馮 民,魏云計*,朱臻怡,何 健,王小晉,柳 菡,丁 濤,吳 斌
(1.淮安出入境檢驗檢疫局,江蘇 淮安 223001;2.江蘇出入境檢驗檢疫局動植物與食品檢測中心,江蘇 南京 210001)
氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素屬于氯霉素類抗生素,因?qū)Ω锾m氏陰性菌和革蘭氏陽性菌具有很強的活性,而表現(xiàn)出廣譜的抗菌能力,廣泛地應(yīng)用于動物養(yǎng)殖業(yè)。由于這些氯霉素類抗生素能導(dǎo)致人體產(chǎn)生再生障礙性貧血和溶血性貧血等毒副作用[1],歐盟、美國等先后將其定為禁用藥物,不得用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)中,且動物源性食品中氯霉素的最高殘留限量為0.1~0.3 μg/kg,甲砜霉素和氟甲砜霉素的最高殘留限量一般為50~100 μg/kg。雖然它們在動物體內(nèi)殘留量低,但毒副作用依然存在。飼料一般是獸藥添加的主要載體,開展飼料中氯霉素類藥物檢測是從源頭進(jìn)行控制的有效方法,因此研究飼料中氯霉素類藥物檢測的方法具有重要意義。
目前國內(nèi)外關(guān)于氯霉素類藥物的殘留檢測方法已很成熟,主要采用酶聯(lián)免疫法[2-4]、高效液相色譜法[5-7]、氣相色譜 -質(zhì)譜法[8-10]和液相色譜 -串聯(lián)質(zhì)譜法[11-16]。由于飼料的組成成分復(fù)雜、基質(zhì)干擾較大,針對其氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素殘留量同時檢測的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法國內(nèi)尚未見報道。本文利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜的高選擇性和強抗干擾能力等特點,建立了飼料中氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素殘留的快速定性定量方法,能滿足飼料進(jìn)出口檢測和國家藥物殘留監(jiān)控的要求。
Thermo Finngan TSQ Quantum Ultra EMR串聯(lián)質(zhì)譜儀,配有電噴霧離子源(ESI);C18柱(150 mm×2.1 mm i.d.,3.5 μm,Agilent公司)。
甲醇為色譜純;乙酸乙酯、正己烷、丙酮、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、氯化鈉均為分析純;氯霉素、甲砜霉素、氟甲砜霉素標(biāo)準(zhǔn)品均購自Dr.Ehrenstorfer GmbH,純度≥98%;氘代氯霉素(Chloramphenicol-D5)購自WITEGA Laboratorien Beelin-Adlershof GmbH,用甲醇溶解并配制成1.0 g/L標(biāo)準(zhǔn)儲備液,再根據(jù)需要稀釋成適當(dāng)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,4℃避光保存;實驗用水均為去離子水。
1.2.1 樣品提取 稱取(1.00±0.05)g飼料于50 mL具塞離心管中,準(zhǔn)確加入50 μL 100 μg/L氯霉素-D5內(nèi)標(biāo)溶液,加入4 mL 0.5 mol/L pH 7.0磷酸鹽緩沖液,于渦旋混合器上混勻30 s后靜置15 min待飼料浸潤,加入10 mL氨化乙酸乙酯(乙酸乙酯-25%氨水,98∶2),于渦旋混合器上快速混勻30 s,超聲波提取10 min;以8 000 r/min離心5 min,轉(zhuǎn)移上層有機溶液至50 mL梨形瓶中,于45℃水浴中減壓濃縮至干,加入4 mL 4%氯化鈉溶液使之充分溶解,待凈化。
1.2.2 凈 化 上述溶液用5 mL正己烷凈化脫脂,離心后棄去正己烷層;水層加入8 mL丙酮,離心后轉(zhuǎn)移上清液于50 mL具塞離心管中,加入10 mL二氯甲烷,渦旋30 s;以8 000 r/min離心5 min,轉(zhuǎn)移下層有機溶液至50 mL梨形瓶中,于45℃水浴中減壓濃縮至干,用1 mL甲醇-水(2∶8)溶解殘留物,經(jīng)0.45 μm濾膜過濾,濾液供液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測定。
