食品中生物毒素类有害物质质谱分析方法研究及应用

发布时间：2020-05-31 01:42

【摘要】：生物毒素是一类由生物自身分泌代谢、半生物合成的有毒物质~([1])。生物毒素的毒性较高,且容易出现在日常食用的食品内,能够引起动物和人类的慢性或急性中毒。因此,控制食品中生物毒素类有害物质对人类的健康是至关重要的。本文建立并优化了不同食品基质的样品前处理方法以及检测真菌毒素的液质联用方法(LC-MS/MS)。使用气质联用方法(GC-MS)对不同血清型肉毒杆菌进行了初步代谢组学分析,旨在寻找新的鉴别肉毒杆菌不同分型的检测手段。分别使用花生和植物油作为固体/半固体食品基质和含油脂成分高的液体食品基质的代表建立了食品的真菌毒素前处理方法。在建立固体/半固体食品基质的样品前处理方法时,要求能够从复杂的食品基质中提取多种真菌毒素,分别使用了加速溶剂提取法(ASE)和固相萃取法(SPE)对其进行提取和净化。在建立含油脂成分高的液体食品基质的样品前处理方法时,主要杂质为脂肪等大分子,因此使用了凝胶渗透色谱法(GPC)对液体食品基质进行提取和净化。此外,建立了正负离子模式同时定量检测十种真菌毒素的高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)多反应监测(MRM)分析方法。使用GC-MS代谢组学技术对两种肉毒杆菌的代谢物进行了分析,寻找代谢差异物。1)加速溶剂提取法结果:在样品填充过程中,需将样品与硅藻土混合均匀能够提高提取效率。使用四因素三水平实验得到提取十种真菌毒素的最优因素为,乙腈-水(80:20,V:V)为提取试剂,萃取时间5min,提取温度100℃,循环次数为1次。2)固相萃取法结果:C18固相萃取小柱在进行条件优化后,能够净化大部分目标物,然而黄曲霉毒素G2受基质影响较大。比较了几种固相萃取柱后,选择了VRA-1型小柱,能够降低基质效应的同时满足了回收率的要求。3)凝胶渗透色谱法结果:乙酸乙酯-环己烷(50:50,V:V)为流动相,5m L/min的流速,收集15 min至40min洗脱液。4)液质联用方法结果:流动相为0.1%氨水-水-乙腈,进行梯度洗脱,质谱检测模式为多反应检测(MRM),正负离子模式同时对十种真菌毒素进行检测。5)GC-MS结果:对得到的谱峰图进行主成分分析(PCA)、最小二乘法判别分析(PLS-DA)以及方差分析(ANOVA),找到肉毒杆菌A与肉毒杆菌B有显著差异的代谢物共十一种,大肠杆菌感受态与载入肉毒毒素A基因的大肠杆菌有显著差异的代谢物共两种。本文建立了检测不同食品基质中的十种真菌毒素的样品前处理方法以及正负离子模式同时检测十种真菌毒素的HPLC-MS/MS方法。目前欧盟、日本等国家食品标准中对各类黄曲霉毒素的总量有明确要求,而我国国家标准对油类物质的标准中,仅对黄曲霉毒素B1规定了限量。本文中建立的样品前处理方法能够对各种食品基质的样品前处理方法提供依据,尤其适用于油类食品中真菌毒素的提取与净化。本文使用了GC-MS对能够分泌肉毒毒素的两种肉毒杆菌以及未载入与载入肉毒毒素A的大肠杆菌进行了代谢组学分析结合多元统计分析以及方差分析,得到具有显著差异的代谢产物,可能成为判断受污染食品的具体细菌毒素的细菌分型的新的检测手段。
【图文】：

工作流程图,工作流程图,加速溶剂提取

军事科学院硕士学位论文 HPLC-MS/MS 检测食品中的毒素污染的食品品种众多，由于各种食尽可能多的将目标真菌毒素从基质中提最低。要求检测方法具有高灵敏度、高性及定量分析。处理方法包括加速溶剂提取法（ASE）、法（GPC）。其中，加速溶剂提取法的原合适的溶剂，在高温、高压的情况下对

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图 2.2 SPE 原理示意图含油脂成分较高的液体食品基质，本章中使用了 GPC 作为其前提取与净化一体，，很好地去除了样品中的油脂、蛋白等大分子根据不同分子量的物质在凝胶柱内保留时间不同，对目标物进 GPC 收集时间进行优化从而建立了一种适用于油脂成分高的液、花生油等的样品前处理方法。多种真菌毒素的检测方法，本章中选择了集高效分离与高灵敏C-MS/MS 法。该方法的原理如图 2.3 所示，样品经液相色谱梯后，进入质谱离子源内，根据结构性质的不同被电离成不同质荷子以及碎片离子，碎片进入质量分析器内后，根据 m/z 的大小本章中分别建立并优化了液相条件以及质谱条件，从而得到能同时检测的方法。
【学位授予单位】：军事科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R99

【参考文献】