胡元斌 許艷霞 王達能 馬 志 倪小英 唐顏蘋 余 楊
(1. 湖南省糧油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測中心,湖南 長沙 410201;2. 深圳賽泰諾科技股份有限公司,廣東 深圳 518000)
黃曲霉毒素B1是已知的化學(xué)物質(zhì)中致癌性最強的一種,主要誘發(fā)肝癌,對人和動物均具有極強的危害性。食物黃曲霉毒素B1污染比較常見,花生、玉米、稻谷、小麥、花生油等糧油食品都極易受到污染,且以南方高溫、高濕地區(qū)受污染最為嚴重[1]。
黃曲霉毒素B1的檢測方法主要有儀器檢測法[2-5]和免疫學(xué)檢測法[6-8]。儀器檢測法有高效液相色譜法、同位素稀釋液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法、薄層色譜法、毛細管電泳法,其中高效液相色譜法是目前實驗室應(yīng)用最廣泛的方法[9-10]。儀器檢測法特異性強、準確度高,但對操作人員技術(shù)要求高,前處理繁瑣,難以實現(xiàn)大批量樣品檢測,且無法滿足及時高效的市場監(jiān)管需求。免疫學(xué)檢測法主要是利用抗原抗體的特異性免疫反應(yīng)對樣品中的抗原或抗體進行定量、定性或定位檢測,屬于快速檢測方法,與儀器檢測法相比,該方法具有設(shè)備小巧、檢測速度快、成本低等優(yōu)點,在市場監(jiān)管中具有廣泛的應(yīng)用,且適合大批量樣品的檢測。
根據(jù)標記物的不同,黃曲霉毒素B1免疫學(xué)檢測法有酶聯(lián)免疫法[11]、膠體金法[12]、時間分辨熒光法、熒光微球法、量子點法[13]等。量子點是一種準零維的納米材料,具有激發(fā)光譜寬,發(fā)射光譜窄,熒光壽命長,斯托克位移大,熒光強度大,且可通過粒徑控制熒光波長及強度等特點,是一種理想的熒光標記物,在生物成像、免疫檢測等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[14]。
研究擬以超導(dǎo)量子點為熒光標記物,利用超導(dǎo)量點優(yōu)越的熒光性能,結(jié)合免疫熒光技術(shù),建立一種靈敏、準確的糧食黃曲霉毒素B1的快速檢測方法,并對該方法的準確性、重復(fù)性和臺間差等參數(shù)進行驗證,旨在考察該方法在糧食黃曲霉毒素B1的快速檢測的可行性。
1.1.1 材料與試劑
黃曲霉毒素B1快速定量檢測卡:深圳市賽泰諾生物技術(shù)有限公司;
ST稀釋液:深圳市賽泰諾生物技術(shù)有限公司;
黃曲霉毒素B1酶聯(lián)免疫檢測試劑盒:北京華安麥科生物技術(shù)有限公司;
黃曲霉毒素B1免疫親和柱:北京中檢維康生物技術(shù)有限公司;
甲醇:色譜純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;
色譜柱:RBAX SB-C18(250 mm×4.6 mm,5.0 μm),美國Agilent公司;
糙米、玉米樣品:湖南家潤多超市。
1.1.2 儀器
免疫熒光快速定量檢測系統(tǒng):QD-Infinity型,深圳市賽泰諾生物技術(shù)有限公司;
酶標儀:rayto RT-6000型,深圳雷杜生命科學(xué)股份有限公司;
液相色譜儀:Agilent 1100型,安捷倫科技有限公司。
1.2.1 樣品預(yù)處理 稻谷樣品脫殼后粉碎至全部過20目篩,小麥和玉米直接粉碎至全部過20目篩,稱取過篩樣品5 g置容器中(如50 mL離心管),加入60%甲醇溶液25 mL,混勻,置搖床震蕩10 min,選擇4 000×g離心5 min,取上清液備用。
1.2.2 超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法 取經(jīng)預(yù)處理的樣品上清液100 μL與ST緩沖液500 μL震蕩混勻,得待檢液1,取75 μL待檢液1垂直緩慢滴入檢測卡的加樣孔,孵育15 min后,選擇“快速檢測”模式,當(dāng)出現(xiàn)請插入檢測卡提示時,立即將檢測卡插入QD-Infinity快速免疫熒光分析儀,儀器自動根據(jù)檢測卡上的二維碼讀取產(chǎn)品信息并進行檢測,13 s儀器顯示檢測結(jié)果,檢測完畢。
1.2.3 酶聯(lián)免疫法 取經(jīng)預(yù)處理的樣品上清液,按照AFB1酶聯(lián)免疫檢測試劑盒的檢測方法進行測試。
1.2.4 高效液相色譜法
(1) 上樣液制備:取經(jīng)預(yù)處理的樣品上層清液10 mL,加入20 mL蒸餾水稀釋于50 mL離心管中,渦旋混勻,再用微纖維濾紙過濾,并收集濾液作為上樣液。
(2) 凈化:免疫親和柱平衡后,將柱上面連接25 mL一次性注射器,準確移取15 mL上樣液,調(diào)節(jié)開關(guān),使液體以1~2 d/s的速度流出;待液體排干后,用去離子水洗滌2次,每次10 mL;待液體排干后,上樣1 mL甲醇,流速1 d/s,收集洗脫液,用水稀釋定量至2 mL,最后用0.22 μm 微孔濾器過濾后轉(zhuǎn)移至樣品瓶采用柱后光化學(xué)衍生高效液相色譜法測量。
