廑I1幸}广萄2012年第8期 41 检测分析 D眦rm atiOn andA nalysis 高效液祖色谱法检测饲料中的玉米赤霉烯酮 贾 涛 摘要:本文在试验时将试验样品经提取液提取,用 磷酸盐缓冲溶液稀释。用免疫亲和柱(IAC)进行净化;净 化后经甲醇洗脱,洗脱液氮气吹干后经流动相溶液复溶, 最后用反相高效液相色谱仪一荧光检测器进行测定:荧光 检测器激发波长274nm处.发射波长440nm处检测吸光 度,同等条件下绘制工作曲线,玉米赤霉烯酮含量与吸光 度值在一定浓度范围内成正比.试样与工作曲线比较定 量。经试验:样品最低检测限可达到0.01mg/kg。标准曲线 相关系数r值t>0.999 969,标准品变异系数(CV)≤1.67%, 回收率I>91.O%.回收率标准偏差≤O.47%.重复性试验变 异系数(CV)≤O.59%。 关键词:液相色谱;饲料;玉米赤霉烯酮;检测 1玉米赤霉烯酮的简介 玉米赤霉烯酮是一种具有强烈致畸作用的 生殖系统毒素,会导致家畜生长速度下降、免疫 抑制、繁殖障碍等后果。从而给畜牧业带来严重 威胁。 2玉米赤霉烯酮产生的原因与污染情况 当空气中相对湿度大于85%.湿度大于2OQc 时.禾谷镰刀菌等能够产生玉米赤霉烯酮的霉菌 就会大量繁殖。从而产生玉米赤霉烯酮毒素。我 国玉米赤霉烯酮的污染也十分普遍.2004年对小 麦和大麦样品中玉米赤霉烯酮进行监测时.平均 水平均高于5 g/kg,小麦样品中同时检测出含有 黄曲霉毒素和呕吐毒素:89%的玉米样品与80% 的豆粕样品受到玉米赤霉烯酮的污染 3对玉米赤霉烯酮进行监测的意义 由于玉米赤霉烯酮的危害性和污染普遍性. 贾涛:北京市饲料监察所,畜牧师,理化检验室检验 员,质量监督员。 GB 13078.2—2006《饲料卫生标准饲料中赭曲霉 毒素A和玉米赤霉烯酮》中已经规定了饲料中玉 米赤霉烯酮的最高险量不得超过0.5mg/kg.因此 对玉米赤霉烯酮进行监测对畜牧业的健康发展 具有非常重要的意义。. 4方法原理 试样经提取液提取.用磷酸盐缓冲溶液稀 释,用免疫亲和柱(IAC)进行净化:净化后经甲醇 洗脱,洗脱液氮气吹干后经流动相溶液复溶,最 后用反相高效液相色谱仪一荧光检测器进行测 定;荧光检测器激发波长274nm处,发射波长 440nm处检测吸光度.同等条件下绘制工作曲 线.玉米赤霉烯酮含量与吸光度值在一定浓度范 围内成正比,试样与工作曲线比较定量。 5试剂与材料 除非另有规定.本试验使用已知的优级纯试 剂:用水应符合GB/T 6682—2008((分析实验室用 水规格和试验方法》中三级用水的规定。 5.1甲醇:色谱纯。 5.2乙腈:色谱纯。 5.3样品提取溶液:量取乙腈(5.2)800mL。与 200mL超纯水混合均匀 5.4 0.2mol/L氢氧化钠溶液:准确称取氢氧化钠 0.8g,用蒸馏水定容至100mL。 5.5磷酸盐缓冲溶液:准确称取氯化钠8.0g,磷酸 氢二钠1.16g,磷酸二氢钾0.2g,氯化钾0.2g,用超 纯水溶解并定容至1 000mL容量瓶中.用 0.02mol/L氢氧化钠溶液(5.4)调节pH值至7.4。 5.6流动相溶液:准确量取甲醇(4.1)460mL,乙 腈(4.2)460mL.用超纯水定容至1 000mL容量瓶 中,混合均匀,过0.451a,m有机相滤膜,备用。 检测分析 42 钢材广萄2012年第8期 D眦 atiOn andA alysis 5.7玉米赤霉烯酮标准品:纯度>t99.5%。国家标 准物质中心提供。 5.7.1玉米赤霉烯酮标准贮备溶液 精确称取玉米赤霉烯酮标准品(5.7)5.Omg. 用乙腈(4.2)定容至lOOmL棕色容量瓶中,混匀; 此标准贮备溶液浓度相当于50.Oixg/mL.置于 一20℃冰箱中避光保存,有效期1年。 5.7.2玉米赤霉烯酮标准贮备溶液的校准 每当配制新的玉米赤霉烯酮工作溶液时.将 玉米赤霉烯酮标准贮备溶液重新校准.校准前先 将玉米赤霉烯酮标准贮备溶液恢复至室温。 准确移取玉米赤霉烯酮标准贮备溶液 (5.7.1)4.OmL。用乙腈(4.2)定容至25mL容量瓶 中.