植物源性食品中赤霉素_GA_3_分析方法的研究进展
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
气相色谱 法 虽 然 操 作 简 便，但 其 检 出 限 过 高 限 制了其在实际检测工作中的应用。
2.3 高效液相色谱法
高效液相色谱法由于其灵敏度高，专一性强，重 复性好，仪器比较普及等优点，使得在赤霉素检测工 作中应用比较广泛，具体见表 1。
HPLC 法用于植物源性食品中赤霉素残留的检 测时，面 临 两 个 问 题 亟 待 解 决，一 是 检 出 限 问 题，在 表中葛雅琨等利用高效液相色谱法检测蔬菜中赤霉 素残留时检出限为 0.5mg / kg（ S / N = 2 ） ，而日本肯定 列表对赤霉素的检出限为 0.2mg / kg，显然该方法不 能满足日本 肯 定 列 表 要 求。二 是 赤 霉 素 的 定 性 问
薛泉 宏［9］ 等 用 沸 水 浴 蒸 干 法 代 替 真 空 低 温 抽 干 法处理赤霉 素 乙 酸 乙 酯 萃 取 液，同 时 在 待 测 样 蒸 干 后加入硫酸，减少了水合热产生，省去冰浴处理。操 作步骤有所简化，但检出限问题没有得到解决，不能 解决赤霉素低残留的测定。
2.2 气相色谱法
气相色谱 由 于 其 前 处 理 简 单，不 需 要 净 化 过 柱 等，在赤霉素的检测中也 有 报 道，许 庆 琴［10］ 等 采 用 大 口径毛细管色谱柱，无需衍生化处理，直接进样测定 样品 豆 芽 中 的 赤 霉 素 含 量，最 低 检 出 限 可 达 到 0.25mg / kg。付磊［11］等也利用大口径毛细管色谱柱， FID 检测器，直接进样测定草莓中赤霉素的含量，最 低检出限为 0.26mg / kg。
436
题，由 于 样 品 基 质 品 种 繁 多，基 质 复 杂，在 色 谱 图 上 往往会出现干扰峰，增加了数据的不确定性，对其判 定仅靠光谱图是不够的。
表 1 植物源性食品中赤霉素检测———HPLC 法
样品基质 蔬菜 番茄 桃 草莓
西瓜等 菌肥
谷物幼苗
色谱柱 C18
C18 ，4.6mm × 250mm，5μm C18 ，4.6mm × 150mm； 5μm C18 ，4.6 mm × 200mm； 5μm C18 ，4.6mm × 25cm； 5μm SB C18 ，4.6mm × 25cm； 5μm ODS C18 ，4.6mm × 25cm； 10μm
Abstract： Gibberellins（ GA3 ） is a plant－ derived food products commonly used growth regulators，on its detection
technology to become the research hotspot.The article provided overviews of the research progress in gibberellins
2.6 毛细管电泳－质谱联用法
毛细管电泳与质谱联用技术是近年来发展起来 的一种新型分离检测技术。它综合了毛细管电泳的 高效、快速与质谱强大的检测功能等优点，在食品科 学研究领域得到了广泛的应用。
Liya Ge［5］等采用 CE－ MS 分离、鉴定了十一种赤 霉素 GA1 ，GA3 ，GA4 ，GA5 ，GA6 ，GA7 ，GA13 ，GA19 ，GA20 ， GA24 和 GA53 。作者通过优化鞘液、鞘液组成、电喷雾 电压等参数，使用含 70mmol / L 甲酸胺（ pH = 3.8 ） 的 体积分数 2% 乙腈溶液作为运行电解质定量测定以 上 11 种物质。在相应的浓度范围内，峰面积与样品 浓度呈现良 好 的 线 性 关 系，且 迁 移 时 间 和 峰 面 积 的 相对标准偏差分别在 1.0 和 2.0 以内，方法重现性好， 检出限为 37.8 × 10 －3 μmol / L。
detection technology and discussed on the characteristics of different detection techniques and adapted to the
scope of analysis in the application of different food matrix.
