CN114280206B - 香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法 - Google Patents

香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于食品检测方法领域,公开了香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,利用液相色谱‑串联质谱/质谱测定方法测定香辛料及混合香辛料粉、香辛料调味油、香辛料酱等香辛料及其制品中黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2、黄曲霉毒素G1、黄曲霉毒素G2、赭曲霉毒素A、伏马毒素B1、伏马毒素B2、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、3‑乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇、15‑乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇、T‑2毒素、HT‑2毒素、玉米赤霉烯酮、杂色曲霉毒素。本发明通过设置各个真菌毒素的质谱条件,液相条件,使香辛料及其制品中的各种这菌毒素能有效提取,净化,分离,检测,实验的精密度、检出限均满足实验要求,实现了对14种真菌毒素的同时检测。

Description

香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法
技术领域
本发明属于食品检测方法领域,具体涉及香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法。
背景技术
真菌毒素是真菌在食品或饲料里生长所产生的代谢产物,对人类和动物都有害。常见的真菌毒素为黄曲霉毒素。1960年英国引起10万多只火鸡死亡的“火鸡X病”就是饲料中的黄曲霉毒素引起的。主要症状为食欲减退,羽翼下垂,染病后昏睡死亡,死时头脚向后伸。解剖可见肝出血、坏死,肾肿大。有一些出血综合症也是由真菌毒素引起。如拟分枝镰刀菌和梨孢镰刀菌产生的T2毒素,其急性症状为全身痉挛,心力衰竭死亡;亚急性或慢性中毒常表现为胃炎,恶心,口腔、鼻腔、咽部、消化道出血,白细胞极度减少,淋巴细胞异常增大,血凝时间延长等。
辛香料主要是指在食品调味调香中使用的芳香植物的干燥粉末或精油。人类古时就开始将一些具有刺激性的芳香植物作为药物用于饮食,它们的精油含量较高,有强烈的呈味、呈香作用,不仅能促进食欲,改善食品风味,而且还有杀菌防腐功能。虽然辛香料在食品中添加比例小,但是是人们长期摄入的,因此,对于其中真菌毒素的检测极为重要。
香辛料及其制品中真菌毒素的检测目前主要有高效液相色谱法、高效液相色谱串联质谱/质谱法和酶联免疫吸附测定法,但是这些方法多数是仅针对香辛料及其制品中单一真菌毒素的检测,无法对十种以上的真菌毒素同时进行检测,因此费时费力。
发明内容
本发明提供了一种香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,通过设置各个真菌毒素的质谱条件,液相条件,使香辛料及其制品中的各种这菌毒素能有效提取,净化,分离,检测,实验的精密度、检出限均满足实验要求,实现了对14种真菌毒素的同时检测。
本发明提供了香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,包括如下步骤:
S1,样品处理:
取试样粉碎、过筛后先加水再加甲醇提取,且水和甲醇的用量比为10-12mL:28mL,然后加入氯化钠,涡旋后过滤,滤液中加乙酸混匀获得待净化样品;
待净化样品通过混匀、离心、复溶和过滤净化,获得待测样品;
S2,利用液相色谱-串联质谱检测S1中获得的样品;
所述高效液相色谱条件为:色谱柱:ACQUITY UPLC HSS T3,50mm×2.1mm1.8μm,或等效柱;柱温:40℃;进样量:5μL;流速:0.3mL/min;
质谱条件为:离子化方式:电喷雾电离(ESI);毛细管电压:2.0kV;离子源温度150℃,去溶剂温度500℃,雾化气压7Bar;锥孔气流150L/h,去溶剂气流1000L/h,碰撞气流0.15mL/min;
取标准溶液和样品分别进样,按即定仪器条件记录MS信号;
S3,按照下式计算真菌毒素含量;
X=(CⅹVⅹ1000)/(mⅹ1000)×f;
其中,X表示试样中真菌毒素含量,C表示试样测定液中真菌毒素的浓度,V表示试样测定最终定容体积,M表示试样的质量,f表示稀释倍数。
进一步地,S1中,所述待净化样品获得的具体过程为:将样品粉碎,过20目筛,称取样品,加入水,涡旋振荡5分钟,再依次加入甲醇,氯化钠,继续涡旋5分钟,过滤获得滤液,取滤液加入乙酸,混匀,获得待净化样品。