摇匀。用lcm石英比色皿在274nm波长处测 量其紫外吸收,根据公式(1)计算玉米赤霉烯酮 的浓度 公式1计算玉米赤霉烯酮的浓度: p:—M,x1000xAx25 8X4 式中:p一玉米赤霉烯酮标准贮备溶液的校准 浓度,单位为Ixg/mL; M广玉米赤霉烯酮的相对分子质量,3184; A一紫外吸收值: 一玉米赤霉烯酮在274nm处的吸光系数. 12623。 5.7.3玉米赤霉烯酮标准中间工作溶液 准确移取玉米赤霉烯酮标准贮备溶液 (5.7.1)10.OmL,用提取液(5.3)定容至lOOmL容 量瓶中,摇匀,此溶液浓度相当于5.0 ̄g/mL;置于 4℃冰箱中避光保存,有效期为6个月。 5.7.4玉米赤霉烯酮标准曲线工作溶液 准确移取玉米赤霉烯酮标准中间工作溶液 (5.7-3)0.2、0.5、1.0、1.5、2.OmL,分别用流动相溶 液(5.6)定容至50mL容量瓶中,此标准曲线工作 液浓度分别相当于0.02、0.05、0.10、0.15、0.201xg/ mL;置于4℃冰箱中避光保存,有效期为3个月。 6仪器与设备 6.1震荡器。 6.2氮吹仪:带温度控制。 6.3玉米赤霉烯酮免疫亲和柱:容量I>21xg玉米 赤霉烯酮。 6.4旋涡振荡器:0~2 O00dmin。 6.5针管式微孔滤膜:0.20l ̄m。 6.6高效液相色谱仪:配有荧光检测器。 7分析步骤 7.1提取 称取试样10.0g置于250mL具塞锥形瓶中, 加人1.Og氯化钠及25.OmL样品提取液(5_3),置 于振荡器上震荡60min.定量滤纸过滤.准确移取 10.OraL滤液并加入40.OmL磷酸盐缓冲溶液 (5.5),混合均匀,用玻璃纤维滤纸过滤,至滤液澄 清,备用。 7.2净化 准确移取10.OraL处理后的试样溶液注入免 疫亲和柱(6-3),以20mL超纯水淋洗柱子,抽干, 准确加入1.5mL甲醇(5.1)洗脱柱子,收集洗脱液 于55cI=下氮气吹干,用1.0mL流动相溶液(5.6)复 溶,过0.20um有机相滤膜(6.5),供高效液相色谱 仪检测(6.6)。 7.3测定 7.3.1液相色谱测定条件 色谱柱:C。 柱,柱长150mm,内径4.6ram,粒 度5 m(或相当者);流动相(5.6);流速:O.8mL/ min;检测波长:激发波长271nm,发射波长 440nm;进样量:201xL;柱温:室温。 7.3.2结果计算 试样中玉米赤霉烯酮含量X以质量分数 (mg,l【g)表示,单点外标法校正按式2计算;标准 曲线校正按式3计算。 式2: X:墨 2 P,axmxV xV^xV1 X一试样中玉米赤霉烯酮的含量.单位为毫克 每千克(mg/kg); Pi一试样溶液的峰面积值; V 一试样中加入提取液的体积,单位为毫升 (mE); V 一从提取液中(V )分取的溶液体积,单位 为毫升(mL); Vm-试验溶液最终体积(分取体积V 加入磷 4,1料广萄2012年第8期 43 检测分析 De£erminatiOn帆 o]ysis 酸盐缓冲溶液的总体积),单位为毫升(mL); V广分取最终试验溶液(V )过免疫亲和柱净 化用的体积,单位为毫升(mL); J 4 V 一复溶溶液的体积,单位为毫升(mL); Ci一玉米赤霉烯酮标准工作溶液浓度,单位为 微克每毫升( 咖L); 4∞ 6 O0 m日O0 '0呻 12 O0 1.∞ V 一玉米赤霉烯酮标准溶液进样体积,单位 为微升( L); 一玉米赤霉烯酮标准溶液峰面积值; m一试样质量,单位为克(g); V广试样溶液的进样体积,单位为微升( L)。 式3: X: 2 mxV xVl X一试样中玉米赤霉烯酮的含量.单位为毫克 每千克(mg/kg); C一从标准曲线中查得样品溶液的浓度.单位 为微克每毫 ̄(wg/mL): V 一试样中加入提取液的体积,单位为毫升 (mL); V 一从提取液中(V )分取的溶液体积,单位 为毫升(mL); V 一试验溶液最终体积(分取体积V 加入磷 酸盐缓冲溶液的总体积),单位为毫升(mL); V广分取最终试验溶液(V )过免疫亲和柱净 化用的体积,单位为毫升(mL); V2_-复溶溶液的体积,单位为毫升(mL); m一试样质量,单位为克(g)。 