葉磊海,鐘世歡,葉佳明,楊 琳,許榮年
(1.浙江公正檢驗中心有限公司,浙江杭州 310009;2.浙江贊宇科技集團股份有限公司,浙江杭州 310009)
LC-MS-MS法同時測定動物肌肉組織和牛奶中10種氨基糖苷類藥物的方法優(yōu)化研究
葉磊海1,鐘世歡1,葉佳明1,楊 琳1,許榮年2
(1.浙江公正檢驗中心有限公司,浙江杭州 310009;2.浙江贊宇科技集團股份有限公司,浙江杭州 310009)
應(yīng)用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,建立了動物肌肉組織和牛奶中壯觀霉素、潮霉素B、鏈霉素、雙氫鏈霉素、丁胺卡那霉素、卡那霉素、安譜霉素、妥布霉素、新霉素、慶大霉素10種氨基糖苷類藥物的的檢測方法。樣品通過三氯乙酸提取并沉淀蛋白,用HLB固相萃取柱凈化,通過SILICA SG80 S5色譜柱分離,在正離子多反應(yīng)監(jiān)測模式下分析定量。在0.02~1μg/mL的濃度范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)系數(shù)大于0.995,在100、200、300μg/kg 添加水平下,平均回收率為70%~110%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于15%,檢測限為20μg/kg。該方法簡單,快速,準(zhǔn)確,同時避免七氟丁酸等離子對試劑對儀器造成的污染及離子抑制問題。
高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜;氨基糖苷類藥物;動物肌肉組織和牛奶
氨基糖苷類抗生素是一類含有氨基糖苷鍵的抗生素,抗菌譜廣,對需氧革蘭陰性桿菌具有強大的抗菌活性,臨床應(yīng)用廣泛,目前已有數(shù)十種天然抗生素或半合成品種,由于其高效低價,是當(dāng)今世界使用最為普遍的抗生素種類之一,廣泛用于養(yǎng)殖業(yè)中。然而由于其具有耳腎等毒副作用,同時伴隨著大量應(yīng)用這類抗生素而出現(xiàn)臨床耐藥菌。我國衛(wèi)生部、農(nóng)業(yè)部,質(zhì)檢總局以及相關(guān)部門也將其列為監(jiān)管工作中的重點,為此,建立簡單、可靠、快速、靈敏的檢測方法對于保證動物源食品安全,促進養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展,具有十分重要的意義。
目前國內(nèi)外檢測此類抗生素的方法主要有微生物法[1]、免疫分析法[2]、氣相色譜法和質(zhì)譜法,液質(zhì)聯(lián)用法是目前檢測此類抗生素最廣泛的的方法[3]。但是由于氨基糖苷類藥物易溶于水,極性很強,在C18柱上保留很弱,且無紫外吸收,目前使用最多的是通過加入離子對試劑增強保留,動物源食品基質(zhì)復(fù)雜,給目標(biāo)物的定性和定量檢測帶來很大的難度,目前文獻報道的方法前處理步驟繁瑣,整個檢測周期長,基質(zhì)效應(yīng)較為嚴重[4],很難獲得良好的峰型和分離。
本方法通過改變前處理方式,優(yōu)化質(zhì)譜條件,能夠縮短檢測時間,有效去除不同基質(zhì)樣品帶來的基質(zhì)效應(yīng),同時避免七氟丁酸等離子對試劑對儀器造成的污染及離子抑制問題。
1.1 儀器與試劑
Agilent6460液相色譜串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜儀,配有電噴霧(ESI)離子源(美國 Agilent公司)AR2140電子分析天平,KS-300EI超聲波清洗器(寧波海曙科生超聲設(shè)備公司)、Centrifug-5804R臺式離心機(德國 Eppendorf),N-EVAP 11氮吹儀(美國Organomation associates Inc),milli-Q純水儀(美國millpore公司)chunGX-274固相萃取裝置,Oasis HLB SPE(3cc/6mg,美國 Waters)。
乙腈,色譜純。甲酸,色譜純。三氯乙酸:純度≥99%。
10種標(biāo)準(zhǔn)品(純度90.0%~100%):Dr.Ehrenstorfer德國。
