吉林粮食高等专科教案 第三节 黄曲霉毒素的测定 教学目的:通过本节课学习,使大家掌握黄曲霉毒素 的测定方法,尤其是薄层层析法测 AFTB1。 教学重点:薄层层析法测 AFTB1 教学内容: 一、概述 二、与分析有关的黄曲霉毒素的理化性质 三、AFT 的测定方法 教学方法:理论讲解、实验辅助教学。 教学时间:2 学时 教学要求:积极思考、认真笔记、准确理解。 授课实施 一、 概述 (一) 发现经过 1960 年,英国发生了十万只火鸡因食用了发 霉的花生粉中毒死亡的事件。 当时,不知道死亡原因,经解剖中毒死鸡,发现:肝脏出 血、坏死、胆管上皮细胞异常增生。 后来,经过大量试验,从霉变的花生中分离出了黄曲霉。 火鸡死因正是由于黄曲霉的产毒菌株产生的毒素造成的, 并定名为黄曲霉毒素(A flatoxins)简称 AFT。 (二)、黄曲霉毒素结构 AFT 是黄曲霉、寄生曲霉的产毒菌株的代谢产特物。是一 类结构相似的化合物的混合物,基本结物是二呋喃和氧杂 萘邻酮。1963 年弄清了 AFT 的化学结构,到目前为止已鉴
吉林粮食高等专科教案 第三节 黄曲霉毒素的测定 教学目的:通过本节课学习,使大家掌握黄曲霉毒素 的测定方法,尤其是薄层层析法测 AFTB1。 教学重点:薄层层析法测 AFTB1 教学内容: 一、概述 二、与分析有关的黄曲霉毒素的理化性质 三、AFT 的测定方法 教学方法:理论讲解、实验辅助教学。 教学时间:2 学时 教学要求:积极思考、认真笔记、准确理解。 授课实施 一、 概述 (一) 发现经过 1960 年,英国发生了十万只火鸡因食用了发 霉的花生粉中毒死亡的事件。 当时,不知道死亡原因,经解剖中毒死鸡,发现:肝脏出 血、坏死、胆管上皮细胞异常增生。 后来,经过大量试验,从霉变的花生中分离出了黄曲霉。 火鸡死因正是由于黄曲霉的产毒菌株产生的毒素造成的, 并定名为黄曲霉毒素(A flatoxins)简称 AFT。 (二)、黄曲霉毒素结构 AFT 是黄曲霉、寄生曲霉的产毒菌株的代谢产特物。是一 类结构相似的化合物的混合物,基本结物是二呋喃和氧杂 萘邻酮。1963 年弄清了 AFT 的化学结构,到目前为止已鉴
吉林粮食高等专科教案 定出十多种同系物,例如 AFTB1、AFTB2、AFTG1、AFTG2、 AFTM1、AFTM2 等 AFT 的毒性与结构有关,凡二呋喃环未端有双键者,毒性 较强,而且有致癌性。AFT 是危害性最大的天然毒素之一。 (三)、毒性 AFT 属于剧毒物质,其毒性比氰化钾还强,其中毒性和致癌 性最大的是 AFTB1,另外,B2、G1、G2 和 M1 也具有强列的 毒性。毒性顺序:B1﹥B2﹥G1﹥M1﹥2G2﹥M2 等。 1、急慢性中毒 主要受害部位是肝脏。肝脏出血、坏死、肝细胞脂肪性变性 和胆管增生。 2、致癌性、 AFT 的致癌性已经由动物试验证明了,其中 AFTB1 具有最强的 致癌性。 动物长期摄入低浓度的 AFTB1 或短期摄入高浓度的 AFTB1 均可之诱发肝癌。别外,还可诱发肾癌、胃癌、沮腺癌、直肠 癌、乳癌、卵巢及小肠等部分的肿瘤。 AFT 对人类是否有致癌作用,虽然没直接证据证明,但国内 外许多研究者认为,某些地区有原发性肝癌流行,从流行病学 方面分析,可确定 AFT 是重要原因。 