色譜條件:色譜柱:Agilent ZORBAX SB-C18柱(150 mm×2.1 mm i.d.,3.5 μm);流動相:A為甲醇,B為水;流速:250 μL/min;進(jìn)樣量:25 μL;線性梯度洗脫程序:0~4.0 min,30%A;4.0~6.0 min,30%~90%A;6.0~6.5 min,90%~30%A;6.5~8.0 min,30%A;柱溫:30℃。
質(zhì)譜條件:采用電噴霧離子源(ESI),負(fù)離子掃描,噴霧電壓2 500 V,源內(nèi)誘導(dǎo)解離電壓10 V,多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)方式檢測,其他質(zhì)譜條件見表1。
表1 氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素優(yōu)化的質(zhì)譜條件Table 1 The optimized MS-MS conditions for chloramphenicol,thiamphenicol and florfenicol
為降低高濃度氯霉素類藥物殘留對儀器的干擾,提高檢測靈敏度,采用流動相注射分析方法進(jìn)行質(zhì)譜條件的優(yōu)化。流動相為甲醇-水(80∶20),流速200 μL/min,蠕動泵注入1.0 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,流速為2 μL/min,通過“T”三通連接,六通閥控制流動相切入/切出質(zhì)譜檢測器;負(fù)離子模式下進(jìn)行母離子全掃描,找出準(zhǔn)確母離子峰,通過調(diào)節(jié)噴霧電壓和吹掃氣流優(yōu)化母離子的靈敏度和穩(wěn)定性,并對其子離子進(jìn)行全掃描,找出豐度較強的碎片離子,以母離子和子離子組成監(jiān)測離子對,以MRM模式對待測物進(jìn)行定性和定量分析。選擇豐度最強,并且色譜峰無干擾的碎片離子組成監(jiān)測離子對,m/z 321/152、m/z 354/185和m/z 356/336分別用于氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素的定量分析,其它離子對則分別用于定性分析;內(nèi)標(biāo)氘代氯霉素定性離子對為m/z 326/157。
圖1 不同提取溶劑時氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素的回收率Fig.1 Recoveries of chloramphenicol,thiamphenicol and florfenicol using different extraction solvents
氯霉素類藥物屬于弱極性物質(zhì),易溶于甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯等有機溶劑,可以通過這些溶劑進(jìn)行提取。乙酸乙酯對氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素的提取效率最高,適合于動物組織樣品的提取,有文獻(xiàn)[17]報道堿化乙酸乙酯對蝦等水產(chǎn)品有更好的回收率。由于飼料含有大量的脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素、礦物質(zhì)等復(fù)合組分,本研究比較了乙腈、丙酮、乙酸乙酯以及分別經(jīng)1%、2%、3%、4%氨水堿化乙酸乙酯的提取效率(見圖1)。實驗結(jié)果表明,當(dāng)采用2%氨水堿化乙酸乙酯進(jìn)行提取時,3種藥物的提取效率及穩(wěn)定性最好,隨著氨水比例的進(jìn)一步提高,其提取效率無明顯提高且對提取甲砜霉素的干擾增大,因此選用2%堿化乙酸乙酯為最佳提取溶劑。飼料樣品的水分很少,在提取前充分潤濕有利于目標(biāo)物的提取,本實驗采用磷酸鹽緩沖液潤濕飼料,可達(dá)到沉淀蛋白質(zhì),減少氯霉素類藥物與蛋白質(zhì)結(jié)合,提高回收率的效果。
堿化乙酸乙酯的提取效率雖高,但提取的非極性脂溶物較多,基質(zhì)干擾較大,需要進(jìn)一步凈化。文獻(xiàn)[17]以甲醇和4%氯化鈉溶液溶解目標(biāo)物,正己烷凈化脫脂兩次,乙酸乙酯進(jìn)行液-液分配萃取凈化,取乙酸乙酯層濃縮至干,用0.05%醋酸溶液溶解后再過C18固相萃取柱凈化。本研究結(jié)合液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜強選擇性和抗干擾能力的特點,用4 mL 4%氯化鈉溶液溶解目標(biāo)物,5 mL正己烷凈化脫脂,除去正己烷層,加入8 mL丙酮離心,除去變性蛋白質(zhì)后,再加入10 mL二氯甲烷進(jìn)行液-液分配萃取凈化。通過對比文獻(xiàn)[17]發(fā)現(xiàn)本方法可有效去除基質(zhì)干擾,省去固相萃取過程,縮短樣品前處理時間,空白樣品的加標(biāo)回收率為77%~108%,可滿足實驗要求。
