免疫親和柱凈化-高效液相色譜技術檢測食品中嘔吐毒素的方法優化

胡云 鄒勇平 ?王帥 周元元 梁志春 周可欣

摘 要：目的：建立了基于優化的免疫親和柱凈化高效液相色譜技術的嘔吐毒素檢測方法。方法：優化的免疫親和柱淋洗條件為將1.5 mL甲醇以0.5 mL·min-1的流速分3次洗脫；優化的流動相為乙腈∶水=10∶90。結果：當嘔吐毒素的載柱量在12.4～2 504.0 ng時，柱回收率為82.6%～103.2%；在98.6～4 930.0 ng·mL-1時，嘔吐毒素的校正曲線為y=0.063 35x-0.815 90，相關系數為0.999 921。以優化后的實驗方法分析小麥粉、醋和黃酒中的嘔吐毒素，檢出限為1.2～4.2 μg·kg-1，定量限為4～14 μg·kg-1；3種食品中嘔吐毒素的3水平平均加標回收率為84.3%～104.7%，實驗室內變異系數為0.3%～5.5%；對特性值為1 303 μg·kg-1，特性值區間為1 043～1 563 μg·kg-1的小麥粉質控樣品中嘔吐毒素的含量進行檢測，結果為1 320 μg·kg-1。結論：優化后的檢測方法靈敏、準確，適用于食品中嘔吐毒素的檢測。

關鍵詞：免疫親和柱；高效液相色譜；嘔吐毒素；優化

Optimization of Immunoaffinity Clean-Up and High-Performance Liquid Chromatography for Determination of Deoxynivalenol in Food Products

HU Yun， ZOU Yongping， WANG Shuai， ZHOU Yuanyuan， LIANG Zhichun， ZHOU Kexin

（Yangzhou Centre for Food and Drug Control， Yangzhou 225000， China）

Abstract： Objective： An accurate method to quantify deoxynivalenol in food is described based on an optimized immunoaffinity clean-up and high-performance liquid chromatography technique. Method： The optimized elution conditions was： the immunoaffinity columns were washed with 1.5 mL methanol at a speed of 0.5 mL·min-1 and was devided into three washout; The optimized mobile phase was： acetonitrile∶water =10∶90. Result： When deoxynivalenol was applied to a immunoaffinity column with the concentration from 12.4～2 504.0 ng， the column recovery is between 82.6%～103.2%. The linear equation of deoxynivalenol is y=0.063 35x-0.815 90 within 98.6～4 930.0 ng·mL-1 and the correlation coefficient is 0.999 921. Food such as wheat flour， vinegar， and yellow wine were treated with optimized test method. The detection limit was between 1.2～4.2 μg·kg-1 and the limit of quantification was between 4～14 μg·kg-1. Average recoveries of deoxynivalenol from the three food spiked at three levels ranged from 84.3%～104.7%， with laboratory coefficient of variation between 0.3%～5.5%. A quality control wheat flour with characteristic value of 1 303 μg·kg-1 and the characteristic value ranged from 1 043～1 563 μg·kg-1 was detected and a result of 1 320 μg·kg-1 was got. Conclusion： The optimized detection method is sensitive and accurate and suitable for the detection of deoxynivalenol in food.

Keywords： immunoaffinity chromatography; high-performance liquid chromatography; deoxynivalenol; optimization

嘔吐毒素是鐮刀屬真菌污染玉米、小麥等谷物后產生的具有一定毒性的真菌毒素[1]，高劑量暴露后會引起拒食、嘔吐和免疫功能抑制等癥狀[2]。我國國家標準對食品中嘔吐毒素的限量要求有著嚴格的規定[3]。食品中嘔吐毒素的檢測方法較多，有液相色譜串聯質譜法、液相色譜法、薄層色譜法、酶聯免疫吸附篩查法等，其中液相色譜法因具有操作簡便、定量準確、效率高等優點，是檢驗檢測機構最常用的毒素檢測方法[4]。本實驗對小麥粉、醋和黃酒中嘔吐毒素的凈化方法和液相色譜條件進行優化，建立了一種靈敏、準確的食品中嘔吐毒素的檢測方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

小麥粉、醋、黃酒均購于超市；嘔吐毒素免疫親和柱：3 mL/支，美國Romer labs公司；934-AH玻璃纖維濾紙，英國Whatman公司。

1.1.2 試劑

甲醇、乙腈，色譜純，默克；聚乙二醇，化學純，國藥；氯化鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、氯化鉀，分析純，國藥；超純水，由Milli-Q超純水機制備；嘔吐毒素標準物質溶液（197.2 mg·L-1）；溶劑（甲醇），色譜級，安譜。