由于 AFT 能引起动物肝脏深度损伤及致癌,对人类健康威 肋及大,各国对 AFT 在食品中限量有严格规定。 (四)容许量 WHO 和 FAO 建议食品中 AFT 限量为:≤15ppb(1974 年)各 国的标准范围在 5——20ppb 之间。 也有国家认为食品中不得检出 AFT。 中国:GB27B1-81 规定 AFTB1 在各主要食品中容许量标准。 玉米、花生油、花生会及共物品≤20μg/kg 大米其它食用油≤10μg/kg 玉米及花生仁制品(按原料折算) 其它粮食、豆类、发酵食品≤5μg/kg 婴儿代乳食品不得检 出其它食品可参照以上标准执行。 二、与分析有关的黄曲霉毒素的理化性质 (一)稳定性 1、 对热稳定 AFT 耐热,一般的烹调温度下破坏很少,当温度达到 280℃时 可完全破坏。 2、 结晶的 AFTB1 紫外光照时也不能破坏它,但 AFTB1 的稀溶 液对紫外光很敏感
吉林粮食高等专科教案 定出十多种同系物,例如 AFTB1、AFTB2、AFTG1、AFTG2、 AFTM1、AFTM2 等 AFT 的毒性与结构有关,凡二呋喃环未端有双键者,毒性 较强,而且有致癌性。AFT 是危害性最大的天然毒素之一。 (三)、毒性 AFT 属于剧毒物质,其毒性比氰化钾还强,其中毒性和致癌 性最大的是 AFTB1,另外,B2、G1、G2 和 M1 也具有强列的 毒性。毒性顺序:B1﹥B2﹥G1﹥M1﹥2G2﹥M2 等。 1、急慢性中毒 主要受害部位是肝脏。肝脏出血、坏死、肝细胞脂肪性变性 和胆管增生。 2、致癌性、 AFT 的致癌性已经由动物试验证明了,其中 AFTB1 具有最强的 致癌性。 动物长期摄入低浓度的 AFTB1 或短期摄入高浓度的 AFTB1 均可之诱发肝癌。别外,还可诱发肾癌、胃癌、沮腺癌、直肠 癌、乳癌、卵巢及小肠等部分的肿瘤。 AFT 对人类是否有致癌作用,虽然没直接证据证明,但国内 外许多研究者认为,某些地区有原发性肝癌流行,从流行病学 方面分析,可确定 AFT 是重要原因。 由于 AFT 能引起动物肝脏深度损伤及致癌,对人类健康威 肋及大,各国对 AFT 在食品中限量有严格规定。 (四)容许量 WHO 和 FAO 建议食品中 AFT 限量为:≤15ppb(1974 年)各 国的标准范围在 5——20ppb 之间。 也有国家认为食品中不得检出 AFT。 中国:GB27B1-81 规定 AFTB1 在各主要食品中容许量标准。 玉米、花生油、花生会及共物品≤20μg/kg 大米其它食用油≤10μg/kg 玉米及花生仁制品(按原料折算) 其它粮食、豆类、发酵食品≤5μg/kg 婴儿代乳食品不得检 出其它食品可参照以上标准执行。 二、与分析有关的黄曲霉毒素的理化性质 (一)稳定性 1、 对热稳定 AFT 耐热,一般的烹调温度下破坏很少,当温度达到 280℃时 可完全破坏。 2、 结晶的 AFTB1 紫外光照时也不能破坏它,但 AFTB1 的稀溶 液对紫外光很敏感