Key words： food； Gibberellins（ GA3 ） ； analytic methods
中图分类号： TS201.2
文献标识码： A
文 章 编 号： 1002－0306（Baidu Nhomakorabea2011） 03－0435－03
赤霉素（ Gibberellins） ，俗称九二零，是指具有赤 霉烷骨架，能 剌 激 细 胞 分 裂 和 伸 长 的 一 类 化 合 物 的 总称，属于双萜类的植物内源激素，由四个异戊二烯 单位组成，有四个环，环上各基团的变化组合形成了 各种不同活性的赤霉素，截止到 2008 年，已发现 121 种赤霉素。商品化 GA 主要是通过大规模培养遗传 上不同的赤 霉 菌 的 无 性 世 代 而 获 得 的，其 产 品 有 赤 霉素 GA3 及 GA4 和 GA7 的混合物，其中尤以 GA3 应 用最为广泛，它能显著地促进细胞生长，同时促进细 胞的分裂，在促进细胞扩大的同时，不引起细胞壁的 酸化。赤霉 素 在 农 业 领 域 的 广 泛 使 用，其 安 全 性 也 引起了人们的关注，国际食品法典委员会（ CAC） 、欧 盟及加拿大、日 本 等 国 均 已 制 定 了 其 残 留 限 量 标 准 （ MRL） ，其中日本规定赤霉素 （ GA3 ） 在植物源性食 品中的 MRL 为 0.2mg / kg［1］。食品中赤霉素的残留问 题已成为影 响 食 品 安 全 的 潜 在 风 险 因 素 之 一，其 分 析测试方法业已成为食品 检 测 领 域 关 注 的 重 点 之 一。本文综述近年来有关食品中赤霉素残留分析方 法的研究进展，重点在于其净化步骤和分析方法，以
2 赤霉素分析方法的研究进展
2.1 传统方法
赤霉素传统检测方法主要有两大类： 生物法和 理化测定 法。 其 中 理 化 测 定 法 包 括 如 荧 光 比 色 法、 溴酸 钾 滴 定 法、福 林 反 应 法、磷 钼 杂 多 酸 法 等，实 际 检测工作中常用方 法 主 要 是 荧 光 分 光 光 度 法［7 －8］ ，该 法需要经过多级提取净化，并利用薄层分离后，再进 行荧光光度法检测，方法操作繁琐，且最低检出限仅 为 0.03mg / kg，不能满足国外主流法规的要求。
吴凤琪，靳保辉* ，陈 波，陈沛金，肖 锋 （ 深圳出入境检验检疫局食品检验检疫技术中心，广东深圳 518067）
摘 要： 赤霉素（ GA3 ） 是植物源性食品常用的生长调节剂，有关其检测技术方面成为研究的热点，文章综述了赤霉素 检测技术的研究进展，探讨了不同检测技术的特点和适应范围，分析了在不同食品基质中的应用。 关键词： 食品，赤霉素（ GA3 ） ，分析方法
435
液（ 体积比） 为提取液，样品的 pH = 2.5 时，方法回收率 最佳（ ＞ 95% ） ，方法的检出限为 0.01μg / L（ S / N = 3） 。
除 C18－ SPE 法外，MAX 也是分析植物源性食品 中赤霉素 GA3 常见的净化方法之一。Liya Ge［5］等利 用 CE－ MS 分离了 11 种赤霉素 GA1 、GA3 、GA4 、GA5 、 GA6 、GA7 、GA13 、GA19 、GA20 、GA24 和 GA53 ，并进一步利 用 Oasis MAX 固相萃取柱分离富集了椰子水中赤霉 素 GA1 和 GA3 ，检出限分别为 13.7 × 10 － 3 μmol / L 和 32.5 × 10 － 3 μmol / L。王骏［6］等用甲醇－ 氨水溶液提取 猕猴桃中赤霉素和脱落酸，利用 MAX 固相萃取柱进 行富集，赤霉素的检出限可达 4.0μg / kg。
收稿日期： 2010－01－05 * 通讯联系人 作者简介： 吴凤琪（ 1980－ ） ，男，硕士，工程师，研究方向： 食品安全。 基金项目： 深圳出入境检验检疫局博士基金项目（ 2007102） 。
兹为开展我国相关领域赤霉素的分析检测方法研究 及风险评估提供参考。
1 赤霉素前处理方法的研究进展
