一、课题背景
黄曲霉毒素主要是由黄曲霉和寄生曲霉产生的次生代谢产物。黄曲霉毒素广泛存在于自然界,极易容易污染花生、玉米、小麦等粮食作物和油类产品,是已知的最强大的天然致癌物质,被世界卫生组织划定为一类天然存在的致癌物。1960年英国南部地区,数十万只火鸡食欲不振,随即在两三个月内相继死去。由于病因不明, 当时称为“火鸡X病”, 后经过研究发现火鸡饲料中含有霉变的花生粉, 用其喂养大白鼠可诱发肝癌。1961年, 确定使花生霉变的罪魁祸首正是黄曲霉菌, 并于翌年分离并鉴定出其中的致癌物质, 命名为黄曲霉毒素。到目前为止,已经确定了18种不同类型的AF,其中黄曲霉素B1(AFB1),黄曲霉素B2(AFB2),黄曲霉素G1(AFG1),黄曲霉素G2(AFG2)是其主要的四种形式,其中又以黄曲霉毒素B1为毒性最强的形式,对机体造成极大损害,如肝炎,出血,水肿,免疫抑制和肝癌等。温暖和潮湿环境适宜黄曲霉菌生长,造成AF对粮油造成污染。
根据我国2017年食品中黄曲霉毒素限量标准,玉米油,花生油的限量标准为20微克/千克,稻谷,糙米,大米限量为10毫克/千克。TLC常用于对被AF污染的样品进行常规食品分析技术,但由于此方法受操作者的经验影响较大,经常会出现虚假的假设结果。
由于黄曲霉毒素的高危害性和高毒性,发展快速有效的检测方法逐渐受到人们关注。到目前,黄曲霉毒素的检测方法主要有薄层色谱法、高效液相色谱法、酶联免疫吸附法、免疫亲和层析净化荧光光度法、荧光试纸条及各类生物检测方法等。从基质中萃取黄曲霉毒素的试剂一般为氯仿-水或乙腈-水。
- 要解决的问题
本课题通过固相萃取技术,把高岭土固载在SPE柱上,通过液质色谱联用检测基质中的黄曲霉毒素(主要检测AFB1)。利用吸附剂和洗脱剂对黄曲霉毒素的作用力差异进行吸附和洗脱,从而快速,高效,低成本地对其进行检测。
- 可行性分析
3.1黄曲霉毒素的结构和性质
黄曲霉毒素的的基本结构为二呋喃环和香豆素。AFB1是二氢呋喃氧杂萘邻酮的衍生物, 即含有一个双呋喃环和一个氧杂萘邻酮 (香豆素) ,结构中双呋喃环末端具有双键的毒性大,不具备双键结构的毒性较小。各类型黄曲霉毒素的结构中具有相似具有稳定的空间结构,性质稳定,容易在强酸强碱的环境中保持稳定,不易被分解。
AF难溶于水,己烷,乙醚易溶于甲醇,乙醇,乙腈等有机溶剂。对光,热,酸稳定,遇碱迅速分解,但此反应可逆。以AFB1为例,在温度升高到熔点 (268 -269°C)以上后,黄曲霉毒素的理化性质被破坏,结构被分解;在pH为1-3的强酸中同样具有一定的稳定性,超过此限值则被分解。
3.2 高岭土
高岭土(AL2O3·2SiO2·2H2O)是由硅氧四面体和铝氧八面体组成的1:1型层间结构矿物黏土结构物,单位晶层间靠氢键连结而重叠,比表面积大,吸附性能好,在不同的pH条件下吸附性能有所差别。高岭土具有从周围介质中吸附各种离子及杂质的性能,并且在溶液中具较弱的离子交换性质。它的吸附作用是由表面性质决定,它的表面反应性主要与其表面电荷有关。随着被吸附物的阳离子价态升高,正电荷量增加,黏土表面负电性吸附位点更多地被其竞争。