吉林粮食高等专科教案 3、 遇氧化性物质,例:次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾等均 可破坏。 4、 AFTB1 在中性和酸性溶液中稳定,在 HP1-3 的强酸性溶液 中稍有分解,在 PH9-10 的强碱性介质中能迅速分解,荧 光消先,但这种反应是可逆的,在酸性条件下又能产生有 蓝紫色荧光的 B1。 (二)溶解性 1、难溶于水,例如 AFTB1 在水中的最大溶解度为 10ppm。 2、溶于有机溶剂:甲醇、乙醇、氯仿、丙酮、乙腈、苯、二 甲基甲酸胺等。 3、不溶于已烷、石油醚、无水乙醚中。 (三)荧光反应 AFT 是一种在紫外光区可产生强烈特殊荧光的物质。 B 类:(B1、B2)在 365nm 紫外光下产生蓝紫色荧光; G 类:(G1、G2)在 365nm 紫外光下产生黄绿色荧光。 三、AFT 的测定方法 (一)发法发展概况 黄曲霉毒素的检测技术发展很快。 1、1963 年弄结构,以纸层析法和氧化铝薄层层析进行分离分析, 以目测法定量。灵敏度 0.1mg/kg,主要用于检测 B1。 需配合生物试验以便确证。故检验时间长。 2、1965 年改用硅藻土 G 或硅胶作吸附剂,进行薄层层析。以目 测法定量。中只能测 B1 和 G1。用化学及薄层层析法确证。 3、1966 年后开始使用荧光光密度计法定量,灵敏度 1.1μg/kg。 可分别测 B1、B2、G1、G2 四种毒素。 4、近年来,又发展了微柱层析法,取内径 0.4cm 玻璃管,制成氧化铝—砩罗里矽土的微柱,样品中的杂质 被氧化铝吸附,而黄曲霉毒素剂被砩罗里矽土吸附,将样品管与 标准管比较,进行定量。买敏度 10μg/kg,操作较薄层层层析法 简便迅速,可应用于大批量试样的筛选取试验。但此法只能测 AFT 总量。 在进行 AFTB1 的谱查中,首先用微柱法对大批样品筛选,如 果 AFT 不起过容许量,可不作确证试验和准确定量。如超过容许 量,再接着用薄层层析法作确证方式验,经确证试验认为确有 B1,再用最低检出量法定量。 别外,还可用气相色谱法和液相色谱法测定。 AFTB1、B2、G1、G2 通常共同存在,其含量之间存在一定的比例 关系。在天然被污染的食品中,一般以 B1 最多,而且 B1 的毒性 又最大,故食品中 AFTB1 的测定结果,具有一定的代表性。 (二)薄层层析法(测 AFTB1)
吉林粮食高等专科教案 3、 遇氧化性物质,例:次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾等均 可破坏。 4、 AFTB1 在中性和酸性溶液中稳定,在 HP1-3 的强酸性溶液 中稍有分解,在 PH9-10 的强碱性介质中能迅速分解,荧 光消先,但这种反应是可逆的,在酸性条件下又能产生有 蓝紫色荧光的 B1。 (二)溶解性 1、难溶于水,例如 AFTB1 在水中的最大溶解度为 10ppm。 2、溶于有机溶剂:甲醇、乙醇、氯仿、丙酮、乙腈、苯、二 甲基甲酸胺等。 3、不溶于已烷、石油醚、无水乙醚中。 (三)荧光反应 AFT 是一种在紫外光区可产生强烈特殊荧光的物质。 B 类:(B1、B2)在 365nm 紫外光下产生蓝紫色荧光; G 类:(G1、G2)在 365nm 紫外光下产生黄绿色荧光。 三、AFT 的测定方法 (一)发法发展概况 黄曲霉毒素的检测技术发展很快。 1、1963 年弄结构,以纸层析法和氧化铝薄层层析进行分离分析, 以目测法定量。灵敏度 0.1mg/kg,主要用于检测 B1。 需配合生物试验以便确证。故检验时间长。 2、1965 年改用硅藻土 G 或硅胶作吸附剂,进行薄层层析。以目 测法定量。中只能测 B1 和 G1。用化学及薄层层析法确证。 