一种同时提取谷物中镉、黄曲霉毒素B1和乐果的方法

本发明涉及一种同时提取谷物中镉、黄曲霉毒素b1和乐果的方法，属于化学分离技术领域。

背景技术：

谷物作为人类食物与鱼禽饲料的重要来源，从种植管理到储藏及加工的各个环节，其安全品质不可避免的会受到各种不利因素的影响。我国作为产粮大国，谷物的品质安全问题更是不容忽视。谷物安全问题包括重金属、真菌毒素和农药残留超标严重等问题。重金属污染的谷物在被人食用后会产生急性中毒、亚急性中毒或慢性中毒，对人体造成很大的伤害。真菌毒素污染的谷物被人或动物食用后可能引发多种中毒症状，严重时可危及到人或动物的生命安全。农药残留超标的谷物被人或动物食用后会引起胃肠道消化系统，引起慢性腹泻恶心，严重者导致身体免疫力下降，影响人体肝肾及神经系统。

谷物中重金属的实验室检测方法很多，原子吸收、原子荧光分光光度计、电感耦合等离子体-质谱(icp-ms)、电感耦合等离子体-发射光谱仪(icp-oes)。然而，随着近年来快速检测技术的发展，酶分析法、生物传感器分析、x-射线荧光法、免疫分析法随之快速发展起来，检测方法多样化，检测灵敏度极高，检测结果也很准。纵观以上方法，后期检测已经十分成熟，但是传统的样品前处理方法，如干法灰化、湿法消解、微波消解、高压消解等均需要较长时间的处理，大量的酸试剂，不能成为现场快速定量检测的前处理方法。

谷物中真菌毒素的实验室检测方法也很多，薄层色谱法(tlc)、酶联免疫吸附法(elisa)、气相色谱-串联质谱法(gc-ms/ms)、液相色谱法(lc)、液相色谱-串联质谱法(lc-ms)等方法，以其准确度高，灵敏度高而被广泛应用。

谷物中有机磷农药残留的实验室检测方法主要有气相色谱(gc)、气相色谱-串联质谱法、液相色谱-串联质谱等大型仪器方法，这些方法的检测结果准确、灵敏。

这些经典的检测方法能准确的提取样品中的重金属、真菌毒素和有机磷农药残留，但需要分别进行提取并分别进行检测，步骤繁琐。如何一步快速将谷物中的重金属、真菌毒素和农药残留提取出来，就成为实现现场快速检测的关键问题。

技术实现要素：

[技术问题]

目前，常规的检测方法都是单独检测谷物中的重金属、真菌毒素和有机磷农药残留，工序繁琐。

[技术方案]

为了解决上述至少一个问题，本发明采用稀酸有机溶剂混合溶液作为提取液，实现了一步快速提取谷物中cd、黄曲霉毒素b1(简称afb1)和有机磷农药乐果的方法；本发明的方法操作简单、提取率高。

本发明的第一个目的是提供一种同时提取谷物中cd、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的方法，包括如下步骤：

将粉碎后的谷物与提取液混合均匀后进行提取谷物中的cd、黄曲霉毒素b1和乐果；提取结束后去除不溶性物质，得到含有cd、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液；其中所述的提取液中酸溶液和有机溶剂的体积比为10-25：75-90，酸溶液的浓度为0.6-2.4mol/l。

在本发明的一种实施方式中，所述的酸溶液和有机溶剂的体积比为20：80。

在本发明的一种实施方式中，所述的酸溶液的浓度为1.2-2.4mol/l，进一步优选为1.8mol/l。

在本发明的一种实施方式中，所述的粉碎后的谷物是过80目筛得到的，粒径在0.25mm以内。

在本发明的一种实施方式中，所述有机溶剂包括甲醇、乙腈、丙酮、甲苯、石油醚中的一种或几种。

在本发明的一种实施方式中，所述的酸溶液为酸的水溶液，所述的酸包括乳酸、草酸、柠檬酸、盐酸、硝酸、苹果酸中的一种或几种。

在本发明的一种实施方式中，所述的粉碎后的谷物与提取液比例以ml/g计为3-5：1，进一步优选为4：1。

在本发明的一种实施方式中，所述提取的条件为10℃-30℃，5min-40min，可以采用超声或震荡进行辅助。

在本发明的一种实施方式中，所述的去除不溶性物质包括静置、离心或过滤；静置的条件为常温放置至上清液澄清；所述离心的条件为1000-13000rpm离心1-30min；所述过滤条件为：采用孔径为100μm以内的滤膜进行过滤。

