液质联用技术在食品真菌毒素检测中的应用

液质联用技术在食品真菌毒素检测中的应用

丁培荣

身份证号：44092119950106****

摘要：液质联用（LC-MS）技术，实质上是一种基于层析的方法和高特异性的质谱技术相结合的综合联用技术，液质联用检测技术具有选择性准确，适应性强，灵敏度高的特点。本文对LC-MS技术在食品中真菌毒素测定方面的一些特殊用途进行了初步的探讨，旨在为今后的食品检测工作提供一些粗浅的借鉴。

关键词：液质联用检测技术；食品真菌；毒素检测。

引言

真菌毒素是一种具有致癌、致突变等功效的物质，液质联用技术是目前对食物真菌毒素进行检测的一个关键项目。目前，对食物真菌毒素进行检测时，常用的方法主要是：酶联免疫技术、薄层色谱技术、液相色谱技术、气相色谱技术等，但是它们都具有单一的缺点，而液质联用技术可以实现对食物样品无损伤地进行检测，并且不具有较低的热稳定性等缺点，因此它在食品真菌毒素的检测中起到非常重要的作用。

一、液质联用检测技术

LC-MS技术是一种基于层析分离技术的高选择质谱分析方法。经过预处理和色谱分离，可以除去样本中的大部分杂质，而质谱技术可以提供充足的分子结构信息，而液质联用技术是确定化合物的最重要的基础，所以这一分析技术在质谱技术发展到一定程度后，也得到了越来越多的使用。最近几年，由于LC-MS技术被大量应用于食品检测中，因此LC-MS技术自身也有了新的发展，当前LC-MS技术正朝着更高水平、更高分辨、更高质量的方向发展。目前所采用的多级质谱检测器具有高选择性和高灵敏度的特点，可以实现对复杂样本的实时检测，因此已被广泛用于食品检测与分析［1］。

二、真菌毒素检测中液质联用技术的具体应用分析

目前根据现有的研究数据发现，在食物中广泛存在的霉菌毒素有：黄曲霉毒素、赭曲霉毒素A、伏马菌素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、展青霉素等。AFT主要污染粮油和动植物食品，如花生，玉米，大米，小麦，豆制品，坚果，各种肉类和奶制品，水食品等；OTA毒素，FB1毒素，FB2毒素，ZEN毒素，DON毒素主要污染玉米，小麦，水稻，大麦，小米，燕麦等食品；PAT对苹果、山楂、梨子、西红柿、苹果汁、山楂切片等果蔬的质量有一定影响。

1、黄曲霉素（AFT）的检测

AFT检测是一种最具致癌性的真菌毒素，在粮食类食物储存过程中，很容易受到黄曲霉的侵染，并在食物中生成多种有毒化合物（如：B1、B2、G1、G2等），尤其是B1,B1,G1,G2等有毒化合物，这些化合物的致癌性和致变性都很高，为了保证食物的安全性，根据世界多国研究数据表明AFT的检测中B1的毒素浓度最高，且毒素容易致癌，突变性很强，，为了保证食品的安全可靠，因此很多国家都规定了食物中B1的浓度上限，确保ATF不会影响食品的安全生产。目前，在食品黄曲霉毒的检测中，以液质联用技术与液相色谱技术为主，但是，相对来说，液质联用技术具有高灵敏度，所以其使用范围更加广泛。比如，可利用固相微萃取技术与液质联用技术，对杂粮食品中的黄曲霉素进行检测，在实际检测中，可将乙腈、甲醇按2∶3的比例制备成甲醇-乙腈溶液，并以甲酸铵为流动相，配合离子监督手段进行检测分析，从而达到对黄曲霉素进行检测的目的［2］。

2、赭曲霉毒素A（OTA）的检测

OTA是IIB级致癌物质。根据对OTA测定方法的研究，认为乙腈-水提取法比甲醇-水萃取法具有更好的效果，且其回收率更高，且在弱碱环境中具有更好的溶解性。所以，在众多的测定手段中，液质联用技术相对较为成熟，而且对测定结果的准确性也有很大的影响。

3、玉米赤霉烯酮（ZEN）的检测

ZEN不仅有生殖、免疫、遗传等毒性，而且对人体也有明显的毒副作用，对人体健康也有很大影响。常用的ZEN测定技术包括TLC、HPLC、免疫分析和LC-MS等。目前的TLC方法存在着敏感性差、专一性差、容易受其它荧光材料影响、检测速度慢等缺点。HPLC虽然具有较高的敏感性，但是对其质量不够精确。液-质联用具有较高的敏感性和较高的质量，但是测定费用较高。而免疫学方法具有较高的敏感性和特异性，且方法简便，易于普及。