3、1966 年后开始使用荧光光密度计法定量,灵敏度 1.1μg/kg。 可分别测 B1、B2、G1、G2 四种毒素。 4、近年来,又发展了微柱层析法,取内径 0.4cm 玻璃管,制成氧化铝—砩罗里矽土的微柱,样品中的杂质 被氧化铝吸附,而黄曲霉毒素剂被砩罗里矽土吸附,将样品管与 标准管比较,进行定量。买敏度 10μg/kg,操作较薄层层层析法 简便迅速,可应用于大批量试样的筛选取试验。但此法只能测 AFT 总量。 在进行 AFTB1 的谱查中,首先用微柱法对大批样品筛选,如 果 AFT 不起过容许量,可不作确证试验和准确定量。如超过容许 量,再接着用薄层层析法作确证方式验,经确证试验认为确有 B1,再用最低检出量法定量。 别外,还可用气相色谱法和液相色谱法测定。 AFTB1、B2、G1、G2 通常共同存在,其含量之间存在一定的比例 关系。在天然被污染的食品中,一般以 B1 最多,而且 B1 的毒性 又最大,故食品中 AFTB1 的测定结果,具有一定的代表性。 (二)薄层层析法(测 AFTB1)
吉林粮食高等专科教案 1、原理、 根据 AFTB1 的溶解性,经直接提取和萃取的方法将 AFTB1 从 样液中提取出来,AFTB1 在波长 365nm 的紫外光下产生蓝紫色荧 光,根据比移值定性,AFTB1 在薄层上显示荧光的最低检出量定 量(进行定性和定量分析)。 在一般实验条件下: AFTB1 最低检出量:0.0004μg。 方法灵敏度:5μg/kg。 比移值:0.6-0.7。 回收率:>75%。 适用范围:适用于粮食、花生及制品、薯类、豆类、发酵食品及 酒类等各种食品中 AFTB1 的测定。 2、 操作条件的选择 ① 采样 样品中污染 AFTB1 的霉粒,一粒可左右测定结果,而且霉 粒比例一般分布不均匀,因此必需大量取样,并将大量粉 碎样品混合均匀,才能得到相对可靠的结果即采样时要注 意样品有代表性。 注意以下几点:a、取有代表性样品 b、局部发霉变质的样品,检验时单独取样。 ② 样品提取和净化提取 方法有两种。 甲法:正已烷-甲醇-水提取法。 适用于含油量或色素较多的样品。如:豆类、油类、花生、花 生酱等。也可用于玉米、大米、小麦及其制品。 提取机理: 利用 AFTB1 不溶于已烷(或石油醚)的性质,用石油醚溶解 并除去样品中的油脂和大部分色素。然后再用氯仿分配提取 AFTB1(在氯仿中的分配系数大),则试样中的水溶性杂质、 色素等仍溶于甲醇水溶液中,AFTB1 进入氯仿层,使 AFTB1 与大部分色素、杂质分开而达到提取净化的目的。 提取时注意事项: 分层是关键,应注意每次加试剂后要充分静置。 脱水过滤要慢,使脱水完全。 脱水后用的仪器,要吹干后使用,不得带水。 乙法:氯仿直接提取法。 适用于含杂质较少的食品。如:玉米、小麦、大米及制品。 ③、分离分析(单向展开法) 制板要求:(5×20cm) 硅胶 G:细度 200——300 目
