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超高效液相色谱法快速测定贝类中的软骨藻酸残留



全 文 :DOI:10.11973/lhjy-hx201510010 
超高效液相色谱法快速测定贝类中的
软骨藻酸残留
褚莹倩1,谢 瀛2,陈 溪1,崔 晗1,张晓林1,黄大亮1
(1.大连出入境检验检疫局,大连116400; 2.本溪市疾病预防控制中心,本溪117000)
摘 要:利用超高效液相色谱快速测定贝类中的软骨藻酸残留。样品经甲醇(1+1)溶液提取,
采用Oasis MAX固相萃取柱对提取液进行净化后,在 Waters ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱
上分离,以乙腈-0.1%(体积分数)三氟乙酸(13+87)混合液为流动相进行洗脱,紫外检测波长为
242nm。软骨藻酸的线性范围为0.1~10.0mg·L-1,测定下限(10S/N)为0.2mg·kg-1。加标
回收率在76.8%~91.2%之间,测定值的相对标准偏差(n=6)在11%~16%之间。
关键词:超高效液相色谱法;软骨藻酸;贝类
中图分类号:O657.7   文献标志码:A   文章编号:1001-4020(2015)10-1396-04
UHPLC Rapid Determination of Residual Domoic Acid in Shelfishes
CHU Ying-qian1,XIE Ying2,CHEN Xi 1,CUI Han1,ZHANG Xiao-lin1,HUANG Da-liang1
(1.Dalian Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Dalian116400,China;
2.Benxi Center for Disease Control and Prevention,Benxi 117000,China)
Abstract:UHPLC was applied to the determination of residual domoic acid in shelfishes.The sample was
extracted with methanol(1+1)solution.The extract was purified on Oasis MAX solid extraction column and the
supernatant was separated on Waters ACQUITY UPLC BEH C18chromatographic column with acetonitrile-0.1%
(φ)trifluoroacetic acid solution(13+87)as the mobile phase for isocratic elution.UV-detection was made at the
wavelength of 242nm.The linearity range of domoic acid was 0.1-10.0mg·L-1,with the lower limit of
determination(10S/N)of 0.2mg·kg-1.Recovery rates obtained by standard addition method were in the range of
76.8%-91.2%,and RSDs(n=6)were in the range of 11%-16%.
Keywords:UHPLC;Domic acid;Shelfishes
  1987年,加拿大有150多人因误食了一种被不
知名的毒素污染了的贝类而导致了大规模的中毒,
大多数中毒者的临床症状表现为胃肠疼痛、神志不
清、痉挛、永久或短期失忆,个别病例出现死亡症状。
因此,这种不知名的毒素被称作记忆缺失性贝类毒
素(ASP)[1-2]。ASP的主要成分为软骨藻酸(DA),
是由一些浮游藻类产生的类氨基酸物质[3-4]。研究
结果显示:有相当一部分滤食性海洋生物能够在其
体内富集DA,并随食物链进入人体[3,5-6]。加拿大
收稿日期:2014-09-12
作者简介:褚莹倩(1987-),女,辽宁本溪人,硕士研究生,研究
 方向为生物毒素。E-mail:chuyingqian@163.com
相关法律规定DA的最大残留限量为20mg·kg-1,
当贝类中DA的质量分数大于20mg·kg-1时,该
贝类已不宜人类食用。美国以及欧洲各国也相继针
对海产品中软骨藻酸含量采用了这一限量标准。