1.2 儀器與設備

1260高效液相色譜儀（配置DAD檢測器），美國Agilent公司；Milli-Q超純水儀，美國Millipore公司；S210-K酸度計，美國METTLER TOLEDO公司；XSR204電子分析天平，美國METTLER TOLEDO公司；AH40全自動均質器，睿科集團股份公司；Fotector Plus高通量全自動固相萃取儀，睿科集團股份公司；Auto EVA 80全自動平行濃縮儀，睿科集團股份公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 前處理方法

（1）提取。①小麥粉。稱取小麥粉25 g于均質瓶中，參照《食品安全國家標準 食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙酰化衍生物的測定》（GB 5009.111—2016）的方法[4]，加入5 g聚乙二醇和100 mL水，于20 000 r·min-1高速均質150 s，立刻轉移至離心管中，于6 000 r·min-1離心10 min，上清液經玻纖濾紙過濾后備用。②醋。稱取醋25 g，滴加50%（v/v）氫氧化鈉溶液調節pH值至7.0，參照《食品安全國家標準 食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙酰化衍生物的測定》（GB 5009.111—2016）的方法[4]，加入5 g聚乙二醇，水定容至100 mL，混勻，全部轉移至均質瓶中，于20 000 r·min-1高速均質150 s，立刻用玻纖濾紙過濾后備用。③黃酒。稱取黃酒20 g，參照《食品安全國家標準 食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙酰化衍生物的測定》（GB 5009.111—2016）的方法[4]，加入1 g聚乙二醇，水定容至25 mL，混勻，全部轉移至均質瓶中，于20 000 r·min-1高速均質150 s，立刻用玻纖濾紙過濾后備用。

（2）凈化。將冷藏的嘔吐毒素免疫親和柱取出放置至室溫，吸取2.0 mL備用的濾液，以1.0 mL·min-1的速度通過免疫親和柱，先用5 mL PBS（pH=7.0）淋洗，再用5 mL水淋洗，淋洗速度2.0 mL·min-1，直至淋洗液全部通過免疫親和柱，吹干柱體至無殘留淋洗液，將1.5 mL甲醇以0.5 mL·min-1的流速分3次低速洗脫，收集全部洗脫液。

（3）濃縮。將洗脫液置于45 ℃的水浴中，以0.5 L·min-1的氮氣吹至近干，流動相定容至1.0 mL，濾膜過濾后上機分析。

1.3.2 液相色譜條件

色譜柱：Eclipse Plus C18（4.6 mm×150 mm，3.5 μm），美國Agilent公司；流動相：乙腈∶水=10∶90；流速：0.8 mL·min-1，柱溫：35 ℃，進樣量：50 μL；檢測波長：218 nm。

1.3.3 標準溶液配制

分別移取5 μL、10 μL、25 μL、50 μL、100 μL和250 μL嘔吐毒素標準物質溶液于10 mL容量瓶中，流動相定容至刻度，配制得98.6 ng·mL-1、197.2 ng·mL-1、493.0 ng·mL-1、986.0 ng·mL-1、1 972.0 ng·mL-1和4 930.0 ng·mL-1的嘔吐毒素標準溶液。

2 結果與分析

2.1 前處理條件和色譜條件的優化

2.1.1 優化免疫親和柱的凈化條件

研究嘔吐毒素的甲醇洗脫曲線，用2.0 mL甲醇洗脫柱載量為1 084.6 ng的嘔吐毒素，分4次每次以0.5 mL·min-1的流速向免疫親和柱中注入0.5 mL甲醇，等待10 s，注入和等待期間不使甲醇流出，然后以0.5 mL·min-1的流速洗脫，待此部分甲醇全部流出后，進行下一次洗脫，直至使全部的2.0 mL甲醇洗脫液流出。此方法的嘔吐毒素洗脫情況見圖1。由圖1可知，第1次、第2次和第3次的甲醇洗脫液中嘔吐毒素的量分別為29.1 ng、839.0 ng和201.0 ng，第4次的甲醇洗脫液中沒有檢測到嘔吐毒素，洗脫液中嘔吐毒素的總量為1 069.1 ng，柱回收達到98.6%，可見，使用1.5 mL甲醇以0.5 mL·min-1的流速分3次洗脫，能得到理想的柱回收效果。

將12.4 ng、19.7 ng、25.0 ng、49.3 ng、98.6 ng、197.2 ng、256.4 ng、295.8 ng、493.0 ng、754.3 ng、1 005.7 ng、1 104.3 ng、1 202.9 ng、1 301.5 ng、1 672.3 ng、1893.1 ng、1 991.7 ng、2 090.3 ng、2 253.0 ng、2 353.0 ng、2 504.0 ng、2 997.4 ng、4 003.2 ng和5 008.9 ng的嘔吐毒素分別加載到免疫親和柱，考察柱回收率，結果見圖2。當嘔吐毒素的載柱量在12.4～2 504.0 ng時，柱回收率在82.6%～103.2%，柱效較高，當嘔吐毒素的載柱量在2 997.4 ng時，柱回收率在78.3%，柱效開始降低，當嘔吐毒素的載柱量在5 008.9 ng時，柱回收率已持續降低至52.9%。由于嘔吐毒素在自然界中的污染率較高，含量也高，高濃度的嘔吐毒素應在載柱前進行適當稀釋。