吉林粮食高等专科教案 1、原理、 根据 AFTB1 的溶解性,经直接提取和萃取的方法将 AFTB1 从 样液中提取出来,AFTB1 在波长 365nm 的紫外光下产生蓝紫色荧 光,根据比移值定性,AFTB1 在薄层上显示荧光的最低检出量定 量(进行定性和定量分析)。 在一般实验条件下: AFTB1 最低检出量:0.0004μg。 方法灵敏度:5μg/kg。 比移值:0.6-0.7。 回收率:>75%。 适用范围:适用于粮食、花生及制品、薯类、豆类、发酵食品及 酒类等各种食品中 AFTB1 的测定。 2、 操作条件的选择 ① 采样 样品中污染 AFTB1 的霉粒,一粒可左右测定结果,而且霉 粒比例一般分布不均匀,因此必需大量取样,并将大量粉 碎样品混合均匀,才能得到相对可靠的结果即采样时要注 意样品有代表性。 注意以下几点:a、取有代表性样品 b、局部发霉变质的样品,检验时单独取样。 ② 样品提取和净化提取 方法有两种。 甲法:正已烷-甲醇-水提取法。 适用于含油量或色素较多的样品。如:豆类、油类、花生、花 生酱等。也可用于玉米、大米、小麦及其制品。 提取机理: 利用 AFTB1 不溶于已烷(或石油醚)的性质,用石油醚溶解 并除去样品中的油脂和大部分色素。然后再用氯仿分配提取 AFTB1(在氯仿中的分配系数大),则试样中的水溶性杂质、 色素等仍溶于甲醇水溶液中,AFTB1 进入氯仿层,使 AFTB1 与大部分色素、杂质分开而达到提取净化的目的。 提取时注意事项: 分层是关键,应注意每次加试剂后要充分静置。 脱水过滤要慢,使脱水完全。 脱水后用的仪器,要吹干后使用,不得带水。 乙法:氯仿直接提取法。 适用于含杂质较少的食品。如:玉米、小麦、大米及制品。 ③、分离分析(单向展开法) 制板要求:(5×20cm) 硅胶 G:细度 200——300 目
吉林粮食高等专科教案 薄层厚度:0.25-0.3mm(湿层)。 100℃活化 2h,干燥器中存 2-3 天。 点样要求: 斑点直经<3mm。 点样时要边吹冷风边滴加。 不要将薄层点穿。 换样前微量注射器每次用苯洗 2-3 次。 展开与观察: 采用二次展开法。 预展:用无水乙醚展至前沿 12cm,杂质(脂肪)推至前沿,B1 不动。 展开:用丙酮:氯仿展开至前沿 10cm,取出观察。 确证试验 为证实样液中的荧光物质确是 B1 产生的,可在 B1 点上滴加三氟 乙酸,通过反应产生 B1 的衍生物(B2a),展开后,此衍生物也 可产生蓝紫色荧光,比移值在 0.1 左右。 稀释定量 样液中 B1 的荧光强度与最低检出量的荧光强度一致,则含量为 5μg/kg;强于最低检出量,可适当减少样液滴加的微升数或将样液 稀释后再滴加不同的微升数,直到样液点荧光强度与最低检出量一 致为上。 3、说明(略)
吉林粮食高等专科教案 薄层厚度:0.25-0.3mm(湿层)。 100℃活化 2h,干燥器中存 2-3 天。 点样要求: 斑点直经<3mm。 点样时要边吹冷风边滴加。 不要将薄层点穿。 换样前微量注射器每次用苯洗 2-3 次。 展开与观察: 采用二次展开法。 预展:用无水乙醚展至前沿 12cm,杂质(脂肪)推至前沿,B1 不动。 展开:用丙酮:氯仿展开至前沿 10cm,取出观察。 确证试验 为证实样液中的荧光物质确是 B1 产生的,可在 B1 点上滴加三氟 乙酸,通过反应产生 B1 的衍生物(B2a),展开后,此衍生物也 可产生蓝紫色荧光,比移值在 0.1 左右。 稀释定量 样液中 B1 的荧光强度与最低检出量的荧光强度一致,则含量为 5μg/kg;强于最低检出量,可适当减少样液滴加的微升数或将样液 稀释后再滴加不同的微升数,直到样液点荧光强度与最低检出量一 致为上。 3、说明(略)