目前常用的测定 ASP的方法有小鼠生物检测
法[1]、高效液相色谱法[5,7]、高效液相色谱-质谱
法[8-10]、酶联免疫吸附法[11-14]、毛细管电泳法[15]和分
子印迹法[16]等。高效液相色谱法具有准确、稳定、
灵敏度高的优点,是政府农业化学家协会(AOAC)
和欧洲标准化委员会(CEN)认可的分析贝类中DA
的分析方法[4]。与高效液相色谱相比,超高效液相
色谱(UHPLC)具有快速、高效、节省溶剂的优点,
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褚莹倩等:超高效液相色谱法快速测定贝类中的软骨藻酸残留
具有更广阔的应用前景,但目前 UHPLC检测ASP
的研究鲜见报道。本工作利用 UHPLC建立并优
化了贝类中ASP的快速高效测定方法。
1 试验部分
1.1 仪器与试剂
Waters ACQUITY UPLC-TUV 型超高效液
相色谱仪,配紫外-可见光检测器;TD25-WS型多管
架自动平衡离心机;PL1001-L型电子天平;MS 3型
数显涡旋混合仪;FF 20型精密pH计;KQ 3200DV
型超声仪;固相萃取柱:Oasis MAX(150 mg/
6mL)、LC-SAX(500 mg/3 mL)、Polymer SAX
(150mg/6mL)。
软骨藻酸标准溶液:100mg·L-1。
柠檬酸溶液:0.5mol·L-1,称取一水柠檬酸
40.4g和柠檬酸三铵14.0g溶解于400mL水中,
以氨水调溶液pH至3.2,加入乙腈50mL,完全溶
解后,用水定容至500mL。
甲醇、乙腈、三氟乙酸为色谱纯,一水柠檬酸、柠
檬酸三铵为优级纯,试验用水为超纯水。
1.2 色谱条件
Waters ACQUITY UPLC BEH C18 色谱 柱
(100mm×2.1mm,1.7μm);流动相为乙腈-0.1%
(体积分数,下同)三氟乙酸(13+87)混合溶液;流量
0.2mL·min-1;进样量10μL;检测波长242nm;
柱温为室温。
1.3 试验方法
以虾夷扇贝为测试样品,先用清水将贝壳外表
彻底洗净,然后切断闭壳肌,开壳,用清水淋洗内部
去除泥沙及其他外来物。将闭壳肌和连接在胶合部
的组织切开,仔细取出贝肉,切勿割破肉体。开壳前
不得加热或用麻醉剂。将收集的200g贝肉置于
2mm筛中沥水5min(不要使肉堆积),检出碎壳等
杂物,将贝肉均质。
称取试样5.000 0g于50mL加盖离心管中,
加入甲醇(1+1)溶液10mL,涡旋混匀1min,超声
提取5min,以4 000r·min-1转速离心20min,使
固液两相彻底分离。移出上清液至25mL容量瓶
中,残渣再用甲醇(1+1)溶液5mL重复提取两次,
合并上清液于25mL容量瓶中,以水稀释至刻度,
混匀。
移取上述提取液 5.00 mL,依次过经甲醇
6mL、水3mL、甲醇(1+1)溶液3mL处理过的
SPE柱,待液体以每秒1滴的速率流出后,再依次
用乙腈(1+9)溶液5mL,柠檬酸洗脱液0.5mL以
每秒1滴的速率过柱,弃去流出液,最后用柠檬酸洗
液2mL洗脱吸附在柱上的DA,按仪器工作条件进
行测定。
2 结果与讨论
2.1 色谱柱的选择
Waters ACQUITY UPLC BEH C18 色谱柱
(100mm×2.1mm,1.7μm)是适合各种分析物的
通用、高效分离色谱柱,Waters ACQUITY UPLC
BEH HILIC色谱柱(100mm×2.1mm,1.7μm)利
用一种未键合的BEH颗粒提高强极性物质的保留
并可以有效分离极性和可电离化合物,Waters
ACQUITY UPLC HSS T3 色谱柱 (150 mm×
2.1mm,1.7μm)在极性化合物保留、水相兼容性
方面具有优势。鉴于DA是一种水溶性较好且可电
离的物质,试验考察了DA在上述3种常用 UPLC
色谱柱上的分离情况,结果见图1。
(a) BEH C18柱 (b) BEH HILIC柱 (c) HSS T3柱
图1 3种色谱柱所得软骨藻酸的色谱图
Fig.1 Chromatograms of domoic acid on 3kinds of column
  结果发现:在BEH C18柱上DA在2.344min 出峰,峰形的对称性良好,且与溶剂峰间不存在互相
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褚莹倩等:超高效液相色谱法快速测定贝类中的软骨藻酸残留
干 扰;DA 在 HSS T3 柱 上 的 保 留 时 间 为
7.093min,同样与溶剂峰间不存在互相干扰,但是
