低共熔溶剂在食品中黄曲霉毒素和多环芳烃分析的应用研究

发布时间：2020-08-22 01:17

【摘要】：食品是人类赖以生存和发展的物质基础,食品卫生以及品质安全与人体健康密切相关。由于食品在生产、加工、储存、运输等环节可能会引入一些污染物,因此加强其品质的监测意义重大。食品基质较为复杂,且污染物含量相对较低,要实现食品中污染物有效分析,样品前处理是关键因素。传统的食品样品前处理技术操作较为繁琐,效率低,且有时要用到大量有机溶剂,会对分析工作者造成二次危害。因此,发展新的有效的食品样品前处理技术尤为重要。低共熔溶剂(Deep eutectic solvent,DES)作为一种新型的绿色溶剂,由于其优良的物理化学性质,在萃取分离领域有着广泛的应用。本文以低共熔溶剂作为绿色萃取溶剂,系统地探讨了食品中一些污染物如黄曲霉毒素和多环芳烃的萃取分离条件,结合高效液相色谱-荧光分析技术,构建了食品中多环芳烃和黄曲霉毒素分析新方法,并用于实际样品分析,取得了较好的效果。其研究成果如下:(1)以氯化胆碱分别与不同种类的氢键给体制备了多种低共熔溶剂体系,结合液相微萃取技术,建立了食用油中四种黄曲霉毒素分析新方法。实验发现,DES对具有多羟基结构的黄曲霉毒素G1、G2、B1和B2均具有良好的萃取与富集作用,并且经DES萃取后的黄曲霉毒素G1和B1表现出良好的荧光性能,能够在高效液相色谱-荧光检测中实现稳定分析。因此DES在液相微萃取过程中起到了萃取和衍生的双重作用,大大简化了油样前处理步骤,也显著降低了检测成本。结合响应曲面(RSM)对萃取条件系统地进行了优化,四种黄曲霉毒素的检出限为0.0005-0.003μg/kg,加标回收率为73.04%-112.02%,相对标准偏差小于10%,表明该方法能满足食用油中四种黄曲霉毒素的分析要求。(2)以丙二酸分别与不同的氢键受体(氯化胆碱、四甲基氯化铵和甜菜碱),按照不同的摩尔比成功地制备了6种低共熔溶剂体系,结合高效液相色谱-荧光检测法,建立了大米中四种黄曲霉毒素(黄曲霉毒素G1、G2、B1和B2)同时分析新方法。系统地考察了各种萃取条件(萃取剂的种类、萃取时间、萃取温度、萃取剂体积以及萃取剂与水的比例等)对四种黄曲霉毒素萃取效果的影响。结果表明,四种黄曲霉毒素的线性范围为0.03 20μg/L,相关系数R~20.997,检测限为0.005-0.06μg/kg,加标回收率为78.93 113.26%,表明方法可有效的实现大米中四种黄曲霉毒素的分离分析。(3)以四丁基氯化铵和利多卡因作为氢键受体,分别与正辛醇和正辛酸氢键供体结合制备了4种疏水性低共熔溶剂体系,利用DES的疏水性和牛奶样品不相容的特点,结合高效液相色谱-荧光检测技术,在加热超声辅助下,构建了牛奶中6种多环芳烃类物质(芴,荧蒽,蒽,芘,?和苯并a芘)同时分析新方法。系统地考察了各种萃取条件(包括萃取剂的种类、萃取时间、萃取温度、萃取剂用量以及盐的含量)对牛奶中6种多环芳烃化合物提取效果的影响。结果表明,在最优的实验条件下,采用所制备的低共熔溶剂体系能较好地萃取6种多环芳烃化合物,三个水平的加标回收率为70.87-100.45%,相对标准偏差为1.05-8.95%,方法的检出限在0.03-0.3μg/kg之间。该方法快速、简便、环保,适用于牛奶中多环芳烃的测定。
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R155.5
【图文】：

氢键,供体,分子式,受体

第一章绪论名为低共熔溶剂[41]。低共熔溶剂是由两种或者两种以上的氢键供体和氢键受体按照一定的摩尔比通过加热法或者是冷冻干燥法合成的，原子利用率可以达到 100%，不需要后续纯化的步骤，因此，其反应条件可以在任何一个实验室进行。低共熔溶剂最大的特点在于其熔点要比单一组分的熔点更低，并且物理化学性质可以通过改变其组成成分进行调控。目前，另一类由癸酸和季铵盐或者由 DL-薄荷醇和酸合成的DES 被发现[42]，与以前亲水性 DES 相比，这一类 DES 具有很好的疏水性和从水相中提取非极性物质的能力，从而扩展了 DES 在萃取领域的应用范围。由于其原料易得，制备简单，多种化合物可以用来制备 DES，常见的氢键供体和氢键受体分子式如图 1.1 所示[43]。

色谱图,非酸性,黄曲霉毒素,食用油

和 G2 进行萃取，HPLC-FLD 进行检测，发现黄曲霉毒素 G1 和 B1 的荧光强度明显增强（图 2.2a），与其标准溶液经三氟乙酸衍生后的荧光信号现象是一致的（图2.2c），但远高于没有进行衍生化的黄曲霉毒素G1和B1荧光强度(图2.2d)。这说明黄曲霉毒素经过 DES 萃取后，在液相色谱分析中能够保持稳定。同时还比较了酸性 DES 和非酸性 DES 对黄曲霉毒素 G1 和 B1 的荧光效应的影响。结果表明，在酸性 DES 中，黄曲霉毒素 G1 和 B1 的荧光增强，但经过非酸性 DES萃取后的黄曲霉毒素 G1 和 B1 几乎没有荧光信号（图 2.2b），与没有衍生化的标准溶液的信号一致（图 2.2d）。这种现象与文献的报道是一致的[71, 72]，黄曲霉毒素 B1 和 G1 的荧光猝灭现象常常可通过使用酸或者是卤素及其衍生物进行衍生化来克服

萃取效率,酸性,萃取效果,氢键

hromatograms of edible oil sample after extraction by acidic and non-acidrds after and before derivatization. (a) Extraction of four aflatoxins by acidin oil sample ( AFG1 0.2 μg/L, AFB1 0.2 μg/L, AFG2 0.06 μg/L and AFB2tion of four aflatoxins by non-acidic DES from spiked corn oil sample ( AFG μg/L, AFG2 0.06 μg/L and AFB2 0.06 μg/L); (c) The standard mixture oB1 (20 μg/L), AFG2 (6 μg/L) and AFB2 (6 μg/L) after derivatization; (d) Tf AFG1 (20 μg/L), AFB1 (20 μg/L), AFG2 (6 μg/L) and AFB2 (6 μtion.S 的类型的选择制备了 6 种基于氯化胆碱作为氢键受体的亲水性 DES 体系，并比较了它们对四种黄曲霉毒素的萃取效果，结果如图 2.3 所出，氢键供体的结构分子的变化对萃取效果产生了显著的影萃取效率的区别是十分明显的，由于独特的物理化学性质如溶化胆碱和丙二酸在 1:2 比例组成的 DES-3 展现出了最好的萃取ES-3 作为最佳的萃取溶剂。

【参考文献】