本发明的第二个目的是一种检测谷物中cd、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的方法，包括如下步骤：

将粉碎后的谷物与提取液混合均匀后进行提取谷物中的cd、黄曲霉毒素b1和乐果；提取结束后去除不溶性物质，得到含有cd、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液，进行检测；其中所述的提取液中酸溶液和有机溶剂的体积比为10-25：75-90，酸溶液的浓度为0.6-2.4mol/l。

在本发明的一种实施方式中，所述有机溶剂包括甲醇、乙腈、丙酮、甲苯、石油醚中的一种或几种。

在本发明的一种实施方式中，所述的酸溶液为酸的水溶液，所述的酸包括乳酸、草酸、柠檬酸、盐酸、硝酸、乙酸、苹果酸中的一种或几种。

在本发明的一种实施方式中，所述的检测是：cd的荧光定量快速检测试纸条检测提取液中的cd；黄曲霉毒素b1采用定量试剂盒；有机磷农药乐果采用定量检测试剂盒。

[有益效果]

(1)本发明的方法采用稀酸、有机溶剂混合溶液作为提取液，避免提取重金属时接触大量的酸可能给操作人员带来伤害。

(2)本发明的方法针对谷物中cd、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果，提取过程不需要高温、高压条件，不需要特定仪器，便于操作。

(3)本发明的方法可以同时提取谷物中三种不同类别的物质(cd、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果)，回收率在97-108％，并且提取过程在1h之内便可完成。

附图说明

图1为实施例4的测试结果。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解实施例是为了更好地解释本发明，不用于限制本发明。

实施例1

一种同时提取谷物中cd、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的方法，包括如下步骤：

将阴性样本大米粉碎过80目筛，得到粉碎后的大米；

取2ml浓盐酸(12mol/l)加入到8ml的超纯水中，充分震荡，制成1.8mol/l的盐酸溶液；之后按照体积比乙腈：盐酸溶液为80：20，配制得到提取液；

将1g粉碎后的大米、500ppbcd²⁺(镉标品)、200ppb的afb1、200ppb的乐果(afb1和乐果固体粉末均用乙腈溶解；)与1ml提取液混合均匀后加入到固相萃取柱中，在25℃下超声提取25min，提取结束后4000rpm离心5min去除不溶性物质，得到含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液。

实施例2

调整实施例1中乙腈：盐酸溶液的体积比为75：25、85：15、90：10，其他和实施例1保持一致，得到含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液。

将得到的含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液进行测试，具体是：采用cd的荧光定量快速检测试纸条检测溶液中的cd²⁺浓度；用afb1和乐果的酶联免疫试剂盒分别检测溶液中afb1和乐果的浓度，测试结果如下表1：

从表1可以看出：在乙腈含量为80％的时候，cd、afb1和乐果具有最佳的回收率。cd²⁺在乙腈含量为75％、80％处出现最佳效果随乙腈含量的升高，回收率越来越低；当乙腈含量高于80％的时候，提取液中的hcl不足加之样品基质本身的干扰，所以将样品中的cd²⁺未被全部溶出；afb1和乐果属于脂溶性物质，因此随乙腈含量的升高溶到提取液中的afb1和乐果越多，当乙腈含量超过80％时，除去样品基质的干扰作用，几乎所有的afb1和乐果都被溶出，所以不再随乙腈含量的升高而变大。综合考虑上述三类物质回收效果，乙腈含量在80％时有最佳的提取效果。