国内外所 建 立 的 赤 霉 素 的 前 处 理 方 法 主 要 有： 传统萃取技术和 SPE 技术，由于 SPE 技术中采用的 萃取柱及 试 剂 的 不 同，其 萃 取 效 果 也 有 所 差 异。 结 合现行法规 及 主 流 技 术 的 需 要，目 前 赤 霉 素 的 净 化 方法主要采用反相固相萃取柱和阴离子交换柱等。
2.5 气质联用法
气质联用 仪 相 比 气 相 色 谱 而 言，气 质 联 用 无 需 柱前衍生化，直接进样 GC－ MS 测定，以选择离子作 为质谱监测 目 标 化 合 物 的 工 作 方 式，可 有 效 排 除 干 扰，提高检测灵敏度 1～2 个数量级，使得赤霉素残留 的分析更为简便可行。黄红林［18］等采用 HP－1 色谱 柱，直接进样，GC－ MS 测定，检出限为 0.11mg·kg －1 。
Research progress in analysis methods of Gibberellins（ GA3） in plant－derived foods
WU Feng－qi，JIN Bao－hui* ，CHEN Bo，CHEN Pei－jin，XIAO Feng
（ Inspection Center of Import and Export Food，Shenzhen Entry－Exit Inspection and Quarantine Bureau，Shenzhen 518067，China）
SPE 法具有操作简 便、快 速、重 现 性 好 等 特 点， 适合提取 微 量 样 品，基 本 能 满 足 实 际 检 验 的 需 要。 纵观上述 SPE 法发现，选用特异 性 强、专 属 性 好 的 SCX 固相萃取柱或离子可对试剂优化 处 理 的 MAX 固相萃取柱，并选择恰当的洗脱试剂，对植物源性食 品中的赤霉素可获得较好的回收净化效果。但该方 法的不足之 处 是 洗 脱 液 中 常 含 有 酸 或 碱，从 而 导 致 洗脱液难浓缩且对分析柱有一定的损害。
备注
葛雅琨等［2］ 黄红林等［3］ 张有林等［12］ 周艳明等［13］ 湛社霞等［14］ 马振宇等［15］ 张玉宗等［16］
2.4 液质联用法
由于液质联用仪具有高选择性、高灵敏度、高分 辨率、可同时进行定性定量分析等特点，是进行复杂 化合物的分离 和 鉴 定 的 重 要 工 具，梁 沛［4］ 等 建 立 了 LC－ MS / MS 法检测水果中的赤霉素，方法的检出限 0.01μg / L（ S / N = 3） ，并对草莓、苹果、橙子等实际样 品进 行 了 赤 霉 素 残 留 检 测，得 到 了 满 意 结 果。 Shengjie Hou［17］等利用 LC － MS / MS 检测了小麦中赤 霉素、脱 落 酸、吲 哚 乙 酸 含 量，其 中 赤 霉 素 的 检 出 限 为 0.005μg·mL － 1 。
其中，C18－ SPE 法是赤霉素前处理净化的主要方 法，葛雅琨［2］等用 80% 的甲醇溶液做提取剂，建立了 液液萃取和 SPE－ PAK C18 固相萃取相结合的方法纯 化蔬菜中的赤霉素 GA3 ，该方法净化剂为 1mL 的甲 醇； 活化剂为 1mL 的水； 加样剂为 1mL 的 5% 甲醇； 洗脱剂为中性 40% 甲醇溶液 5mL，不使用淋洗剂，方 法的最低检出限为 0.5mg / kg（ S / N = 2） 。黄红林［3］等 针对番茄中的赤霉 素 GA3 ，利 用 丙 酮 溶 液 做 提 取 液 （ 丙酮∶ 水 = 5 ∶ 1 ） ，研究了硅胶、β － 环糊精键合固定 相，40～60 目碳纳米管、C18 萃取柱 4 种方法对番茄中 赤霉素 GA3 净化效果，结果发现，硅胶柱吸附效果最 差，C18 萃取柱效果最好，可有效去除提取液中色素、可 溶性糖、酯等，方法的检出限为 0.011mg / L（ S / N = 3） 。 梁沛［4］等利用草莓、苹果、橙子等为基质，建立了赤霉 素 GA3 残留分析方法，研究证明： 采用 80% 丙酮水溶
2.3 高效液相色谱法