进一步地,所述样品、水、甲醇和氯化钠的用量比为5g:10-12ml:28ml:2g。
进一步地,所述样品、水、甲醇和氯化钠的用量比为5g:12ml:28ml:2g。
进一步地,所述滤液与乙酸用量比为5mL:100-110μL。
进一步地,利用玻璃纤维滤纸进行过滤处理。
进一步地,S1中,待净化样品的净化过程具体为:将待净化样品振荡混匀,离心后取上清液,于40℃氮吹干,用1.0mL 50%甲醇水复溶,混匀,0.22μm滤膜过滤,获得待测样品。
进一步地,离心条件为:8000r/min,离心5min。
进一步地,S2中,高效液相色谱检测中,流动相A液为0.1%甲酸水溶液,流动相B液为0.1%甲酸乙腈溶液。
进一步地,S2中,质谱条件中,扫描方式为正离子扫描,检测方式为多反应监测。
与现有技术相比,本发明提供的技术方案,具有以下有益效果:
1、本发明的检测方法适用于香辛料及混合香辛料粉、香辛料调味油、香辛料酱等香辛料及其制品中黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素B2、黄曲霉毒素G1、黄曲霉毒素G2、赭曲霉毒素A、伏马毒素B1、伏马毒素B2、脱氧雪腐镰刀菌烯醇、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇、15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇、T-2毒素、HT-2毒素、玉米赤霉烯酮、杂色曲霉毒素的测定,实现了同时检测多种真菌毒素的目的。
2、本发明的方案确定的提取溶剂70%甲醇,能保证有效提取香辛料及其制品中的各种真菌毒素的同时尽可能少的提取出干扰杂质。先加入水,提取出亲水的真菌毒素被提取出来,再加入有机溶剂甲醇,使得亲有机试剂的真菌毒素被提取出来。加入氯化钠的作用是在第二次提取时减少水的含量,使得有机试剂含量更高更容易提取亲有机试剂的真菌毒素,同时氯化钠能使提取体系形成缓冲溶液,保证提取后的真菌毒素更稳定。
3、相比较常规方法的提取液直接净化,净化前加入乙酸,调节提取液的pH值,使得待净化液弱酸性,提高净化效果,减少了净化的损失。
4、本发明提供的方法实现同时对14种真菌毒素的检测,大大节省了人力物力,提高了效率,为食品检测奠定了基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中黄曲霉毒素B1特征离子质量色谱图;
其中,图A表示黄曲霉毒素B1定量离子色谱图;图B表示黄曲霉毒素B1定性离子色谱图;
图2为本发明中黄曲霉毒素B2特征离子质量色谱图;
其中,图A表示黄曲霉毒素B2定量离子色谱图;图B表示黄曲霉毒素B2定性离子色谱图;
图3为本发明中黄曲霉毒素G1特征离子质量色谱图;
其中,图A表示黄曲霉毒素G1定量离子色谱图;图B表示黄曲霉毒素G1定性离子色谱图;
图4为本发明中黄曲霉毒素G2特征离子质量色谱图;
其中,图A表示黄曲霉毒素G2定量离子色谱图;图B表示黄曲霉毒素G2定性离子色谱图;
图5为本发明中3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇特征离子质量色谱图;
其中,图A表示3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇定量离子色谱图;图B表示3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇定性离子色谱图;
图6为本发明中脱氧雪腐镰刀菌烯醇特征离子质量色谱图:
其中,图A表示脱氧雪腐镰刀菌烯醇定量离子色谱图;图B表示脱氧雪腐镰刀菌烯醇定性离子色谱图;
图7为本发明中15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇特征离子质量色谱图:
其中,图A表示15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇定量离子色谱图;图B表示15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇定性离子色谱图;
图8为本发明中伏马毒素B2特征离子质量色谱图:
其中,图A表示伏马毒素B2定量离子色谱图;图B表示伏马毒素B2定性离子色谱图;
图9为本发明中伏马毒素B1特征离子质量色谱图:
其中,图A表示伏马毒素B1定量离子色谱图;图B表示伏马毒素B1定性离子色谱图;
图10为本发明中赭曲霉毒素A特征离子质量色谱图:
其中,图A表示赭曲霉毒素A定量离子色谱图;图B表示赭曲霉毒素A定性离子色谱图;
图11为本发明中T-2毒素特征离子质量色谱图:
其中,图A表示T-2毒素定量离子色谱图;图B表示T-2毒素定性离子色谱图;
图12为本发明中杂色曲霉毒素特征离子质量色谱图:
