旋30s，超声30min，4000r/min离心5min，转移上清液至试管中，再次用10mL86%乙腈水溶液提取，合并两次提取液，用氮气在45℃下吹干，再用乙腈+水（体积比50:50）定容至1mL，涡旋30s，用0.22μm微孔滤膜过滤，以备进样；辐照剂量为0、3、5、7及9kGy。

优选的所述步骤（3）中对浓度最高的0.8mg/mL的标准溶液，分别采用辐照剂量0、3、5、7、9、20、50、100及200kGy进行辐照处理后，用全扫描模式进行检测，观察有无特征峰的形成。

优选的当辐照剂量是3-9kGy时，可对具有商用价值农产品进行脱毒处理，当辐照剂量是20-200kGy时，可对无商用价值的霉变农产品和\或其它霉变物质进行集中脱毒处理。

优选的当辐照剂量是7-9kGy时，可对具有商用价值农产品进行脱毒处理，当辐照剂量是100-200kGy时，可对无商用价值的霉变农产品和\或其它霉变物质进行集中脱毒处理。

本发明具有积极的效果：（1）3-9kGy的辐照处理对DON有降解效果，9kGy时，浓度为0.8mg/mL、10.0ug/mL、1.0ug/mL、100ng/mL及10ng/mL的DON的降解率分别为13.75%、99.48%、93.2%、86.2%及90.4%。当辐照剂量为100kGy时，DON的降解率超过90%。

（2）在筛选的6个可能带毒的样品中有2个样品的DON检测结果呈阳性，分别为C和E样。样品中DON的污染浓度较低时其含量随辐照剂量的增加而降低，9kGy时的降解率接近90%，但样品中DON的污染浓度较重时，降解效果降低。

（3）DON标准溶液辐照后有新的特征峰形成，经分析辐照处理后产生了m/z=371.19和m/z=339.14的2种物质，这2种物质都在辐照剂量为3kGy时就开始出现，且3-9kGy剂量范围内随着辐照剂量的增加它们的响应值也增加，m/z=339.14的物质的响应值增加的幅度高于另一种物质。

（4）通过辐照降解可以使得去毒过程无污染，有良好的环保效果。剂量为3-200kGy的辐照处理对DON有降解效果，对于低浓度的DON毒素3-9kGy的辐照剂量即可达到较好的降解效果。3-9kGy的辐照剂量可用于有商用价值的农产品脱毒，如：粮食、食品、饲料等，优选7-9kGy；20-200kGy的辐照剂量可作环保方面的利用，用于不再具有商用价值的霉变农产品或其它霉变物质的集中脱毒处理，优选50-200kGy，最优选100-200kGy。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1为DON的标准曲线；

图2为DON标准溶液对照样的全扫图谱；

图3为DON标准溶液辐照样的全扫图谱（9kGy）；

图4为DON标准溶液对照样图谱(m/z=371.19)；

图5为DON剂量为3kGy的标准溶液辐照样图谱(m/z=371.19)；

图6为DON剂量为5kGy的标准溶液辐照样图谱(m/z=371.19)；

图7为DON剂量为7kGy的标准溶液辐照样图谱(m/z=371.19)；

图8为DON剂量为9kGy的标准溶液辐照样图谱(m/z=371.19)；

图9为DON标准溶液对照样图谱(m/z=339.14)；

图10为DON剂量为3kGy的标准溶液辐照样图谱(m/z=339.14)；

图11为DON剂量为5kGy的标准溶液辐照样图谱(m/z=339.14)；

图12为DON剂量为7kGy的标准溶液辐照样图谱(m/z=339.14)；

图13为DON剂量为9kGy的标准溶液辐照样图谱(m/z=339.14)；

具体实施方式

对脱氧雪腐镰刀菌烯醇DON的标准样品配制标准溶液，检测得到标准曲线图1：

Y=11733.1+10933.8*X、R²=0.9989

不同浓度的标准品溶液分别经剂量为3-9kGy的γ射线辐照处理后，对毒素的含量进行了检测，毒素对应的未经辐照的标准溶液作为对照样，毒素的响应值见表1。表3的结果显示，3-9kGy的辐照处理对DON有降解效果，9kGy时，浓度为0.8mg/mL、10.0ug/mL、1.0ug/mL、100ng/mL及10ng/mL的DON的降解率分别为13.75%、99.48%、93.2%、86.2%及90.4%；由于在3-9kGy的剂量范围内，最高浓度的标准品溶液的降解效果不显著，所以增加辐照剂量至20-200kGy，响应值见表2。表3的结果显示，辐照剂量为100kGy时，DON的降解率达到或超过90%。

表1 DON标准溶液经不同剂量辐照后的响应值（3-9kGy）

表2高浓度毒素标准溶液经不同剂量辐照后的响应值（20-200kGy）

辐照剂量（kGy）	0(对照)	20	50	100	200
						响应值	1.4E+07	4.6E+06	3.5E+06	8.0E+04	4.5E+04

表3标准溶液经不同剂量辐照后的毒素的降解率（%）

对带毒样品中毒素的检测方法的回收率的检测采用外标法；各样品中DON加标量不同，A和B样中为100.0μg/kg、C和F样中为20.0μg/kg、D和E样中为50.0μg/kg。方法回收率是41.3-52.8%。