2.1.2 優化色譜條件

以甲醇∶水=20∶80的流動相進行分析，免疫親和柱凈化后的嘔吐毒素在色譜分離的過程中仍存在雜質峰的干擾，改用乙腈∶水=10∶90的流動相進行分析，色譜基線更平穩，嘔吐毒素色譜峰的峰型得到了改善，與雜質峰能實現有效分離，與TAN等[5]的實驗結果一致，因此，實驗選擇以乙腈∶水=10∶90的流動相分析嘔吐毒素。

2.2 方法的線性范圍與檢出限、定量限

嘔吐毒素在98.6～4 930.0 ng·mL-1的濃度范圍內，校正曲線y=0.063 35x-0.815 90，相關系數為0.999 921。用實驗方法檢測小麥粉、醋和黃酒中的嘔吐毒素，檢出限分別為1.2 μg·kg-1、1.2 μg·kg-1和4.2 μg·kg-1，定量限分別為4 μg·kg-1、4 μg·kg-1和14 μg·kg-1，低于國家標準中50～100 μg·kg-1的檢出限，100～200 μg·kg-1的定量限，說明實驗采用的方法具有較高的檢測靈敏度。

2.3 方法的加標回收率與精密度

以標準規定的定量限、標準曲線的中間點和標準規定的最高殘留限量（標準沒有規定的，則選擇標準曲線中濃度較高的點）進行3水平的加標回收試驗[3-4，6]，每個水平重復6次，計算平均加標回收率和實驗室內變異系數，結果見表1。小麥粉、醋、黃酒中嘔吐毒素的3水平加標平均回收率在84.3%～104.7%，實驗室內變異系數在0.3%～5.5%，符合國家標準規定的檢驗方法確認的技術要求[6]。其中，小麥粉的嘔吐毒素3水平加標平均回收率較低，變異系數較高，主要是因為小麥粉為固體粉末狀，嘔吐毒素在其中分布的均勻度不及醋和黃酒。3種食品中均檢出了嘔吐毒素，小麥粉中的嘔吐毒素源自小麥在生長期受到的鐮刀屬真菌的污染，黃酒和醋中的嘔吐毒素源自生產原料中含有受鐮刀屬真菌污染的麥麩[7]，由于國家標準并未對黃酒和醋中的嘔吐毒素規定限量要求，因此，有必要對市場上的醋和黃酒進行嘔吐毒素的風險監測和分析評估。

2.4 方法的準確度

對嘔吐毒素特性值為1 303 μg·kg-1，特性值區間為1 043～1 563 μg·kg-1的小麥粉質控樣品進行檢測，結果為1 320 μg·kg-1，說明本試驗采用的檢測方法準確度高，適用于食品中嘔吐毒素的檢測。

3 結論

實驗優化了食品中嘔吐毒素的免疫親和柱的凈化方法和色譜分離方法，方法靈敏度高，檢出限和定量限均低于國家標準方法，定量結果準確。實驗使用了自動化程度高的均質器、固相萃取儀和平行濃縮儀，在提高工作效率的同時，檢測結果的穩定性也得到了提升。綜上，本方法適用于食品中嘔吐毒素含量的檢測。嘔吐毒素主要存在于谷物和谷物產品中[8]，但是，以被嘔吐毒素污染的谷物為原料的發酵產品（如啤酒）的安全性也受到了越來越多的關注[9]，因此，鑒于我國國家標準目前沒有對這類食品中的嘔吐毒素規定限量要求，今后對這類食品中嘔吐毒素的污染水平有必要進行風險監測和安全性評估。

參考文獻

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[4]國家衛生和計劃生育委員會，國家食品藥品監督管理總局.食品安全國家標準 食品中脫氧雪腐鐮刀菌烯醇及其乙酰化衍生物的測定：GB 5009.111—2016[S].北京：中國標準出版社，2016.

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[8]GOLGE O，KABAK B.Occurrence of deoxynivalenol and zearalenone in cereals and cereal products from Turkey[J].Food Control，2020，110：106982.

[9]OMURTAG G Z，BEYO?LU D.Occurrence of deoxynivalenol（vomitoxin） in beer in Turkey detected by HPLC[J].Food Control，2007，2：163-166.

基金項目：江蘇省市場監督管理局技術能力提升項目資助“食品中真菌毒素檢驗檢測能力提升”（NL2021065）。

作者簡介：胡云（1979—），女，江蘇揚州人，碩士，高級工程師。研究方向：食品安全。