(3) 色譜條件:選擇ZORBAX SB-C18柱(250 mm×4.6 mm,5.0 μm);流動相A為水,B為甲醇,C為乙腈;等度洗脫(58% A+20% B+22% C);流速1.2 mL/min;柱溫30 ℃;進樣體積100 μL;激發(fā)波長360 nm;發(fā)射波長440 nm;柱后光化學(xué)衍生器。
所有數(shù)據(jù)均采用Excel 2010和SPSS 22.0處理。
2.1.1 與酶聯(lián)免疫法比較 酶聯(lián)免疫法是當(dāng)前應(yīng)用較多的黃曲霉毒素B1的快速檢測方法,也是國標(GB 5009.22—2016第四法)規(guī)定方法。隨機選取43份不同黃曲霉毒素B1的樣品,分別采用超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法和酶聯(lián)免疫法測定,將兩種測定方法的結(jié)果進行配對t檢驗、相關(guān)分析和方差分析,見表1。
由表1可知,43份樣品的超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法和酶聯(lián)免疫法檢測結(jié)果平均值分別為10.84,11.47 μg/kg,兩種方法配對檢驗t值為1.002,而在95%的置信度下,t分布的雙邊臨界t值為2.326,因此,兩種方法的檢測結(jié)果之間無顯著性差異。
分別采用偏相關(guān)和距離分析分析了超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法和酶聯(lián)免疫法相關(guān)性(見表2),偏相關(guān)結(jié)果表明,兩種方法檢測結(jié)果間的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.965,表明兩種方法在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。距離分析結(jié)果也表明兩種方法的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.965,表明兩種方法的結(jié)果為相似矩陣。
表1 超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法與酶聯(lián)免疫法t檢驗表Table 1 The t-test results of QD-Infinity and ELISA
表2 超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法與酶聯(lián)免疫法偏相關(guān)分析?Table 2 The partial correlation analysis of QD-Infinity and ELISA (n=43)
? **. 在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。
對超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法和酶聯(lián)免疫法的檢測結(jié)果之間進行了線性相關(guān)擬合,結(jié)果表明,兩種方法檢測結(jié)果線性相關(guān)系數(shù)R2=0.930 6,線性方程斜率為0.906,與1接近。說明超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法和酶聯(lián)免疫法的檢測結(jié)果非常接近,無顯著性差異。
假定方差齊性,采用S-N-K(s)比較方法,比較了兩種檢測方法結(jié)果之間的差異,結(jié)果見表3。結(jié)果表明,兩組結(jié)果的F值為0.003,顯著性為0.957,遠大于0.05,表明兩組結(jié)果無顯著性差異。
2.1.2 與高效液相色譜法比較 高效液相色譜法是黃曲霉毒素B1檢測的經(jīng)典方法。隨機選取25份不同黃曲霉毒素B1的樣品,分別采用超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法和高效液相色譜法測定,將兩種測定方法的結(jié)果進行配對t檢驗、相關(guān)分析和方差分析,見表4。
圖1 超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法與酶聯(lián)免疫法相關(guān)性Figure 1 The correlation of QD-Infinity and ELISA
表3 超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法與酶聯(lián)免疫法方差分析Table 3 The variance analysis of QD-Infinity and ELISA
表4 超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法與高效液相色譜法t檢驗表Table 4 The t-test results of QD-Infinity and HPLC
