参考物质或校准物描述了物质一种或多种经过表征的特征量,用于检验或作为检测方法的参照基准。食品和饲料工业非常重视消费者的安全,进行了大量的真菌毒素检测工作,并使用参考物质确保结果可靠。
经常存在的危险
真菌毒素是自然产生的真菌次级代谢产物,对人和动物都有毒。真菌在田间和储存期间都会滋生。真菌毒素在全球大多数农产品中都有发现,已知真菌毒素种类已经超过380种。所以各国针对多种植物源食品(谷物、小麦、玉米等)都设定了不同真菌毒素的最高允许残留量。强制要求相关食品生产商认真检测样品,以确保其生产产品的品质。
下表对液体参考物质的制备过程进行了简单的概括:

制备
通常,真菌在理想环境中生长时才会产生真菌毒素(高温高湿环境、充足的营养)。
在实验室中,整个故事从调整人工生长环境开始,这也是获得更高真菌毒素产量的先决条件。
菌种经过一段时间的保藏后难免会发生变异,产生新的代谢产物。
这些产物会极大地影响分离步骤。
因此,为了减少突变、杂质等不期望的性状产生,必须定期更新菌种。

图1 筛选菌株
第一步,发酵,重点是将实验室环境尽可能地调整成适合真菌增殖的环境。
针对不同菌种的培养基差异也很大,需要提供不同配比的盐类和矿物质等营养物质。
真菌经过一段时间的生长后(几天或者几周),体系里就会含有真菌代谢培养基后产生的真菌毒素。

图2 发酵过程
严格受控的发酵过程完成后,选用合适的有机溶剂将培养产物中的真菌毒素提取出来。
取决于产物分子结构,有的选用极性溶剂,有的选择非极性的。
在发酵过程中,除了目标真菌毒素外,真菌还会产生杂质(如其他代谢物、色素、酯类物质等)。
这导致了粗提物中通常含有大量杂质。
在分离和提纯过程中,经过色谱学分离或其他不同分离性能的制备步骤,目标真菌毒素被一步步纯化,最终要达到纯度大于98%的目标。
举个例子,某些毒素分子的结构非常理想,可以通过重结晶的方式进行提纯(例如冷却溶液、溶剂蒸发或加入沉淀剂等方式);
另外的毒素可能不能结晶,只能通过冷冻干燥的方式获得粉末。
如此反复进行重结晶的步骤,逐步提高纯度,直到达到目标要求。

图3 制备色谱分离纯化
获得目标纯度的固体真菌毒素后,可以进行下一步承重、溶解和混匀的步骤。
称重时要选用经过计量认证的天平,并在固体物质恢复至室温后才能进行操作,防止吸潮现象发生。
然后选用经过计量认证的容量瓶进行定容和混匀。

质量控制
通常采用高效液相色谱、紫外分光光度计和液质联用对产物的纯度进行确认。
根据毒素种类的不同,可以选择高效液相色谱-二极管阵列检测器、荧光检测器或其他检测器,也可以选用紫外分光光度计或者液质联用进行表征。
特别要说明的是,针对13C同位素标记的真菌毒素,必须使用质谱对其同位素的纯度进行确认(例如>98% 13C原子)。
真菌毒素参考物质是市场中的小众产品,有时很难找到商业化的,可用于生产和品控过程控制的参考物质。
分装
通过最后的品控后,固态的真菌毒素就变成真菌毒素参考物质溶液了。
对该批次产品进行分装,并为每一支标准品准备符合ISO Guide 31要求的证书,声明其表征浓度和不确定度。