其中,图A表示杂色曲霉毒素定量离子色谱图;图B表示杂色曲霉毒素定性离子色谱图;
图13为本发明中HT-2毒素特征离子质量色谱图:
其中,图A表示HT-2毒素定量离子色谱图;图B表示HT-2毒素定性离子色谱图;
图14为本发明中玉米赤霉烯酮特征离子质量色谱图;
其中,图A表示玉米赤霉烯酮定量离子色谱图;图B表示玉米赤霉烯酮定性离子色谱图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明,但不应理解为本发明的限制。下述实施例中的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
本发明中下述实施例中所用水均为GB/T6682规定的一级水。
实施例1
本实施例提供了香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,包括如下过程:
1、质谱条件的优化:配制浓度分别为黄曲霉毒素B1 50μg/L、黄曲霉毒素B2100μg/L、黄曲霉毒素G1100μg/L、黄曲霉毒素G2 100μg/L、赭曲霉毒素A100μg/L、伏马毒素B1 2000μg/L、伏马毒素B2 2000μg/L、脱氧雪腐镰刀菌烯醇1000μg/L、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇1000μg/L、15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇1000μg/L、T-2毒素500μg/L、HT-2毒素500μg/L、玉米赤霉烯酮100μg/L、杂色曲霉毒素100μg/L的混合标准溶液,稀释成一定浓度的标准溶液,以10μL/min的流速注入质谱中。在多反应监测(MRM)模式下对标准物质先进行一级质谱分析(Q1扫描),得到分子离子峰,选取相应的母离子峰,对其子离子进行二级质谱分析(Q2扫描),得到碎片离子信息,然后对得到的质谱参数进行优化。得到每种真菌毒素合适的离子模式、母离子、子离子及相对应的碰撞能量、锥孔电压。
2、提取条件的优化:选用50%甲醇水、70%甲醇水、90%甲醇水、50%乙腈水、70%乙腈水、90%乙腈水作为提取溶剂,分别考察各个提取液回收率。考察发现不同浓度和不同试剂的提取液对真菌毒素提取效率有一定影响,随着有机试剂浓度增加,提取回收率逐渐升高,但是有机试剂浓度过高时,提取效率反而会降低。可能是当甲醇、乙腈浓度增加时,会适当增加真菌毒素的萃取回收率,但是随着浓度的增大会降低多功能净化柱的净化中分析物在净化柱的保留效果,反而会降低真菌毒素的回收率。70%甲醇水溶液和70%乙腈水溶液提取效率差别不大,综合考虑经济成本选用70%甲醇水溶液作为提取试剂。实验发现,先用水提取后再按比例加入甲醇提取的提取效率高于直接用70%甲醇水。本实验最终选用先加12mL水提取后再加入28mL甲醇提取。
3、回收率考察:选用阴性的辣椒酱、花椒油、十三香为空白样品基质,进行3个水平的添加回收实验,3个添加量分别为1倍、2倍和10倍的各真菌毒素的测定方法定量限,每个浓度水平进行6次重复实验,分析并测定其精密度及回收率,3个加标水平下平均回收率为67.05%~113.47%,相对标准偏差为0.78%~10.21%,符合痕量分析的要求。
4、确定方法定量限:通过实际进样真菌毒素的混标,根据RSN≥10计算得出本方法定量限为黄曲霉毒素B1为0.5μg/kg,黄曲霉毒素B2、黄曲霉毒素G1、黄曲霉毒素G2为1.0μg/kg,赭曲霉毒素A为1.0μg/kg,伏马毒素B1,伏马毒素B2为20.0μg/kg,脱氧雪腐镰刀菌烯醇10.0μg/kg、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇10.0μg/kg、15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇10.0μg/kg、T-2毒素5.0μg/kg、HT-2毒素5.0μg/kg、玉米赤霉烯酮1.0μg/kg、杂色曲霉毒素1.0μg/kg。
5、确定线性范围:在本方法所确定的实验条件下,用甲醇-水溶液(50:50,V/V)将配制的混合标准溶液稀释成1、2、5、10、20、50倍的测定方法定量限浓度的系列标准溶液,进行测定,以峰面积(y)对相应真菌毒素的浓度(x)绘制标准曲线,结果表明0.5~1000ng/mL范围内时与其峰面积呈良好线性关系,相关系数(R2)在0.995以上。
一、试剂和材料
1、试剂
乙腈(CH3CN):色谱纯;甲醇(CH3OH):色谱纯;乙酸:色谱纯;氯化钠;甲酸:色谱纯;
需要说明的是,除非有特殊说明,本方法所用试剂均为分析纯,水为GB/T6682规定的一级水。
2、试剂配制
乙腈-水(50+50):取500mL乙腈加入500mL水,混匀。
3、标准品