由表4可知,25份樣品的超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法和高效液相色譜法檢測結(jié)果平均值分別為272.91,283.90 μg/kg,兩種方法配對檢驗t值為0.849,而在95%的置信度下,t分布的雙邊臨界t值為2.391,因此,兩種方法的檢測結(jié)果之間無顯著性差異。
分別采用偏相關(guān)和距離分析分析了超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法和高效液相色譜法相關(guān)性(見表5),偏相關(guān)結(jié)果表明,兩種方法檢測結(jié)果間的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.990,表明兩種方法在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。距離分析結(jié)果也表明兩種方法的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.990,表明兩種方法的結(jié)果為相似矩陣。
對超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法和酶聯(lián)免疫法的檢測結(jié)果之間進行了線性相關(guān)擬合,結(jié)果表明,兩種方法檢測結(jié)果線性相關(guān)系數(shù)R2=0.980 8,線性方程斜率為1.089 9,與1接近,說明兩種方法的檢測結(jié)果非常接近,無顯著性差異。
假定方差齊性,采用S-N-K(s)比較方法,比較了超導(dǎo)量點免疫熒光法和高效液相色譜法兩種檢測方法結(jié)果之間的差異,結(jié)果見表6。結(jié)果表明,兩組結(jié)果的F值為0.010,顯著性為0.920,遠大于0.05,表明兩組結(jié)果無顯著性差異。
表5 超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法與高效液相色譜法偏相關(guān)分析?Table 5 The partial correlation analysis of QD-Infinity and HPLC (n=25)
? **. 在0.01水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)。
隨機選取1個樣品,采用超導(dǎo)量點—免疫熒光法重復(fù)測定6次,結(jié)果分別為7.10,7.33,7.44,6.59,6.69,6.36 μg/kg,平均值為6.92 μg/kg,相對標準偏差為6.29%(低于10%),表明該方法具有較好的重復(fù)性。
圖2 超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法與高效液相色譜法相關(guān)性Figure 2 The correlation of QD-Infinity and HPLC
表6 超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法與高效液相色譜法方差分析Table 6 The variance analysis of QD-Infinity and HPLC
隨機選取3個不同濃度梯度(編號為a、b、c,對應(yīng)濃度分別為3.72,23.31,9.95 μg/kg)的樣品,采用超導(dǎo)量點—免疫熒光法快速法,每份樣品分別孵育15,16,18,20 min 后,進行測定,考察孵育時間對檢測結(jié)果的影響,結(jié)果見圖3。由圖3可看出,隨著孵育時間的增長,測定結(jié)果逐漸升高。與15 min相比,a、b、c 3個樣品孵育20 min 后,檢測結(jié)果分別升高15.9%,17.8%,18.9%。
在隨機兩臺QD-Infinity免疫熒光快速定量檢測系統(tǒng)上對3個不同濃度梯度的樣品(樣品編號分別為1、2、3,濃度分別為5.1,20.4,37.1 μg/kg)進行檢測,每個樣本平行檢測6次,測定結(jié)果采用配對t檢驗來比較2臺儀器間是否存在顯著性差異,經(jīng)計算t=0.393,t0.025,17=2.458,t 圖3 超導(dǎo)量點—免疫熒光法孵育時間的影響Figure 3 The influence of time for the results of QD-Infinity 表7 超導(dǎo)量點—免疫熒光法臺間差結(jié)果Table 7 The differents equipments QD-Infinity 超導(dǎo)量點—免疫熒光法是一種以超導(dǎo)量子點為熒光探針的免疫分析方法,具有靈敏、準確、快速等優(yōu)點。通過與高效液相色譜法及酶聯(lián)免疫吸附法比較,該方法測定糧食中的黃曲霉毒素B1具有較高的準確性和符合國標(GB 5009.22—2016)要求的精密度,任意兩臺儀器間的檢測解結(jié)果也無顯著性差異。該方法檢測結(jié)果與孵育時間密切相關(guān),隨著孵育時間的延長,檢測結(jié)果逐漸上升,因此,在使用過程中應(yīng)嚴格控制孵育時間。超導(dǎo)量點—免疫熒光法測定糧食中黃曲霉毒素B1準確、高效,具有較高的應(yīng)用前景。3 結(jié)論