高效液相色谱法由于其灵敏度高，专一性强，重 复性好，仪器比较普及等优点，使得在赤霉素检测工 作中应用比较广泛，具体见表 1。
HPLC 法用于植物源性食品中赤霉素残留的检 测时，面 临 两 个 问 题 亟 待 解 决，一 是 检 出 限 问 题，在 表中葛雅琨等利用高效液相色谱法检测蔬菜中赤霉 素残留时检出限为 0.5mg / kg（ S / N = 2 ） ，而日本肯定 列表对赤霉素的检出限为 0.2mg / kg，显然该方法不 能满足日本 肯 定 列 表 要 求。二 是 赤 霉 素 的 定 性 问
薛泉 宏［9］ 等 用 沸 水 浴 蒸 干 法 代 替 真 空 低 温 抽 干 法处理赤霉 素 乙 酸 乙 酯 萃 取 液，同 时 在 待 测 样 蒸 干 后加入硫酸，减少了水合热产生，省去冰浴处理。操 作步骤有所简化，但检出限问题没有得到解决，不能 解决赤霉素低残留的测定。
2.2 气相色谱法
气相色谱 由 于 其 前 处 理 简 单，不 需 要 净 化 过 柱 等，在赤霉素的检测中也 有 报 道，许 庆 琴［10］ 等 采 用 大 口径毛细管色谱柱，无需衍生化处理，直接进样测定 样品 豆 芽 中 的 赤 霉 素 含 量，最 低 检 出 限 可 达 到 0.25mg / kg。付磊［11］等也利用大口径毛细管色谱柱， FID 检测器，直接进样测定草莓中赤霉素的含量，最 低检出限为 0.26mg / kg。
436
题，由 于 样 品 基 质 品 种 繁 多，基 质 复 杂，在 色 谱 图 上 往往会出现干扰峰，增加了数据的不确定性，对其判 定仅靠光谱图是不够的。
表 1 植物源性食品中赤霉素检测———HPLC 法
样品基质 蔬菜 番茄 桃 草莓
西瓜等 菌肥
谷物幼苗
色谱柱 C18
C18 ，4.6mm × 250mm，5μm C18 ，4.6mm × 150mm； 5μm C18 ，4.6 mm × 200mm； 5μm C18 ，4.6mm × 25cm； 5μm SB C18 ，4.6mm × 25cm； 5μm ODS C18 ，4.6mm × 25cm； 10μm
Abstract： Gibberellins（ GA3 ） is a plant－ derived food products commonly used growth regulators，on its detection
technology to become the research hotspot.The article provided overviews of the research progress in gibberellins
2.6 毛细管电泳－质谱联用法
毛细管电泳与质谱联用技术是近年来发展起来 的一种新型分离检测技术。它综合了毛细管电泳的 高效、快速与质谱强大的检测功能等优点，在食品科 学研究领域得到了广泛的应用。
Liya Ge［5］等采用 CE－ MS 分离、鉴定了十一种赤 霉素 GA1 ，GA3 ，GA4 ，GA5 ，GA6 ，GA7 ，GA13 ，GA19 ，GA20 ， GA24 和 GA53 。作者通过优化鞘液、鞘液组成、电喷雾 电压等参数，使用含 70mmol / L 甲酸胺（ pH = 3.8 ） 的 体积分数 2% 乙腈溶液作为运行电解质定量测定以 上 11 种物质。在相应的浓度范围内，峰面积与样品 浓度呈现良 好 的 线 性 关 系，且 迁 移 时 间 和 峰 面 积 的 相对标准偏差分别在 1.0 和 2.0 以内，方法重现性好， 检出限为 37.8 × 10 －3 μmol / L。
detection technology and discussed on the characteristics of different detection techniques and adapted to the
scope of analysis in the application of different food matrix.
