薄永恒,高迎春,陳 玲,陸慶泉,張呈軍,魏秀麗
(1.山東省獸藥質量檢驗所,濟南250022;2.山東省畜產品質量安全監(jiān)測與風險評估重點實驗室,濟南250022)
氯霉素由Ehrlich等在1947年從委內瑞拉鏈絲菌的培養(yǎng)液中提取獲得,現(xiàn)在基本使用化學合成法大量生產,已廣泛用于動物各種傳染性疾病的治療,對各類家禽、家畜、水產品及蜂蜜制品各種傳染性疾病的控制和治療起重要作用。由于氯霉素還可與人體線粒體的70S結合,因而也可抑制人體線粒體的蛋白合成,對人體產生毒性。氯霉素在動物性食品中的殘留對人類健康可以造成嚴重危害,主要表現(xiàn)在以下幾個方面[1]:(1)引起骨髓造血機能紊亂;(2)對早產兒和新生兒產生蓄積毒性;(3)引起胃腸道癥狀及口部炎癥;(4)其他不良反應可引起視神經炎、視力障礙、多發(fā)性神經炎、神經性耳聾以及嚴重失眠,有時發(fā)生中毒性精神病。基于以上危害,世界各國都對其做出了嚴格規(guī)定,嚴禁氯霉素在食源性動物上使用,歐盟規(guī)定動物源食品中氯霉素殘留的最低要求執(zhí)行限(MRPL)為0.3 μg/kg。我國農業(yè)部235號公告中把氯霉素列為禁用藥物[2]。
資料顯示[3-4],氯霉素在動物的肌肉組織中主要以原形藥代謝,而在肝臟、腎臟多以氯霉素(CAP)、氯霉素葡萄糖酸苷(CAPG)和Hyocroxyam-酰胺醇類(HAP)及葡萄糖酸苷結合物等形式代謝。雖然已有相關氯霉素殘留檢測的國家標準以及其他行業(yè)標準,但由于農業(yè)行業(yè)標準的781號公告-2-2006的檢測動物組織項目不足,特別是基于氯霉素在肝臟、腎臟代謝規(guī)律的以上新研究發(fā)現(xiàn),本項目組根據(jù)農業(yè)部農業(yè)行業(yè)標準制定與修訂[(2013)91]的要求制定了氯霉素殘留在動物肝臟、腎臟的LC-MS/MS檢測方法,檢測方法快速、準確,可以滿足大批量樣品高靈敏測定,以期為食品安全檢測提供可靠的確證檢測方法。
1.1 儀器 Acquity UPLC-Quattro Premier XETM質譜聯(lián)用儀,Waters公司;Acquity UPLC BEH C18色譜柱(500mg/3cc),Waters公司;AE260電子天平,Mettler Toledo公司;SIR4漩渦混合器,IKA公司;HY-4調速多用振蕩器,臺式高速冷凍離心機(貝克曼公司)。
1.2 試劑 氯霉素對照品:含量≥98%(Dr.Ehrenstorfer公司);氯霉素-D5對照品:含量≥98.0%(Dr.Ehrenstorfer公司);β -葡萄糖醛酸苷酶,德國默克;甲醇、乙酸乙酯、正己烷為色譜純(Fisher公司);氨水為分析純;乙酸鈉為分析純;實驗用水均為超純水。
1.3 標準溶液配制
1.3.1 氯霉素標準儲備液 稱取10 mg氯霉素對照品,用甲醇溶解定容至100 mL,溶液濃度為100 μg/mL,-20 ℃保存,有效期1年。
1.3.2 氯霉素-D5標準儲備液 稱取10 mg氯霉素-D5對照品,用甲醇溶解定容至100 mL,溶液濃度為100 μg/mL,-20℃以下保存,有效期1年。
1.3.3 標準工作液 用流動相稀釋適量儲備液,氯霉素濃度為 0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 ng/mL 的系列標準溶液,其中內標氘代氯霉素濃度為5 ng/mL。
1.4 實驗方法
1.4.1 UPLC-MS/MS 分析條件[5]Acquity UPLC BEH C18色譜柱,流動相A相為甲醇,B相為水,梯度洗脫條件:0~3.5 min,10%A線性變化至90%;3.5~ 4.5 min,90%A線性變化至10%;4.5 ~6 min,維持 10%A。流速為 0.3 mL/min,柱溫為30℃,進樣量為10 μL。
電離電壓為3.1 kV;源溫為110℃;霧化溫度為400℃;錐孔氣流速為50 L/h;霧化氣流速為650 L/h;多反應監(jiān)測(MRM)模式采集。確定各母離子大小的氯霉素與內標的掃描圖如圖1所示。氯霉素的定性、定量離子對及內標氘代氯霉素離子對、離子源、錐孔電壓和碰撞能量如表1所示。
圖1 氯霉素與內標的掃描圖
表1 氯霉素特征離子參考質譜條件
1.4.2 樣品前處理
1.4.2.1 提取 準確稱取(5±0.5)g均質樣品,加入 20 mL 乙酸鈉緩沖液(10 mmol/L),300 μL β-葡萄糖醛酸苷酶,于37℃溫育過夜17 h。酶解樣品中加入250 μL氯霉素-D5標準工作液,加入15 mL乙酸乙酯,充分渦旋混勻,中速水平震蕩10 min,7000 r/min離心5 min,取上層有機層,旋蒸近干。依次加入正己烷、水各4.0 mL,充分渦旋,40℃水浴中靜置5 min分層,取水層備用。