分別稱取10mg氨基糖苷類藥物標(biāo)準(zhǔn)品,用水溶解,配置成濃度為100μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,于-18℃避光保存。用空白基質(zhì)樣品配置成不同濃度系列的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液(現(xiàn)配現(xiàn)用)。
1.2 實驗條件
1.2.1 樣品前處理
稱取樣品約5.00g(精確至1 mg),置于50.0mL離心管中,加入10.0mL5%三氯乙酸,渦旋30s,超聲提取15min,10 000r/min離心,1min,倒出上清液于50mL離心管,殘渣重復(fù)提取一遍,合并上清液,備用。
凈化:分別用3.0mL甲醇,3mL水,3mL5%三氯乙酸淋洗后,準(zhǔn)確將20mL提取液放入小柱,先用5mL水溶液淋洗,再用6mL甲醇洗脫,收集洗脫液于試管中,氮吹至近干,用0.1%甲酸乙腈(3+7)定容至1.0mL,漩渦混勻,過0.22μm微孔濾膜,液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜測定。
1.2.2 色譜條件
色譜柱:SILICA SG80 S5;2.0mm i.d.×150mm
流動相:A:0.1% 甲酸(5mol/L乙酸銨)B:CH3CN,0.1% HCOOH
B% 70%(0min)->70%(2min)->10%(6min)->10% (8min)->70%(12min)
流速:0.3mL/min
溫度:35℃
進樣量:5μL
1.2.3 質(zhì)譜條件
離子源:電噴霧離子源(ESI+)。
噴霧壓力:40psi。
干燥氣流速:10L/min。
干燥氣溫度:350℃。
毛細管電壓:4 000V。
表1 監(jiān)測離子對及相關(guān)電壓參數(shù)設(shè)定
2.1 提取和凈化條件的優(yōu)化
動物肌肉組織和牛奶樣品基質(zhì)復(fù)雜,有很多內(nèi)容源性的物質(zhì)干擾分析測定,因此,必須對樣品的提取和凈化方法進行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化,我們比較了不同濃度的三氯乙酸,發(fā)現(xiàn)20mL5%的三氯乙酸不僅可以充分的提取目標(biāo)物,而且也能有效的沉淀樣品中的蛋白,也防止高濃度的三氯乙酸污染質(zhì)譜儀器。
Oasis HLB固相萃取柱是親水親酯平衡的反相萃取柱,是一種可適用于酸性,中性,堿性化合物的通用性萃取柱,實驗證明Oasis HLB固相萃取柱對氨基糖苷類藥物萃取效率較高,凈化效果好。本方法對洗脫液的用量和類型進行了考察,選擇甲醇作為洗脫液,得到了理想的效果,并優(yōu)化了洗脫液的體積,采用6mL甲醇能夠完全把目標(biāo)物質(zhì)洗脫下來。
2.2 色譜條件的優(yōu)化
由于氨基糖苷類藥物易溶于水,極性很強,在C18柱上保留很弱,目前國標(biāo)方法中大多采用七氟丁酸等改性劑來增強該類物質(zhì)的保留[4],確實能獲得分離度及對稱因子較好的峰型,但是對于儀器的污染非常嚴重,會顯著抑制負離子模式的響應(yīng),儀器的背景噪音會非常高。也有相關(guān)文獻采用HILIC色譜柱等親水性色譜柱來分離此類藥物,但是筆者經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)此類色譜柱重現(xiàn)性較差,平衡時間長,不利于大批量檢測工作的開展。本實驗采用SILICA SG80 S5色譜柱是普通硅膠柱,采用常用的甲酸乙酸胺-乙腈體系就能獲得理想的分離度和靈敏度。通過考察不同濃度乙酸銨-乙腈體系,發(fā)現(xiàn)0.1%甲酸5moL/L乙酸銨-乙腈體系分離效果和響應(yīng)最好,故以此作為流動相,并通過優(yōu)化梯度,10種藥物在15min內(nèi)全部出峰,其總離子流圖詳見圖1。
2.3 質(zhì)譜條件的優(yōu)化
質(zhì)譜條件的優(yōu)化用直接接二通方式進行,用0.3mL/min的流速將氨基糖苷類藥物注入電噴霧離子源,進行一級質(zhì)譜分析得到相應(yīng)的分子離子峰,對分子離子峰進行二級質(zhì)譜(子離子)掃描,獲得二級質(zhì)譜信息,然后對裂解電壓及碰撞能進行優(yōu)化,使分子離子和特征子離子強度達到最佳,然后進一步優(yōu)化毛細管電壓,霧化器壓力,干燥器溫度和流速等質(zhì)譜參數(shù)使離子化效率達到最佳,具體參數(shù)見表1。