在筛选的6个可能带毒的样品中有2个样品的检测结果呈阳性，分别为C和E样（表4），样品中DON的污染浓度较低时其含量随辐照剂量的增加而降低，9kGy时的降解率接近90%，但样品中污染浓度较重时，降解效果降低。

表4样品中毒素的辐照降解效果

以毒素浓度最高的标准品溶液作为样品，即0.8mg/mL，分别经辐照剂量0、3、5、7、9、20、50、100及200kGy的辐照处理后，用全扫描的模式进行检测，对降解产物进行分析。

由图2-3可以看出，DON标准溶液辐照后也有新的特征峰形成。经分析，辐照处理后产生了m/z=371.19（图4-8）和m/z=339.14（图9-13）的2种物质，这2种物质都在辐照剂量为3kGy时就开始出现，且3-9kGy剂量范围内随着辐照剂量的增加它们的响应值也增加，m/z=339.14的物质的响应值增加的幅度高于另一种物质。

剂量为3-200kGy的辐照处理对毒素有降解效果，对于低浓度的DON3-9kGy的辐照剂量即可达到较好的降解效果。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法；其特征在于：包括下列步骤：（1）对脱氧雪腐镰刀菌烯醇DON的标准品配制标准溶液，对标准溶液经辐照范围是0-200kGy的辐照处理，通过液相色谱—串联质谱法对DON的含量进行测定；（2）对带毒样品经辐照范围是0-9kGy的辐照后进行预处理，通过液相色谱—串联质谱法对DON的降解效果进行测定；（3）选取浓度最高的DON标准溶液作为样品，经辐照范围是0-200kGy的辐照处理后通过液相色谱—串联质谱法进行检测分析DON降解产物。

2.根据权利要求1所述的脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法，其特征在于：所述辐照源是γ射线，所述液相色谱—串联质谱法的色谱条件：采用ThermoFinnigan液相色谱系统，其液相条件包括色谱柱是Sepax BR-C18柱100×2.1mm，5μm；流动相是A：甲醇，B：水，在流速250μL/min和进样量25μL条件下，进行梯度洗脱；具体洗脱梯度是：

时间 A% B% 0.00 15 85 2.00 15 85 2.10 90 10 4.00 90 10 4.10 15 85 6.00 15 85

3.根据权利要求2所述的脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法，其特征在于：所述步骤（1）中的标准样品是

DON标准溶液的配制方法是选用Sigma公司的纯度为99.1%，5mg*2瓶，不同浓度分别有浓度是0.8mg/mL，吸取315μL至25mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解定容；浓度是10.0μg/mL，吸取1.0mL至10mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解定容；浓度是1.0μg/mL，吸取1.0mL至10mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解定容；浓度是100.0ng/mL，吸取1.0mL至10mL容量瓶中，用乙酸乙酯溶解定容；还有浓度是10.0ng/mL；对浓度是0.8mg/mL的标准溶液采用辐照剂量0、3、5、7、9、20、50、100及200kGy进行处理，对其他浓度的标准溶液均分别采用辐照剂量0、3、5、7及9kGy进行处理。

4.根据权利要求2所述的脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法，其特征在于：所述步骤（2）中带毒样品有6个，分别是霉变玉米种子样品2个（编号为A、B）、大米样品2个（编号为C、D）、小麦（编号为E）和黄豆样品各1个（编号为F）；预处理方法是准确称取样品5.00g(±0.05g)于50mL的离心管中，加入10mL86%乙腈水溶液，涡旋30s，超声30min，4000r/min离心5min，转移上清液至试管中，再次用10mL86%乙腈水溶液提取，合并两次提取液，用氮气在45℃下吹干，再用乙腈+水（体积比50:50）定容至1mL，涡旋30s，用0.22μm微孔滤膜过滤，以备进样；辐照剂量为0、3、5、7及9kGy。

5.根据权利要求2所述的脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法，其特征在于：所述步骤（3）中对浓度最高的0.8mg/mL的标准溶液，分别采用辐照剂量0、3、5、7、9、20、50、100及200kGy进行辐照处理后，用全扫描模式进行检测，观察有无特征峰的形成。

6.根据权利要求2所述的脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法，其特征在于：当辐照剂量是3-9kGy时，可对具有商用价值农产品进行脱毒处理，当辐照剂量是20-200kGy时，可对无商用价值的霉变农产品和\或其它霉变物质进行集中脱毒处理。

7.根据权利要求6所述的脱氧雪腐镰刀菌烯醇的辐照降解处理法，其特征在于：当辐照剂量是7-9kGy时，可对具有商用价值农产品进行脱毒处理，当辐照剂量是100-200kGy时，可对无商用价值的霉变农产品和\或其它霉变物质进行集中脱毒处理。