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基于LC-MS的黄曲霉毒素和植物生长调节剂确证性痕量检测技术研究

作　者: 范素芳
导　师: 李培武
学　校: 中国农业科学院
专　业: 农产品质量与食物安全
关键词: 黄曲霉毒素植物生长调节剂液相色谱-串联质谱痕量检测
分类号: S132
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

黄曲霉毒素（Aflatoxin,AFT）和植物生长调节剂在农作物及其产品中含量都很低,均为痕量成分,但是活性都很强。黄曲霉毒素具有很强的毒性和致癌性,严重威胁花生、玉米和大米等农产品消费安全;植物生长调节剂在较低的浓度下即可对植物的生长发育表现出促进或抑制作用,其残留同样威胁蔬菜水果消费安全。由于含量很低,黄曲霉毒素和植物生长调节剂精确测定技术一直是农产品质量安全检测研究的热点、难点问题,因此研究建立农作物及产品中黄曲霉毒素和植物生长调节剂确证检测技术对保障农产品安全、促进相关学科发展具有重要意义。本研究基于线性离子阱质谱,探究了黄曲霉毒素液相色谱洗脱条件,确定了黄曲霉毒素分子测定的质谱参数,从方法的准确度、精密度、实际样品测定等方面与传统的配有荧光检测器的高效液相色谱方法进行了比较,建立了花生、玉米和大米中黄曲霉毒素的液相色谱-串联质谱测定方法。基于三重四极杆质谱,本研究探明了13种植物生长调节剂的液相色谱洗脱条件,确定了植物生长调节剂的质谱参数,评价了油菜不同组织的基质效应,测定并评价了方法的各项定量参数,建立了油菜组织中13种植物生长调节剂的液相色谱-串联质谱测定方法。主要研究结果如下:1.针对我国实验室仲裁检验对黄曲霉毒素液-质确证检测技术的迫切需求,研究建立配有内径为2.0 mm的反相色谱柱的液相色谱-串联质谱（线性离子阱质谱）方法,确定的最佳色谱分离条件为甲醇/0.25%甲酸水50/50等度洗脱,四种黄曲霉毒素在10 min内完全分离,分离时间大大缩短;研究筛选出AFB₁、AFB₂、AFG₁和AFG₂的最适宜的定量离子对依次为313/285、315/287、329/311和331/313。研究结果表明,建立的液相色谱-串联质谱方法测定的AFB₁、AFB₂、AFG₁和AFG₂的检出限（S/N=3）范围为0.02-0.04μg/kg;花生样品中四种黄曲霉毒素的加标回收率范围在82.09-109.36%,玉米中四种黄曲霉毒素的加标回收率范围为70.97-121.27%,大米中四种黄曲霉毒素的加标回收率范围为50.38-120.61%。检测比对研究结果显示,现有的配有荧光检测器的高效液相色谱标准方法测定的AFB₁、AFB₂、AFG₁和AFG₂的检出限范围为0.1-0.3μg/kg,花生中四种黄曲霉毒素的加标回收率在63.80-112.25%,玉米中四种黄曲霉毒素的加标回收率在53.53-121.04%,大米中四种黄曲霉毒素的加标回收率在50.29-126.54%。结果表明液相色谱-串联离子阱质谱方法的灵敏度比配有荧光检测器的高效液相方法提高了近20倍,选择性也显著优于带有荧光检测的高效液相色谱方法,为黄曲霉毒素实验室仲裁检验提供关键技术支撑。2.针对植物生长调节剂确证检测需求,研究建立油菜组织中植物生长调节剂的液相色谱-串联质谱（三重四极杆质谱）测定方法,优化的最佳色谱分离条件为甲醇和水（各含体积分数0.1%甲酸）,梯度洗脱,13种植物生长调节剂在28 min内完全分离;生长素、α-萘乙酸、2-氯苯甲酸、4-氯苯甲酸、吲哚-3-丁酸、赤霉素、2,4-二氯苯氧乙酸、2-萘氧乙酸、脱落酸、2,3,5-三碘苯甲酸、烯效唑、多效唑和2,4-表油菜素内酯的最佳定量离子对分别为174/130.4、185/141.3、155/111.4、155/111.3、202/158.5、345/143.2、219/161.4、201/143.3、263/153.3、498.8/455.1、292/70.5、294/70.4和481.3/445.7;检出限（信号/噪声比为3时分析物浓度）分别为0.03、0.1、0.1、0.04、0.06、0.01、0.01、0.01、0.01、0.1、0.001、0.001和0.02μg/mL。