1.4.2.2 凈化 取 C18固相萃取柱5 mL甲醇、5 mL水分別預洗,取備用液過柱,棄去流出液,用5 mL 20%甲醇水洗滌,抽干,5 mL甲醇洗脫,收集全部洗脫液,取上清液于50℃下氮氣吹干,加1 mL 20%甲醇水溶液溶解,過0.22 μm微孔濾膜,上機測試。
1.4.3 標準曲線的繪制 準確量取氯霉素和氯霉素-D5的標準工作液適量,用流動相稀釋,配制成氯霉素濃度為 0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 ng/mL,氯霉素-D5作為內標濃度為5 ng/mL,供液相色譜-串聯(lián)質譜測定,以標準溶液中被測組分峰面積與氯霉素-D5峰面積的比值為縱坐標,標準溶液中相應氯霉素濃度為橫坐標,繪制標準曲線,求回歸方程和相關系數(shù)。
1.4.4 靈敏度 在空白牛、羊、豬、雞的肝臟、腎臟勻漿組織中分別添加氯霉素及氯霉素-D5標準溶液,分別制成0.1、0.2 μg/kg 的2 個空白添加樣品,其中內標氘代氯霉素濃度為1 μg/kg,按確定的提取凈化方法處理后,經UPLC-MS/MS檢測,觀察氯霉素色譜峰信噪比和對應的藥物濃度,確定其檢測限和定量限。
1.4.5 準確度與精密度 采用標準添加法,在牛、羊、豬、雞的肝臟、腎臟的勻漿組織中添加3個不同濃度的氯霉素及氯霉素-D5進行回收率試驗。各濃度進行5個樣品平行試驗,重復3次,求批內、批間相對標準偏差。
2.1 標準曲線 氯霉素濃度在0.5~10.0 ng/mL范圍內,色譜峰面積有良好的線性關系,標準曲線見圖2。
圖2 氯霉素溶液的標準曲線
2.2 方法靈敏度 牛、羊、豬、雞的肝臟、腎臟的勻漿組織按上述方法進行處理,氯霉素添加濃度為0.1 μg/kg 時,信噪比(S/N)均 >3,確定為方法的檢測限,氯霉素添加濃度為0.2 μg/kg時,信噪比(S/N)均>10,確定為方法的最低定量限。其中豬肝空白組織中添加0.2 μg/kg氯霉素及相應的空白組織的離子色譜圖,見圖3~圖4。氯霉素標準品溶液色譜見圖5。
圖3 豬肝空白試樣離子質量色譜圖
圖4 豬肝空白添加氯霉素離子質量色譜圖(0.2 μg/kg)
圖5 氯霉素標準溶液離子質量色譜圖(1 ng/mL)
2.3 方法準確度與精密度 各空白組織中在0.2、0.4、2 μg/kg 3 個不同添加濃度的氯霉素,其中內標為1 μg/kg,進行添加回收率試驗,回收率為70% ~120%;本方法批內相對標準偏差≤15%,批間相對標準偏差≤20%,準確度和精密度均能滿足有關法規(guī)的要求。其中豬肝中添加氯霉素的實驗結果見表2。
表2 各組織中添加氯霉素的批內平均回收率、批內相對標準偏差及批間相對標準偏差
3.1 樣品前處理條件的優(yōu)化 1994年Heitzman通過飼喂實驗發(fā)現(xiàn)氯霉素在動物體內的代謝消除存在很大差異,其代謝的共同點是肌肉組織中原形藥物最多,在牛和禽的肝臟組織中藥物的主要殘留形式是氯霉素(CAP)、氯霉素葡萄糖酸苷(CAPG)和Hyocroxyam-phenicol(HAP),豬的腎臟中多以葡萄糖酸苷結合物的形式存在[3]。因此,在提取肝臟、腎臟組織中的氯霉素時,考慮其葡萄糖酸苷結合物的存在,因此樣品加入了β-葡萄糖醛酸苷酶,以酶解其形成原形藥再做提取,從而使得檢測結果更加接近真值。提取時采取乙酸乙酯提取,20%甲醇水飽和正己烷液液萃取凈化的肉樣提取方法,也可以提取到氯霉素,但是由于肝腎細胞組織提取裂解后,很多細胞成分不能有效去除,而降低了色譜柱的柱效,減少了有效使用時間,甚至直接堵塞色譜柱,因此使用C18固相萃取柱凈化是必要的。
3.2 色譜方法的優(yōu)化 實驗中使用了ACQUITY UPLC BEH C18(1.7 μm,2.1 mm × 50 mm)色譜柱,分別使用了甲醇/水和乙腈/水系統(tǒng)作為流動相進行優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)甲醇/水液能得到良好的峰形,且具有更高的質譜響應,與已有報道的乙腈/水為流動相不同[6-8]。同時為了使基質中雜質在色譜柱中充分洗脫,在5 min的洗脫基礎上,增加至6 min一個樣品。
3.3 質譜方法優(yōu)化 通過單針將一定濃度的氯霉素及氯霉素-D5注入離子源,在負離子檢測方式下進行一級質譜分析、二級質譜分析,得到母離子及子離子信息,然后對錐孔電壓、碰撞能量等參數(shù)進行優(yōu)化,對離子源溫度、脫溶劑氣溫度、脫溶劑氣流量等進行優(yōu)化,使樣液中的離子化效率達到最佳。
本方法檢測豬、牛、羊、雞肝臟、腎臟試料中殘留的氯霉素含量,用β-葡萄糖醛酸苷酶酶解后乙酸乙酯提取,C18固相萃取柱凈化,液相色譜-串聯(lián)質譜負離子模式測定,內標法定量,成功建立了動物性食品的肝臟、腎臟組織中氯霉素的殘留檢測方法。氯霉素的檢測限為 0.1 μg/kg,最低定量限為0.2 μg/kg。整個實驗過程簡單、快速,回收率較高,適合樣品動物性食品中氯霉素殘留的定量檢測。
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