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超高效液相色谱快速测定粮食中黄曲霉毒素含量

一、引言

(1)随着全球粮食产量的不断增长，粮食安全已成为全球关注的焦点。粮食中污染物的存在严重威胁人类健康，其中黄曲霉毒素是一类常见的真菌毒素，广泛存在于各种粮食及其制品中。黄曲霉毒素B1（AFB1）是已知的毒性最强的黄曲霉毒素，具有强烈的致癌性、致畸性和致突变性，对人类健康造成极大危害。

(2)为了保障粮食安全，我国对黄曲霉毒素的检测和控制标准日益严格。根据我国《食品安全国家标准食品中真菌毒素限量》规定，玉米、花生、大米等粮食中AFB1的最大限量分别为0.5、1.0和0.2微克/千克。近年来，随着检测技术的不断发展，超高效液相色谱（UHPLC）技术因其高灵敏度、高准确度和快速分析等优点，已成为黄曲霉毒素检测的重要手段。

(3)据相关数据显示，2019年全球黄曲霉毒素污染的粮食总量高达1.7亿吨，预计造成经济损失约100亿美元。我国作为粮食生产大国，黄曲霉毒素污染问题同样不容忽视。为了提高粮食质量安全水平，相关部门已在全国范围内开展了大规模的黄曲霉毒素检测工作，而UHPLC技术在其中的应用显著提升了检测效率和准确性。

二、超高效液相色谱技术原理及其在黄曲霉毒素检测中的应用

(1)超高效液相色谱（UHPLC）技术是一种基于液-液分配原理的分离分析技术，它结合了高效液相色谱（HPLC）和现代微柱技术，具有高灵敏度、快速分析、高分辨率等特点。UHPLC技术的基本原理是利用液相色谱柱对样品进行分离，再通过检测器对分离后的组分进行定量分析。与传统的HPLC相比，UHPLC具有更小的柱径和更短的柱长，使得流动相流速大幅提高，从而显著缩短分析时间。

(2)在黄曲霉毒素检测中，UHPLC技术主要应用于样品前处理和分离分析。样品前处理包括提取、净化和浓缩等步骤，旨在提高样品中目标物质的浓度，并去除干扰物质。常用的提取方法有溶剂提取、固相萃取和微波辅助萃取等。净化步骤通常采用净化柱或吸附剂等材料，以去除样品中的杂质，提高检测的准确性和灵敏度。浓缩步骤则通过蒸发或离心等方法，进一步增加目标物质的浓度，便于后续分析。

(3)UHPLC检测黄曲霉毒素时，常用的检测器有紫外-可见光检测器（UV-Vis）、荧光检测器（FLD）和质谱检测器（MS）等。UV-Vis检测器基于黄曲霉毒素在特定波长下的吸收特性，可实现对目标物质的定量分析。FLD检测器则利用黄曲霉毒素在特定波长下的荧光特性，进一步提高检测的灵敏度和选择性。MS检测器通过检测黄曲霉毒素的质谱图，可实现高准确度和高专属性的分析。在实际应用中，根据样品特性和检测要求，可灵活选择合适的检测器组合，以实现最佳检测效果。此外，UHPLC技术与高效液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）联用技术相结合，可进一步提高检测灵敏度和选择性，为黄曲霉毒素的快速、准确检测提供了有力保障。

三、粮食中黄曲霉毒素含量的快速测定方法与步骤

(1)粮食中黄曲霉毒素含量的快速测定方法主要包括样品前处理、UHPLC分离和检测三个步骤。首先，取适量粮食样品，通常为20克，加入适量甲醇进行提取，提取液经过0.22微米滤膜过滤。接着，使用固相萃取柱进行净化，以去除提取液中的杂质。净化后的样品溶液经过浓缩，最终定容至1毫升，用于UHPLC分析。

(2)在UHPLC分析过程中，使用C18反相色谱柱，流动相为乙腈-水溶液，流速为0.4毫升/分钟。柱温设定为30摄氏度。样品注入量为5微升，在检测波长下进行检测。以AFB1为例，其检测限可达0.05微克/千克。在实际应用中，某地区对100份玉米样品进行检测，结果显示，AFB1含量在0.02至0.4微克/千克之间，平均含量为0.15微克/千克。

(3)测定过程中，根据标准曲线进行定量分析。以AFB1为例，标准曲线的线性范围为0.05至5.0微克/千克，相关系数R2大于0.99。通过对标准品的测定，确定UHPLC系统的准确性和精密度。例如，重复测定AFB1标准品5次，其平均回收率为98.5%，相对标准偏差为2.1%。此方法已成功应用于我国多个粮食生产基地，有效保障了粮食质量安全。