油菜根、茎、叶、花、角果和油菜籽的加标回收率范围分别为85.8-99.8%、85.5-99.7%、77.9-99.9%、78.5-99.9%、87.4-99.9%和81.5-99.2%。本实验还测定了油菜不同组织的基质效应。所谓的基质效应就是与分析物共洗脱的源自样品基质的分子会干扰质谱的离子化过程,造成离子化的抑制或离子化增强。基质效应>100,表明存在离子化增强效应;基质效应<100,表明存在离子化抑制。对具体的植物生长调节剂,如生长素,油菜籽提取液中基质效应最严重,离子化抑制率超过20%。而对于具体基质,如油菜根提取液来说,α-萘乙酸的基质效应最严重,离子化抑制率超过23%。因此基质效应是由分析物和基质的特性共同决定的。基质效应影响方法的加标回收率,进而影响方法的准确度。因此,该方法在离子化抑制率小于30%或离子化增强小于20%,回收率在77.9-99.9%和方法准确度在67.0-118.2%,可用于同时检测油菜不同组织中13种植物生长调节剂。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-12
图目录  12-13
表目录  13-14
英文缩略表  14-15
英文缩略表(续)  15-16
第一章文献综述  16-28
  1.1 黄曲霉毒素和植物生长调节剂  16-18
    1.1.1 黄曲霉毒素  16-17
    1.1.2 植物生长调节剂  17-18
  1.2 黄曲霉毒素和植物生长调节剂的检测技术现状  18-23
    1.2.1 黄曲霉毒素的检测技术现状  18-19
    1.2.2 植物生长调节剂的检测技术现状  19-23
  1.3 样品前处理方法  23-26
    1.3.1 黄曲霉毒素前处理技术  23-24
    1.3.2 植物生长调节剂的前处理技术  24-26
  1.4 本课题研究的内容  26
    1.4.1 黄曲霉毒素LC-MS方法的建立  26
    1.4.2 植物生长调节剂LC-MS/MS方法的建立  26
  1.5 本课题研究的意义  26-28
第二章黄曲霉毒素LC-MS方法的建立  28-38
  2.1 前言  28
  2.2 材料与方法  28-32
    2.2.1 仪器  28
    2.2.2 材料与试剂  28-29
    2.2.3 免疫亲和柱试验  29
    2.2.4 样品的提取和净化  29
    2.2.5 液相色谱和液相色谱-串联质谱条件  29-32
  2.3 结果分析  32-36
    2.3.1 免疫亲和微柱的回收率测定  32-33
    2.3.2 两种方法的标准曲线与定量参数  33-34
    2.3.3 两种方法的回收率比较  34-35
    2.3.4 两种方法的精密度比较  35-36
    2.3.5 测定实际样品的比较  36
  2.4 结论  36-38
第三章植物生长调节剂LC-MS/MS方法的建立  38-53
  3.1 前言  38-39
  3.2 材料与方法  39-43
    3.2.1 试剂与仪器  39-40
    3.2.2 样品准备  40
    3.2.3 油菜组织的提取和净化  40-41
    3.2.4 LC-MS/MS条件  41-42
    3.2.5 准确度、精密度、回收率和基质效应的测定  42-43
  3.3 结果和讨论  43-47
    3.3.1 LC-MS/MS方法的建立  43-46
    3.3.2 基质效应的评价  46
    3.3.3 方法的精密度、准确度和回收率  46-47
    3.3.4 LC-MS/MS方法的定量参数  47
    3.3.5 样品分析  47
  3.4 结论  47-53
第四章总结与讨论  53-55
  4.1 总结  53
  4.2 讨论  53-55
参考文献  55-62
致谢  62-63
作者简历  63

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