测定果汁中赭曲霉毒素a含量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法。通过简单的液液萃取纯化步骤对样品进行预处理，然后在优化的扫描波长和扫描间隔等参数下扫描并采集标准品和样品的三维荧光数据，采用平行因子分析法(PARAFAC)对所得的数据进行数学分离处理，以“数学分离”结合化学和物理分离，利用已知浓度的标准品建立校正模型，在含有未知、未校正背景干扰和光谱严重重叠的情况下，实现对待测组分的预测。该方法简单、快速，灵敏度高，可实现在未知背景干扰下果汁中赭曲霉毒素含量的测定。属于食品安全领域。
【专利说明】测定果汁中赌曲霉毒素 A含量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种赭曲霉毒素A含量的方法，具体涉及基于三维荧光二阶校正法测 定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，属于食品安全领域。 技术背景
[0002] 赭曲霉毒素A(OTA)是一种由真菌产生的有毒代谢产物，常见于谷物及其制品，咖 啡，水果及其制品中，国际癌症研究机构（IARC)已将其确定为2B类致癌物。我国目前还没 有果汁中赭曲霉毒素A的明确限量标准，尤其是其快速分析检测方法研究较少。
[0003] 赭曲霉毒素A主要检测方法有薄层色谱法、酶联免疫法、免疫亲和柱层析净化荧 光光度法和固相萃取高效液相色谱法、液液萃取净化高效液相色谱法等。赭曲霉毒素A结 构中具有共轭双键，可以在紫外光照射下发出荧光，所以目前较为常用的检测方法是高效 液相色谱荧光检测器法，但对多组分复杂基质化学体系进行分析时，必须先对体系样本组 分进行物理或化学分离，然后再对目标分析物利用色谱柱的保留时间不同进行分析，这种 处理方法通常会让整个分析过程变的繁琐，时间周期较长，并不适合企业生产中的低成本， 大量样品快速检测的要求。
[0004] 荧光分光光度法仪器相对成本较低，具有操作简单，检测速度快，灵敏度高等优 点。但测定的是总发射荧光值，对复杂基质中单一物质测定选择性差，果汁中由于赭曲霉毒 素A的荧光光谱与复杂样品基质的光谱混合重叠，因而未经分离直接用该方法检测其中赭 曲霉毒素A含量的可行性较差，即常规荧光分析法难以满足分析要求。
[0005] 将样品简单前处理纯化后经荧光光谱测定得到三维数据信息，结合化学计量学方 法以"数学分离"结合"化学分离"以提高其选择性，可以在含有未知、未校正背景干扰和光 谱严重重叠的情况下，实现对待测组分的直接快速定量测定，在食品质量安全等领域具有 重要的分析潜力。
【发明内容】
[0006] 本发明公开一种测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，基于三维荧光二阶校正 法，以数学分离结合化学分离来快速测定果汁中的赭曲霉毒素A含量的方法，旨在提供一 种低成本、快速测定的方法。
[0007] 本发明采用如下技术方案：
[0008] 本发明采用激发一发射荧光矩阵（EEM)与平行因子法（PARAFAC)相结合，对样品 简单处理后，分析果汁产品中赭曲霉毒素A含量。
[0009] -种测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，包括如下步骤：
[0010] 步骤⑴建立模型：基于平行因子法（PARAFAC)，配制赭曲霉毒素A校正样以建立 定量分析的校正模型；
[0011] 在线性范围内配制赭曲霉毒素A的校正样、验证样、果汁萃取液，并在优化后的扫 描波长和扫描间隔下采集其三维激发-发射荧光光谱数据，以避免瑞利散射、拉曼散射的 干扰，减少冗余光谱区域和信噪比很低的光谱区域的干扰；对所得到三维数据阵采用平行 因子法进行数学分离解析，并建立校正模型；
[0012] 步骤（2)验证模型：以赭曲霉毒素A验证样对所建校正模型进行判断，并验证校正 模型的可靠性；
[0013] 以与校正样相同的处理方法配制验证样，并经荧光扫描采集三维荧光数据，经平 行因子法分析，校正模型预测后得预测浓度，并与理论浓度比较分析以判断模型的可靠 性；
[0014] 步骤（3)分析测定：以校正模型对果汁实际样品中赭曲霉毒素A的含量快速分析 测定；
[0015] 以不同品种的果汁为实际样品，果汁实际样品经过液液萃取前处理后，在相同的 实验参数下采集三维荧光光谱数据阵，经数学分离和校正模型预测得到实际样品中赭曲霉 毒素A的含量。
[0016] 在上述技术方案基础上，进一步，
[0017] 所述步骤⑴中，赭曲霉毒素A校正样线性范围为：0· 27?3. 24ng/mL ;
[0018] 所述步骤（1)中，优化好的扫描波长和扫描间隔：激发波长范围为285?360nm， 扫描间隔5nm ;发射波长范围为420?510nm，扫描间隔5nm ;