配制6個不同質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液中氯霉素、氟甲砜霉素的質(zhì)量濃度為0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 μg/L,甲砜霉素的質(zhì)量濃度為1.0、2.5、5.0、10.0、25.0、50.0 μg/L,氘代氯霉素-D5的質(zhì)量濃度為5.0 μg/L,在優(yōu)化實驗條件下進(jìn)樣分析,測定其峰面積,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),峰面積比值(氯霉素峰或甲砜霉素或氟甲砜霉素的面積/氘代氯霉素-D5面積)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,各化合物的回歸方程、相關(guān)系數(shù)如表2所示。在空白飼料基質(zhì)中添加混合標(biāo)準(zhǔn)品,以信噪比(S/N)≥3計算方法的檢出限(LOD);以信噪比(S/N)≥10計算方法的定量下限(LOQ),3種化合物的檢出限和定量下限見表2。其相應(yīng)的MRM色譜圖見圖2A,標(biāo)準(zhǔn)溶液的MRM色譜圖見圖2B。
表2 3種抗生素藥物的回歸方程、相關(guān)系數(shù)(r2)、檢出限和定量下限Table 2 Linear equations,correlation coefficients(r2),limits of detection(LOD)and limits of quantitation(LOQ)of three antibiotic drugs
圖2 加標(biāo)飼料(A)及3種抗生素藥物標(biāo)準(zhǔn)溶液(B)的MRM色譜圖Fig.2 Multiple reaction monitoring(MRM)chromatograms of spiked feed sample(A)and three antibiotic drugs standard solution(B)
選取陰性飼料樣品,添加3種氯霉素類標(biāo)準(zhǔn)品和內(nèi)標(biāo),氯霉素、氟甲砜霉素的加標(biāo)水平為0.3、1.0、5.0 μg/kg,甲砜霉素的加標(biāo)水平為 1.5、5.0、25.0 μg/kg,氘代氯霉素-D5的加標(biāo)水平為5.0 μg/kg,每個加標(biāo)水平做5次平行,結(jié)果見表3。結(jié)果顯示,待測物的加標(biāo)回收率為77%~108%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.4%~10.9%。
表3 飼料樣品中氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素的回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)Table 3 Recoveries and RSDs of chloramphenicol,thiamphenicol and florfenicol in feed sample(n=5)
應(yīng)用本方法對出口的寵物飼料及市場抽取的水產(chǎn)飼料和畜禽飼料共19個樣品進(jìn)行檢測,其中8個樣品中的氯霉素殘留量大于0.3 μg/kg,陽性率為42.1%;4個樣品中的氟甲砜霉素殘留量大于0.3 μg/kg,陽性率為21.1%;2個樣品中的甲砜霉素殘留量大于1.5 μg/kg,陽性率為10.5%,但上述樣品的藥物殘留量均小于國家殘留監(jiān)控的限量要求。
本文建立了飼料中氯霉素、甲砜霉素和氟甲砜霉素殘留同時測定的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法。該法采用串聯(lián)質(zhì)譜和同位素內(nèi)標(biāo)消除了飼料復(fù)雜基質(zhì)的影響,提高了定量的準(zhǔn)確性。該方法操作簡便,省去了固相萃取步驟,縮短了檢測周期,方法的靈敏度高,回收率好,可滿足實際檢測工作的需要。
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