Key words： food； Gibberellins（ GA3 ） ； analytic methods
中图分类号： TS201.2
文献标识码： A
文 章 编 号： 1002－0306（Baidu Nhomakorabea2011） 03－0435－03
赤霉素（ Gibberellins） ，俗称九二零，是指具有赤 霉烷骨架，能 剌 激 细 胞 分 裂 和 伸 长 的 一 类 化 合 物 的 总称，属于双萜类的植物内源激素，由四个异戊二烯 单位组成，有四个环，环上各基团的变化组合形成了 各种不同活性的赤霉素，截止到 2008 年，已发现 121 种赤霉素。商品化 GA 主要是通过大规模培养遗传 上不同的赤 霉 菌 的 无 性 世 代 而 获 得 的，其 产 品 有 赤 霉素 GA3 及 GA4 和 GA7 的混合物，其中尤以 GA3 应 用最为广泛，它能显著地促进细胞生长，同时促进细 胞的分裂，在促进细胞扩大的同时，不引起细胞壁的 酸化。赤霉 素 在 农 业 领 域 的 广 泛 使 用，其 安 全 性 也 引起了人们的关注，国际食品法典委员会（ CAC） 、欧 盟及加拿大、日 本 等 国 均 已 制 定 了 其 残 留 限 量 标 准 （ MRL） ，其中日本规定赤霉素 （ GA3 ） 在植物源性食 品中的 MRL 为 0.2mg / kg［1］。食品中赤霉素的残留问 题已成为影 响 食 品 安 全 的 潜 在 风 险 因 素 之 一，其 分 析测试方法业已成为食品 检 测 领 域 关 注 的 重 点 之 一。本文综述近年来有关食品中赤霉素残留分析方 法的研究进展，重点在于其净化步骤和分析方法，以
2 赤霉素分析方法的研究进展
2.1 传统方法
赤霉素传统检测方法主要有两大类： 生物法和 理化测定 法。 其 中 理 化 测 定 法 包 括 如 荧 光 比 色 法、 溴酸 钾 滴 定 法、福 林 反 应 法、磷 钼 杂 多 酸 法 等，实 际 检测工作中常用方 法 主 要 是 荧 光 分 光 光 度 法［7 －8］ ，该 法需要经过多级提取净化，并利用薄层分离后，再进 行荧光光度法检测，方法操作繁琐，且最低检出限仅 为 0.03mg / kg，不能满足国外主流法规的要求。
吴凤琪，靳保辉* ，陈 波，陈沛金，肖 锋 （ 深圳出入境检验检疫局食品检验检疫技术中心，广东深圳 518067）
摘 要： 赤霉素（ GA3 ） 是植物源性食品常用的生长调节剂，有关其检测技术方面成为研究的热点，文章综述了赤霉素 检测技术的研究进展，探讨了不同检测技术的特点和适应范围，分析了在不同食品基质中的应用。 关键词： 食品，赤霉素（ GA3 ） ，分析方法
435
液（ 体积比） 为提取液，样品的 pH = 2.5 时，方法回收率 最佳（ ＞ 95% ） ，方法的检出限为 0.01μg / L（ S / N = 3） 。
除 C18－ SPE 法外，MAX 也是分析植物源性食品 中赤霉素 GA3 常见的净化方法之一。Liya Ge［5］等利 用 CE－ MS 分离了 11 种赤霉素 GA1 、GA3 、GA4 、GA5 、 GA6 、GA7 、GA13 、GA19 、GA20 、GA24 和 GA53 ，并进一步利 用 Oasis MAX 固相萃取柱分离富集了椰子水中赤霉 素 GA1 和 GA3 ，检出限分别为 13.7 × 10 － 3 μmol / L 和 32.5 × 10 － 3 μmol / L。王骏［6］等用甲醇－ 氨水溶液提取 猕猴桃中赤霉素和脱落酸，利用 MAX 固相萃取柱进 行富集，赤霉素的检出限可达 4.0μg / kg。
收稿日期： 2010－01－05 * 通讯联系人 作者简介： 吴凤琪（ 1980－ ） ，男，硕士，工程师，研究方向： 食品安全。 基金项目： 深圳出入境检验检疫局博士基金项目（ 2007102） 。
兹为开展我国相关领域赤霉素的分析检测方法研究 及风险评估提供参考。
1 赤霉素前处理方法的研究进展