与BEH C18相比较,DA的色谱峰的保留时间相对
较长,峰形的对称性较差;DA在BEH HILIC柱上
未能与溶剂峰分开。试验选择 BEH C18柱为分
离柱。
2.2 固相萃取柱的选择
研究发现[3],DA含有3个羧基和1个次级氨
基官能团,其中3个羧基官能团的pKa 值分别为
2.10,3.72,4.97,氨基官能团的pKa值为9.82。因
此,DA能在一个较宽的pH 范围内以离子状态存
在;在中性条件下,3个羧基和1个氨基官能团均以
离子状态存在,随着溶液pH的降低,羧基官能团逐
渐质子化。
大多动物性食品基质比较复杂,因此,试验选用
固相萃取柱对提取液进一步净化,去除一些与目标
化合物结构、性质相似的干扰物。基于DA在中性
条件下以离子状态存在,试验选取了3种阴离子交
换固相萃取柱,比较了不同固相萃取柱对目标化合
物的净化能力。结果发现:由于固相萃取柱的填料
量过大,提取液在LC-SAX柱(500mg/3mL)上存
在堵塞现象。进一步选取填料量较少的 Oasis
MAX(150mg/6mL)和 Polymer SAX(150mg/
6mL)固相萃取柱对DA进行净化,结果发现:提取
液均可以以一定速度流过固相萃取柱,且DA可在
这两种固相萃取柱上保留并有效地洗脱下来。通过
回收试验发现,Oasis MAX对DA富集和净化的效
果要高于Polymer SAX。因此,试验选择用 Oasis
MAX柱进行提取液的净化。
2.3 标准曲线和检出限
以乙腈(1+9)溶液稀释DA标准储备溶液,配
成质量浓度分别为0.1,1.0,2.5,5.0,10.0mg·
L-1的DA标准溶液,在仪器工作条件下测定。每
个样品测定3次,以DA的质量浓度为横坐标,以
DA的平均峰面积为纵坐标绘制标准曲线。DA的
质量浓度在0.1~10.0mg·L-1范围内与其峰面积
呈线性关系,线性回归方程为y=1.605×105 x-
1.834×104,相关系数为0.998 5。方法的测定下限
(10S/N)为0.2mg·kg-1。
2.4 回收试验
称取阴性试样5.000 0g,分别按0.20,0.30,
0.40mg·kg-1添加DA标准溶液,按试验方法处
理后进行测定,每个水平做6个平行样品,计算其加
标回收率和精密度,结果见表1。
表1 精密度和回收试验结果(n=6)
Tab.1 Results of tests for precision and recovery
加标量
ρ/(mg·L-1)
测定总量
ρ/(mg·L-1)
回收率
/%
RSD
/%
0.10  0.077  76.8  16
0.15  0.137  91.2  15
0.20  0.170  84.8  11
2.5 样品分析
采用该方法对双壳贝类中DA进行了共20批
次的测定,在该方法的检测水平下,贝类样品中均为
未检出DA。同时进行了添加量为0.2mg·kg-1的
加标回收试验,根据回收率计算平均数(x)及标准
差(S),以x为中心线,以x±S为上下辅助线,以
x±2S为上下警告线,以x±3S为上下控制线,绘制
DA的加标回收率的质量控制图,见图2。
图2 软骨藻酸加标回收率质量控制图
Fig.2 Quality control charts of standard addition
recoveries of domoic acid
分析软骨藻酸加标回收率质量控制图发现:落
在x±S范围内的点占总点数的75%,大于68%;
不存在连续7个点位于中心线的同一侧;所有点距
中心线的距离均未超过3个标准差;不存在连续
7点上升或下降;在相邻的三点中不存在两点屡屡
接近控制线。结果表明:采用该方法对贝类中软骨
藻酸的检测过程中不存在异常情况,检验分析过程
处于控制状态,样品的分析结果有效。
2.6 UHPLC和HPLC的比较
文献[17-19]中,DA的 HPLC中流动相的流量
为0.5~1.0mL·min-1,DA 的保留时间为5~
17min,而本方法的流动相流量为0.2mL·min-1,
DA的保留时间为2.3min,在保证分离度的情况
下,大大缩短了分析时间,节省了溶剂使用量。
本工作基于贝类产品中记忆缺失性贝类毒素
DA的前处理方法,并结合色谱分析技术,选择
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褚莹倩等:超高效液相色谱法快速测定贝类中的软骨藻酸残留
Oasis MAX柱为固相萃取柱,建立了贝类中DA的
UHPLC分析方法。方法灵敏、稳定且可靠,适用于
贝类中记忆缺失性贝毒DA的日常检测。
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