表1乙腈含量对三类物质提取效果

实施例3

调整实施例1中盐酸水溶液的浓度为0.6、1.2、1.8、2.4mol/l，其他和实施例1保持一致，得到含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液。

将得到的含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液进行测试，具体是：采用cd的荧光定量快速检测试纸条检测溶液中的cd²⁺浓度；用afb1和乐果的酶联免疫试剂盒分别检测溶液中afb1和乐果的浓度，测试结果如下表2：

从表2可以看出：cd²⁺的回收率随着盐酸浓度的增加也越来越大，这是因为过量的酸可以最大限度的接触到样品中的cd²⁺，从而使cd最大限度的溶出，然而在1.2、1.8、2.4mol/l时cd的回收率相差不大，这是因为在1.2mol/l时回收率已经达到最大值，在酸浓度增大时，降低了样品基质的干扰，过量的酸将样品中残留的微量cd²⁺继续溶出到提取液中。afb1和乐果在1.2、1.8、2.4mol/l三个浓度下的回收率相差不大，这是因为盐酸并不是afb1和乐果提取的主要影响因素。因此，为了保证样品中的重金属能最大限度的溶出，采用盐酸浓度为1.8mol/l。

表2hcl浓度对三类物质提取效果

实施例4

调整实施例1中超声提取的时间为5、10、15、20、30，其他和实施例1保持一致，得到含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液。

将得到的含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液进行测试，具体是：采用cd的荧光定量快速检测试纸条检测溶液中的cd²⁺浓度；用afb1和乐果的酶联免疫试剂盒分别检测溶液中afb1和乐果的浓度，测试结果如下图1：

从图1可以看出：cd²⁺、afb1和乐果随超声时间的增加提取率增加，在超声25min时趋于平衡，这是因为随着超声时间的延长，提取液与样品充分接触将样品中的cd²⁺、afb1和乐果的三类物质一点点的溶出，当时间超过25min时，样品中残留的cd²⁺、afb1和乐果极其微量，因此随时间的延长回收率趋于平衡。故超声25min时为最佳提取时间。

实施例5

调整实施例1中大米、cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果如表3所示，其他和实施例1保持一致，得到含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液。

将得到的含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液进行测试，具体是：采用cd的荧光定量快速检测试纸条检测溶液中的cd²⁺浓度；用afb1和乐果的酶联免疫试剂盒分别检测溶液中afb1和乐果的浓度，测试结果如下表3：

从表3可以看出：不同加标浓度的cd²⁺、afb1和乐果在粮、油、米、面的样品中均有较高的回收率，因此本发明的方法在多种粮食作物中均有良好的提取效果。

表3粮、油、米、面的实际样品检测

注：表中“-”代表未检出。

对照例1

调整实施例1中的提取液为1.8mol/l的盐酸水溶液，省略乙腈，其他和实施例1保持一致，得到含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液。

对照例2

调整实施例1中的提取液为浓度为80％的乙腈水溶液，省略盐酸，其他和实施例1保持一致，得到含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液。

对照例3

调整实施例1中的提取液为1.8mol/l的乙酸水溶液，省略盐酸，其他和实施例1保持一致，得到含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液。

对照例4

省略实施例1中的hcl溶液，仅保留乙腈作为提取液，其他和实施例1保持一致，得到含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液。

对照例5

将实施例1中的盐酸溶液替换成乙酸溶液，提取液为乙酸溶液和乙腈的混合溶液；其他和实施例1保持一致，得到含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液。

将得到的含有cd²⁺、黄曲霉毒素b1和有机磷农药乐果的溶液进行测试，具体是：采用cd的荧光定量快速检测试纸条检测溶液中的cd²⁺浓度；用afb1和乐果的酶联免疫试剂盒分别检测溶液中afb1和乐果的浓度，测试结果如下表4：

表4对照例1-5的测试结果

注：表中“-”代表未检出。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。