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改良dSPE-UPLC-MS/MS联用技术同步检测湿米粉中米酵菌酸、异米酵菌酸及毒黄素的研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月18日 来源:LWT 6.0
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针对湿米粉中Burkholderia gladioli pv. cocovenenans产生的米酵菌酸(BA)、异米酵菌酸(IBA)和毒黄素(TF)缺乏同步检测方法的难题,研究人员开发了基于改良分散固相萃取(dSPE)结合超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)的分析技术。该方法在单次提取中实现三种毒素的同步检测,灵敏度达0.20-0.50 μg/kg(LOD),回收率85.7%-99.8%,为食品安全风险监测提供了高效解决方案。
近年来,由发酵玉米粉、湿米粉等食品引发的米酵菌酸中毒事件在广东、印尼等地频发,其致死率高达40%-100%。这种由椰毒假单胞菌(Burkholderia gladioli pv. cocovenenans, BGC)产生的毒素家族中,除主要毒性成分米酵菌酸(Bongkrekic acid, BA)外,其异构体异米酵菌酸(Iso-bongkrekic acid, IBA)和伴生毒素毒黄素(Toxoflavin, TF)同样危害严重。令人担忧的是,目前中国仅对BA建立了国家标准检测方法(GB 5009.189-2023),而IBA和TF仍缺乏监管依据。更棘手的是,这三种毒素的致病机制各异——BA通过破坏线粒体功能导致多器官衰竭,TF则通过细胞色素旁路途径产生活性氧,临床干预方案截然不同。
面对这一技术空白,深圳市计量质量检测研究院的研究团队在《LWT》发表重要成果。他们创新性地将改良分散固相萃取(dSPE)技术与超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)联用,开发出全球首个能同步检测湿米粉中BA、IBA和TF的分析方法。关键技术突破在于:优化3%乙酸-乙腈提取体系,设计含30 mg PSA、60 mg C18和60 mg无水Na2SO4的自制dSPE净化管,采用ESI±切换扫描模式,在8分钟内完成三种毒素的分离检测。
【3.1 色谱与质谱行为分析】
通过优化质谱参数,确定BA/IBA的定量离子对为m/z 485.3→397.2(CE -27V),TF为m/z 194.1→109.1(CE 28V)。梯度洗脱程序使BA、IBA和TF的保留时间分别稳定在3.17、3.40和0.93分钟,有效解决异构体分离难题。
【3.2 提取剂优化】
对比9种提取溶剂发现,3%乙酸-乙腈对TF的提取效率显著高于其他溶剂(p<0.05),对BA/IBA的回收率达99.7%-105%,这得益于酸性环境促进毒素向有机相转移的机制。
【3.4 dSPE类型筛选】
突破性发现传统SPE柱对TF几乎无吸附,而自制dSPE管(PSA+C18+Na2SO4)通过PSA的-NH-H极性吸附与C18的非极性协同作用,使三种毒素回收率均提升至85%以上,较商品化dSPE管提高35%。
【3.6 方法验证】
该方法展现卓越性能:BA/IBA的LOD低至0.20 μg/kg,TF为0.50 μg/kg;基质匹配校准显示BA存在2.79倍信号增强,而IBA/TF存在显著抑制(SSE 0.07-0.37),采用基质校准后准确度达85.7%-99.8%,RSD<5%。
【3.7 方法应用】
在BGC 83756接种实验中,首次捕捉到16小时即同步产毒的关键时间节点:BA(21.7 μg/kg)、IBA(4.26 μg/kg)和TF(0.564 μg/kg)的浓度随培养时间呈正相关。对30份市售湿米粉的检测虽未检出阳性,但实验证实不当储存可能导致毒素累积风险。
这项研究创造了三项重要价值:技术层面,突破传统SPE需活化-洗脱的局限,首创"震荡-离心"一步净化流程;监管层面,为同时监测三种毒素提供首个标准化方案;科学层面,揭示BGC产毒的时间动力学特征。值得注意的是,该方法中TF的LOQ(1.00 μg/kg)较既往文献降低80%,对预防急性中毒具有重大意义。未来需扩展至木耳、发酵玉米等基质验证,但其现有成果已为食品安全风险预警树立新标杆。