(1)黄曲霉毒素B1(AFB1)、黄曲霉毒素B2(AFB21)、黄曲霉毒素G1(AFG1)、黄曲霉毒素G2(AFG2)、赭曲霉毒素A(OTA)、伏马毒素B1(FB1)、伏马毒素B2(FB2)、脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)、3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-AcDON)、15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-AcDON)、T-2毒素(T-2)、HT-2毒素(HT-2)、玉米赤霉烯酮(ZEN)、杂色曲霉毒素(ST)的标准品,纯度大于98%。
(2)标准储备液:准确称取一定量的各真菌毒素标准品,用甲醇溶解,配置成浓度为1mg/mL的标准储备液,-20℃避光保存。
(3)中间标准溶液:分别准确移取各毒素标准储备液溶液于100mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,配制成浓度为10μg/mL的中间标准溶液,4℃避光冷冻保存。
(4)混合标准溶液的配制:根据需要分别移取一定体积的各毒素标准溶液于一10mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,配制成混合标准工作溶液,现配现用。
4、净化柱:400多功能净化柱或者相当者。
5、滤膜:0.22μm有机滤膜。
二、仪器和设备
液相色谱-质谱/质谱仪:配有电喷雾离子源(ESI);分析天平:质量为0.01g;振荡器;离心机:转速不低于4000r/min;玻璃纤维滤纸;涡旋混匀器;粉碎机;注射器;氮吹仪。
三、操作方法
1、试样制备
取试样用高速万能粉碎机将样品粉碎,过20目筛后混匀备用。
2、试样提取
称5g(精确至0.01g)粉碎样品于50ml离心管中,加入12ml水,涡旋振荡5分钟,再加入28ml甲醇,2g氯化钠,继续涡旋5分钟。玻璃纤维滤纸过滤,取5ml滤液,加入100μL乙酸,混匀,获得待净化样品。
3、试样净化
准确移取上述待净化样品1mL于多功能净化柱内,振荡混匀,离心,取全部上清液于玻璃试管中,在40℃氮吹干,用1.0mL 50%甲醇水复溶,混匀,0.22μm滤膜过滤,供液相色谱-串联质谱测定。
四、仪器参考条件
1、高效液相色谱参考条件
色谱柱:ACQUITY UPLC HSS T3,50mm×2.1mm 1.8μm,或等效柱;柱温:40℃;进样量:5μL;流速:0.3mL/min;流动相及梯度洗脱条件见表1。
流动相A液:0.1%甲酸水溶液;流动相B液:0.1%甲酸乙腈溶液。
表1流动相及梯度洗脱条件
2、质谱参考条件
离子化方式:电喷雾电离(ESI);毛细管电压:2.0kV;离子源温度150℃,去溶剂温度500℃,雾化气压7Bar;锥孔气流150L/h,去溶剂气流1000L/h,碰撞气流0.15mL/min,使用前调节各气体流量以使质谱灵敏度达到检测要求;扫描方式:正离子扫描;检测方式:多反应监测,参数详见表2。
表2多反应监测参数
注:*为定量离子。
3、液相色谱-质谱串联测定与确证
取标准溶液和样品分别进样,按即定仪器条件记录MS信号。
在相同实验条件下样品中待测物质的质量色谱保留时间与混合基质标准溶液相同并且在扣除背景后的样品质量色谱中所选离子均出现经过对比所选择离子的丰度比与混合基质标准溶液对应离子的丰度比其值在允许范围内(允许范围见表3)则可判定样品中存在对应的待测物。
表3定性时相对离子丰度的最大允许偏差
相对离子丰度 >50 >20~50 >10~20 ≤10
允许的最大偏差 ±20 ±25 ±30 ±50
仪器最佳工作条件下,用系列基质标准工作溶液分别进样,以峰面积为纵坐标,以基质混合标准工作溶液浓度为横坐标,绘制标准工作曲线。用标准工作曲线对样品进行定量,样品溶液中目标物的响应值均在仪器测定的线性范围内。
4、空白试验
除不称取试样外,均按上述步骤同时完成空白试验。
五、实验结果与分析
1、分析结果计算
真菌毒素含量按试下式计算
X=(CⅹVⅹ1000)/(mⅹ1000)×f
式中:
X表示试样中真菌毒素含量,单位为微克每千克(μg/kg);
C表示试样测定液中真菌毒素的浓度,单位浓度为纳克每毫升(ng/mL);
V表示试样测定最终定容体积,单位为毫升(mL);
1000为单位换算常数;
M表示试样的质量,单位为克(g);
f表示稀释倍数。
计算结果时需扣除空白值,计算结果保留两位有效数字。
2、精密度
在重复性测定条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不超过其算数平均值的15%。
3、定量限