[0019] 所述步骤（2)中，对模型进行验证的赭曲霉毒素A验证样溶液配制的浓度范围为： 0· 44 ?2. 18ng/mL ；
[0020] 所述步骤⑶中果汁实际样品的加标浓度为：0?8. 89ng/mL，保证萃取之后的浓 度在线性范围之内；
[0021] 所述步骤（3)中液液萃取前处理步骤为：果汁实际样品经二氯甲烷液液萃取，离 心分层，取二氯甲烷相经稀碳酸氢钠溶液反萃，离心分层后，取上层水相，加盐酸酸化，除气 泡并保存待测。空白实验为未加标的果汁样品。
[0022] 测定果汁中赭曲霉毒素A含量方法的性能评价：
[0023] 对果汁实际样品经数学分离后得到相对激发光谱、相对发射光谱和背景干扰光 谱，并与赭曲霉毒素A标准品的相对激发光谱、发射光谱进行比较分析，看其相似程度；对 加标果汁经前处理和数学分离后，得到预测浓度和回收率，以灵敏度（SEN)、选择性（SEL)、 检测下限（LOD)，预测残差均方根（RMSE)等品质因子（FOM)，以验证方法，评估方法的准确 性。
[0024] 化学计量学分析的基础，三线性成分模型：
[0025] 假设测定的标样和预测样的总样本数为K，激发波长数为I，发射波长数为J。对 于1个采集到的3D荧光响应数阵X(IXJXK)，其中的元素（i，j，k)表示样本k在激发光 谱数为i、发射光谱数为j时的荧光强度，它满足下面的三线性成分模型：
[0026]
【权利要求】
1. 一种测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，包括如下步骤： 步骤（1)建立模型：基于平行因子法（PARAFAC)，配制赭曲霉毒素A校正样以建立定量 分析的校正模型； 步骤（2)验证模型：以赭曲霉毒素A验证样对所建校正模型进行判断，并验证校正模型 的可靠性； 步骤（3)分析测定：以校正模型对果汁实际样品中赭曲霉毒素A的含量分析测定。
2. 按照权利要求1所述测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，其特征在于， 所述步骤⑴，在线性范围内配制赭曲霉毒素A的校正样、验证样，取用果汁萃取液，并 在优化好的扫描波长和扫描间隔下采集其三维激发-发射荧光光谱数据；对所得到三维数 据阵采用平行因子法（PARAFAC)进行数学分离解析，并建立校正模型。
3. 按照权利要求1所述测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，其特征在于， 所述步骤（2)，以和校正样相同的处理方法配制验证样，并经荧光扫描采集三维荧光数 据，经平行因子法分析，得预测浓度，并判断模型的可靠性。
4. 按照权利要求1所述测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，其特征在于， 所述步骤（3)，果汁实际样品经过液液萃取前处理后，在相同的实验参数下采集三维荧 光光谱数据阵，经平行因子法分析和校正模型预测得到实际果汁样品中赭曲霉毒素A的含 量。
5. 按照权利要求1所述测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，其特征在于，所述步骤 (1)中，赭曲霉毒素A校正样线性范围为：0. 27?3. 24ng/mL。
6. 按照权利要求2所述测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，其特征在于，优化的扫 描波长和扫描间隔：激发波长范围为285?360nm，扫描间隔5nm ;发射波长范围为420? 510nm，扫描间隔5nm。
7. 按照权利要求3所述测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，其特征在于，对模型进行 验证的赭曲霉毒素A验证样的浓度范围为：0. 44?2. 18ng/mL。
8. 按照权利要求4所述测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，其特征在于，果汁实际样 品的加标浓度为：〇?8. 89ng/mL，保证萃取之后的浓度在线性范围之内。
9. 按照权利要求4所述测定果汁中赭曲霉毒素A含量的方法，其特征在于，液液萃取 前处理步骤为：果汁样品经二氯甲烷液液萃取，离心分层，取二氯甲烷经稀碳酸氢钠溶液反 萃，离心分层后，取上层水相，加盐酸酸化，除气泡并保存待测。
【文档编号】G01N21/64GK104390946SQ201410640396
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月13日 优先权日:2014年11月13日
【发明者】王军, 冯清清, 林亚青, 陈敏 申请人:中国农业大学