4、呕吐毒素（DON）的检测

DON是禾谷镰刀菌和黄镰刀菌的二次代谢产物，人畜大量食用被污染的食品，会引起呕吐、腹泻、神经紊乱等急性中毒，严重时会损伤体内的造血系统，甚至会造成死亡。现有LC-MS对DON类化合物的检测下限达到了0.1µg•kg-1，远远超过了传统的LC-MS检测灵敏度。已有研究表明，乙腈-水萃取-多功能色谱前处理技术可以实现DON类化合物的快速、可靠的同时检测，并通过底物匹配的校准曲线可以显著地提升定量准确度。

5、伏马菌素（FB1,FB2）的检测

伏马毒素为真菌毒素，其化学组分为FB1和FB2，并对伏马毒素进行了初步鉴定。目前，伏马毒素的检测主要以TLC、ELISA等方法为主，而目前主要以LC、LC-MS等方法进行。薄层色谱法操作简单，重复性差，酶联免疫吸附试剂贮存期较长，需进行低温贮藏。而免疫亲和色谱纯化方法具有特异性强、检测时间短、试剂便于携带、敏感性高等优点，因而更易于普及。液相色谱法和液质联用法具有比较好的精度和可重复使用的特点，但是它的预处理比较繁琐，需要专门的人员来进行操作，因此它更适合在专业的实验室中进行检测

［3］。

6、展青霉素（PAT）的检测

PAT是一类由真菌分泌的次生代谢物，对生殖、免疫、肿瘤等均有一定的毒性，且可引起肿瘤，也是一种神经毒性物质。当前，PAT的检测方法有薄层色谱法、酶联免疫法、高效液相色谱法和质谱法，其中液相色谱法和质谱法是最常用的。HPLC因其较高的敏感性和精确的特点，近年来得到了日益广泛的使用。应用内标-液质分析方法，测定了山楂固态样品中PATs含量，其最高检出量为2.0µg.kg-1。

7、多种真菌毒素的检测

液相色谱-质谱联用技术在真菌毒素的检测中有着很大的优势，它可以一次检测出多种真菌毒素的含量，它还具备了可一次分析检测多种类真菌毒素的优点，目前，人们主要使用的是液质联用技术来对黄曲霉毒素B 1、黄曲霉毒素B 2、呕吐毒素、伏马毒素等进行了快速的检测。以玉米作为食品检测样本，通过LC-MS/（MS）联用方法对其真菌毒素的类型和含量进行检测，其中真菌毒素可以是乙腈-水溶液，也可以是甲醇-水，在纯化过程中，如果直接使用上机检测纯化可能会引起色谱柱的污染，所以一般都是在上机进样之前进行纯化，通过归一化和内标法对食品样本进行定量化，可以减少食品样本基质的干扰，但是根据我们的实践，对于10 mg以下的食品样本，可以使用外标法对11种真菌毒素进行定量化，并且可以检测到11种真菌毒素；另外，还可以使用凝胶色谱纯化技术和同位素稀释方法，使用UPLC-MS/MS对粮油、谷物等食品中真菌毒素进行检测，使用同位素内标，使用乙腈-水溶液作为萃取剂，通过GPC凝胶渗透色谱对食品样本进行检测。

结语

综上所述，充分发挥LC-MS检测技术优良的分离性能和LC-MS精确的定量分析功能，有望为我国食品中真菌毒素的快速、精准分析和快速分析奠定基础。在保证检测的提取率和回收率的前提下，这种方法可以有效地提升对毒素的检测工作的效率和品质，同时也可以在某种意义上减少对检测的费用，这对于推动食品安全检测产业的深入发展具有重要意义。

参考文献：

［1］王吕，熊斯诚，邹旭强，等.赭曲霉毒素A模拟抗原表位及噬菌体展示酶联免疫吸附分析法的建立［J］.分析化学，2021，43(6):856－861.

［2］杨振宇，俞天乐，周瑶，等.进口玉米酒糟粕中15种真菌毒素的检测和风险分析［J］.中国粮油学报，2021，29(11):123－128.

［3］王立亚，刘嘉飞，李星星，等.超高效液相色谱-三重四极杆质谱法测定固体山楂制品中的展青霉素[J].食品安全质量检测学报，2018，9（12）：2975-2979.