7.3.3结果表述 计算结果表示到小数点后2位.在重复性条 件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不得 超过算术平均值的15%。 图1 玉米赤霉烯酮标准品峰谱图 玉米赤霉烯酮空白样品峰谱图 ●1n 图3玉米赤霉烯酮添加样品峰谱图 图4标准曲线图 表1 玉米赤霉烯酮标准曲线数据 项目 O.021.Lg/mL O.05 ̄g,/mL 0.1Op,gCmL O.15p,g/mL 0.201.Lg/mL 峰面积12 450 35 000 71 730 109 860 147 290 r=O.999969 注:Y=7.49e+0.005x-2.64e+0.003。 表2玉米赤霉烯酮峰面积值变异系数 项目 O.02p,g/mL O.05p,g/mL O.1Owg/mL 0.151,l,g/mL 0.20o,g/mL 检测分析 饲料广萄2012年第8期 D rminati。nandAnalysis 。2 4 表3玉米赤霉烯酮检测回收率 8.4净化条件的选择 由于乙腈的含量过高能 值偏系 %% 低.因此提取溶剂在通过免疫亲和柱之前。需要 雠摒 破坏免疫亲和柱的吸附性能.造成回收效率降 进一步进行稀释。根据实验结果。当饲料样品中 :刍 杂质干扰比较小时.选择应用20mL超纯水作为 淋洗液;当饲料样品中杂质干扰比较大时,选择 5 3 8 6 8 2 9 3 先用10%甲醇水溶液lOmL淋洗.再用lOmL超 6 3 5 4 5 9 5 9 表4玉米赤霉烯酮重复性试验 8 8 4 6 3 O 2 3 8 1 8结果讨论 8.1由于玉米赤霉烯酮在粉碎过程中不易挥发 损失.为了提取完全.采用粉碎的饲料及植物原 料为分析试样.粉碎的样品过1mm筛。并充分混 合均匀。 8.2提取方式的选择。试验中分别采用震荡和高 速均质提取方式对饲料样品提取.即摇床震荡提 取60min和高速均质2min.回收率结果.两种提 取方式回收率均大于90%无明显差异 8-3提取溶液的选择。玉米赤霉烯酮的极性较 高,因此在样品的提取阶段.选择适当极性的提 取溶液对提高回收率十分重要 但是由于免疫亲 和柱的填料含有对玉米赤霉烯酮具有特异吸附 能力的单克隆抗体.它对通过免疫亲和柱的溶剂也 有较为严格的要求:试验中采用甲醇一水(80:20)、 乙腈一水(80:20)、甲醇一水(90:10)、乙腈一水(90: 10)的回收率比较情况;当使用甲醇一水(80:20) 时,回收率约为50%左右,当使用甲醇一水(90:10) 时,回收率约为55%左右,无明显差异,且回收率 较低,不能满足试验要求;采用乙腈一水溶液(90: 10)时,回收率约为60% 90%.而采用乙腈一水溶 液(80:20)时,回收率基本稳定在90%左右,因此 本次试验中最终选定乙腈一水(80:20)做为样品提 取溶液 纯水淋洗 8.5色谱条件的选择。由于玉米赤霉烯酮自身为 荧光物质.能产生蓝绿色荧光.所以本实验方法 9 采用荧光检测器检测,激发波长274nm.发射波 长440nrn。实验采用C, 柱反相色谱柱进行分离, 流动相采用乙腈一甲醇一水(5 46:46:8),流速0.8mL/ min:在上述条件下。玉米赤霉烯酮的色谱峰较为 理想.保留时间适中,玉米赤霉烯酮标准品峰谱 图见图1所示 8.6最低检测限的确定。在本次实验中.将标准 溶液连续稀释后进行玉米空白样品的加标回收. 根据10倍噪音的峰响应值、取样量和进样量,确 定本次实验中的最低检测限为0.Olmg/kg 8.7免疫亲和柱的吸附容量对回收率的影响 本 次实验中所使用的免疫亲和柱中抗体容量约为 2tLg左右.所以在检测时应特别注意对玉米赤霉 烯酮高含量的样品进行稀释.以避免因超过免疫 亲和柱吸附极限而造成的检测数值不准确 8.8通过图4标准曲线图与表1能够看出玉米赤 霉烯酮标准曲线相关系数r值I>0.999969:通过 表2可以看出.玉米赤霉烯酮标准品的变异系数 为0.26%~1.67%,表明此方法重复性好、曲线拟 合好。