定量限:黄曲霉毒素B1 0.5μg/kg(图1),黄曲霉毒素B21.0μg/kg(图2),黄曲霉毒素G1 1.0μg/kg(图3),黄曲霉毒素G2 1.0μg/kg(图4),赭曲霉毒素A为1.0μg/kg(图10),伏马毒素B1 20.0μg/kg(图9),伏马毒素B2为20.0μg/kg(图8),脱氧雪腐镰刀菌烯醇10.0μg/kg(图6),3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇10.0μg/kg(图5),15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇10.0μg/kg(图7),T-2毒素5.0μg/kg(图11),HT-2毒素5.0μg/kg(图13),玉米赤霉烯酮1.0μg/kg(图14),杂色曲霉毒素1.0μg/kg(图12)。
综上所述,本发明建立了超高效液相色谱-串联质谱同时测定香辛料及其制品中14种真菌毒素的方法。粉碎后的样品先用水提取后按比例加入甲醇提取(甲醇和水体积比为7比3),多功能净化柱净化后浓缩,50%甲醇水复溶,用超高效液相色谱-串联质谱进行分析。该方法前处理简单、净化效果好、灵敏度高和高通量检测,适用于基质复杂的香辛料及其制品中多种真菌毒素残留的分离和检测。
需要说明的是,为了防止赘述,本发明的描述了优选的实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,样品处理:
取试样粉碎、过筛后先加水再加甲醇提取,且水和甲醇的用量比为10-12mL:28mL,然后加入氯化钠,涡旋后过滤,滤液中加乙酸混匀获得待净化样品;
待净化样品通过混匀、离心、复溶和过滤净化,获得待测样品;
S2,利用液相色谱-串联质谱检测S1中获得的样品;
所述高效液相色谱条件为:色谱柱:ACQUITY UPLC HSS T3,50mm×2.1mm1.8μm,或等效柱;柱温:40℃;进样量:5μL;流速:0.3mL/min;
质谱条件为:离子化方式:电喷雾电离;毛细管电压:2.0kV;离子源温度150℃,去溶剂温度500℃,雾化气压7Bar;锥孔气流150L/h,去溶剂气流1000L/h,碰撞气流0.15mL/min;
取标准溶液和样品分别进样,按即定仪器条件记录MS信号;
S3,按照下式计算真菌毒素含量;
X=(CⅹVⅹ1000)/(mⅹ1000)×f;
其中,X表示试样中真菌毒素含量,C表示试样测定液中真菌毒素的浓度,V表示试样测定最终定容体积,M表示试样的质量,f表示稀释倍数。
2.如权利要求1所述的香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,其特征在于,S1中,所述待净化样品获得的具体过程为:将样品粉碎,过20目筛,称取样品,加入水,涡旋振荡5分钟,再依次加入甲醇,氯化钠,继续涡旋5分钟,过滤获得滤液,取滤液加入乙酸,混匀,获得待净化样品。
3.如权利要求2所述的香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,其特征在于,所述样品、水、甲醇和氯化钠的用量比为5g:10-12ml:28ml:2g。
4.如权利要求3所述的香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,其特征在于,所述样品、水、甲醇和氯化钠的用量比为5g:12ml:28ml:2g。
5.如权利要求4所述的香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,其特征在于,所述滤液与乙酸用量比为5mL:100-110μL。
6.如权利要求5所述的香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,其特征在于,利用玻璃纤维滤纸进行过滤处理。
7.如权利要求1所述的香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,其特征在于,S1中,待净化样品的净化过程具体为:将待净化样品振荡混匀,离心后取上清液,于40℃氮吹干,用1.0mL 50%甲醇水复溶,混匀,0.22μm滤膜过滤,获得待测样品。
8.如权利要求1所述的香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,其特征在于,离心条件为:8000r/min,离心5min。
9.如权利要求1所述的香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,其特征在于,S2中,高效液相色谱检测中,流动相A液为0.1%甲酸水溶液,流动相B液为0.1%甲酸乙腈溶液。
10.如权利要求1所述的香辛料及其制品中真菌毒素的检测方法,其特征在于,S2中,质谱条件中,扫描方式为正离子扫描,检测方式为多反应监测。
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