国内外所 建 立 的 赤 霉 素 的 前 处 理 方 法 主 要 有： 传统萃取技术和 SPE 技术，由于 SPE 技术中采用的 萃取柱及 试 剂 的 不 同，其 萃 取 效 果 也 有 所 差 异。 结 合现行法规 及 主 流 技 术 的 需 要，目 前 赤 霉 素 的 净 化 方法主要采用反相固相萃取柱和阴离子交换柱等。
2.5 气质联用法
气质联用 仪 相 比 气 相 色 谱 而 言，气 质 联 用 无 需 柱前衍生化，直接进样 GC－ MS 测定，以选择离子作 为质谱监测 目 标 化 合 物 的 工 作 方 式，可 有 效 排 除 干 扰，提高检测灵敏度 1～2 个数量级，使得赤霉素残留 的分析更为简便可行。黄红林［18］等采用 HP－1 色谱 柱，直接进样，GC－ MS 测定，检出限为 0.11mg·kg －1 。
Research progress in analysis methods of Gibberellins（ GA3） in plant－derived foods
WU Feng－qi，JIN Bao－hui* ，CHEN Bo，CHEN Pei－jin，XIAO Feng
（ Inspection Center of Import and Export Food，Shenzhen Entry－Exit Inspection and Quarantine Bureau，Shenzhen 518067，China）
SPE 法具有操作简 便、快 速、重 现 性 好 等 特 点， 适合提取 微 量 样 品，基 本 能 满 足 实 际 检 验 的 需 要。 纵观上述 SPE 法发现，选用特异 性 强、专 属 性 好 的 SCX 固相萃取柱或离子可对试剂优化 处 理 的 MAX 固相萃取柱，并选择恰当的洗脱试剂，对植物源性食 品中的赤霉素可获得较好的回收净化效果。但该方 法的不足之 处 是 洗 脱 液 中 常 含 有 酸 或 碱，从 而 导 致 洗脱液难浓缩且对分析柱有一定的损害。
备注
葛雅琨等［2］ 黄红林等［3］ 张有林等［12］ 周艳明等［13］ 湛社霞等［14］ 马振宇等［15］ 张玉宗等［16］
2.4 液质联用法
由于液质联用仪具有高选择性、高灵敏度、高分 辨率、可同时进行定性定量分析等特点，是进行复杂 化合物的分离 和 鉴 定 的 重 要 工 具，梁 沛［4］ 等 建 立 了 LC－ MS / MS 法检测水果中的赤霉素，方法的检出限 0.01μg / L（ S / N = 3） ，并对草莓、苹果、橙子等实际样 品进 行 了 赤 霉 素 残 留 检 测，得 到 了 满 意 结 果。 Shengjie Hou［17］等利用 LC － MS / MS 检测了小麦中赤 霉素、脱 落 酸、吲 哚 乙 酸 含 量，其 中 赤 霉 素 的 检 出 限 为 0.005μg·mL － 1 。
其中，C18－ SPE 法是赤霉素前处理净化的主要方 法，葛雅琨［2］等用 80% 的甲醇溶液做提取剂，建立了 液液萃取和 SPE－ PAK C18 固相萃取相结合的方法纯 化蔬菜中的赤霉素 GA3 ，该方法净化剂为 1mL 的甲 醇； 活化剂为 1mL 的水； 加样剂为 1mL 的 5% 甲醇； 洗脱剂为中性 40% 甲醇溶液 5mL，不使用淋洗剂，方 法的最低检出限为 0.5mg / kg（ S / N = 2） 。黄红林［3］等 针对番茄中的赤霉 素 GA3 ，利 用 丙 酮 溶 液 做 提 取 液 （ 丙酮∶ 水 = 5 ∶ 1 ） ，研究了硅胶、β － 环糊精键合固定 相，40～60 目碳纳米管、C18 萃取柱 4 种方法对番茄中 赤霉素 GA3 净化效果，结果发现，硅胶柱吸附效果最 差，C18 萃取柱效果最好，可有效去除提取液中色素、可 溶性糖、酯等，方法的检出限为 0.011mg / L（ S / N = 3） 。 梁沛［4］等利用草莓、苹果、橙子等为基质，建立了赤霉 素 GA3 残留分析方法，研究证明： 采用 80% 丙酮水溶