通过表3能够看出,此方法检测的回收率 为:91.0%~92.4%,当添加量低时,回收率也较低, 随着添加量的加大,回收率也相应的增高;回收 率标准偏差≤0.47%.证明此方法具有较好的回 收率.同一浓度下回收率差异不大.标准偏差较 小,能够满足检测的要求。 8.9通过文中的玉米赤霉烯酮标准品峰谱图(图 1)中显示.玉米赤霉烯酮的出峰时间约在 9.835min左右,空白样品峰谱图(图2)与标准品 比较时.空白样品在9min左右的时间没有峰谱 出现,为阴性对照物;添加样品峰谱图(图3)与标 (下转第49页) 8 4 9 2 铆料广函2012年第8期 49 . 畜产品加工 L如escoc products proc 表7 (3 )正交试验结果 卤蛋产品的滋味、色泽、质地、香味最好。 3讨论与小论 3.1进行单因素试验的目的是为了确定食盐、白 砂糖、味精、香辛料4个因素的适宜添加量,便于 进行正交试验。本次试验得出食盐、白砂糖、味 精、香辛料的适宜添加比例分别是0.9%、3.O%、 0.015%、5.0%。这与李立新(2002)在粉状调味料 的配制中所得出的结果不尽相同.原因可能与本 次试验所用姜、蒜、葱是鲜品,含水量较高有关。 3.2正交试验中的调味料和香辛料比例是根据单 因素试验结果和五香风味的特点以及香辛料的价 格等因素配制的.以便于经济有效的组织试验。 3.3研究结果表明.各因素对香卤蛋品质影响大 小的顺序依次为食盐、五香料、白砂糖、味精;最 正交试验结果见表7 可以看出.试验组合8 终确定食盐1.1%、白砂糖3.O%、味精0.015%、香 的评分最高.并从极差R值的大小可知,食盐对 辛料1.1%的配方下所生产的香卤蛋品在色泽、滋 卤鸡蛋的影响最大.其次为五香料和白砂糖,味 味、香味、光泽、质地等方面最佳,该结果与张星 精的影响最小。根据均值大小可得到产品最佳配 等(2001)、叶华等(2007)研究所确定的含量基本 一方为A B C3I) ,即食盐用量1.1%、自砂精用量 致。 (参考文献略)一 3.0%、味精用量0.015%、香辛料用量1.1%,所得 (上接第44页) lmL流动相溶液溶解后较为混浊:复溶时应将试 准品比较时符合玉米赤霉烯酮出峰规律.添加样 管置于涡旋振荡器上充分振荡Imin以上。复溶 品在9.667min出现的峰谱可以判定为玉米赤霉 溶液在通过0.201 ̄m微孔滤膜过滤后.如果颜色 烯酮峰:虽然每一针的出峰时间不会超过lOmin, 混浊可以用滤膜再过滤一次.或者通过离心机离 但在实际检测中.每一进针时间不宜低于15min; 心使溶液清辙后再过滤0.201 ̄m微孔滤膜。 利用流动相的冲洗,可以将C 柱中的残留物冲 8.11玉米赤霉烯酮在上机检测之间.如能用 洗干净.以利于下一进针样品减少杂峰的干扰。 100%甲醇溶液1mL/min,活化C 柱会较好的提 此方法操作简单易行。单一样品的检测时间约在 高检测回收率与降低离散系数。检测完毕后,应 15min左右.样品的提取也不是很复杂。并且具有 用检测流动相充分冲洗C堪柱,并用50%甲醇溶 较高回收率与低变异系数等优点.样品检测时的 液和100%甲醇冲洗:否则在下次检测时会出现 重复性稳定(通过表4玉米赤霉烯酮重复性试验 基线波动大.并出现杂峰的现象:具体操作是先 可以看出.回收率重复性变异系数≤0.59%)。适 用流动相1mL/min.冲洗1h.再改用5O%甲醇溶 合饲料中玉米赤霉烯酮的大批量检测等特点。 液与100%甲醇的流动相冲洗1h 8.10在玉米赤霉烯酮样品处理液过免疫亲和柱 8.12进样量的大小直接影响出峰效果.过小会 时.过滤速度不宜太快,速度宜保持稳定;用甲醇 使标准系列中低浓度峰难以分离清晰.过大会不 洗脱时.残留于免疫亲和柱中的溶液应尽量抽 易清洗干净,影响下一针进样。本实验以5、10、 干:洗脱溶液在被氮气吹干时,氮吹仪的温度不 20、3O、40、50 L进样试验,结果表明201xL进样 可过高.否则吹干后的试管壁颜色发黑,在被 量玉米赤霉烯酮色谱峰的分离效果较为理想。■