2.4 線性關(guān)系和檢出限的考察
在本文所確定的色譜和質(zhì)譜條件下,對氨基糖苷類藥物進行測定,用空白基質(zhì)配置一系列濃度分別為20,50,100, 200,500,1 000ng/mL,以目標(biāo)物濃度為橫坐標(biāo)(X),對應(yīng)的響應(yīng)值為縱坐標(biāo)(Y),進行線性回歸,線性回歸方程、線性關(guān)系,檢出限和線性范圍分別見表2。
圖1 氨基糖苷類總離子流圖
表2 標(biāo)準(zhǔn)溶液線性參數(shù)
2.6 方法回收率和精密度驗證
對陰性樣品分別進行3個濃度6次加標(biāo)回收試驗考察回收率和精密度,結(jié)果見表3。
表3 回收率試驗(n=6)
由表3可知,樣品平均回收率在76.5%~86.9%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%~4.9%,本方法具有較高的精密度和準(zhǔn)確度。
本文建立了HPLC-MS/MS法測定動物肌肉組織和牛奶中10種氨基糖苷類藥物的的檢測方法。優(yōu)化了前處理提取,凈化,色譜和質(zhì)譜條件,改變了氨基糖苷類抗生素在色譜柱上的保留行為,使氨基糖苷類抗生素與其它內(nèi)源性的干擾物有良好的分離。該方法簡單、靈敏度高、專屬性強在濃度為20~1 000 ng/mL時具有良好的線性和精密度。
[1] 馬彭.用鏈霉素微生物電極測定乳類食品中的鏈霉素[J].現(xiàn)代商檢科技,1996,6(5):30-31.
[2] 王忠斌.氨基糖苷類藥物多殘留酶聯(lián)免疫分析方法的研究[J].中國食品學(xué)報,2008,8(5):120-125.
[3] 周曉溪,姚羽.氨基糖苷類抗生素的分析方法進展[J].China pharmacist,2004,7(2):142-144.
[4] 孫雷,張驪,黃耀凌.超高效液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜法檢測動物源食品中8種氨基糖普類藥物殘留等.質(zhì)譜學(xué)報[J],2009,30(1):60-64.
Simultaneous determination of muscle tissue and milk by LC-MS-MS Study on Optimization of 10 Kinds of Aminoglycoside Drugs
Ye Lei-hai,Zhong Shi-huan,Ye Jia-ming,Yang Lin,Xu Rong-nian
A method for the determination of spectinomycin,hygromycin B,streptomycin,dihydrostreptomycin,amikacin and kanamycin in animal muscle tissues and milk was established by high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,10-aminoglycosides of anthracycline,tobramycin,neomycin and gentamicin.The samples were extracted by trichloroacetic acid and precipitated proteins were purified by HLB solid-phase extraction(SPE)column,separated by SILICA SG80 S5 and analyzed quantitatively in positive ion multiple reaction monitoring mode.The average recoveries were between 70% and 110% with the relative standard deviations(RSDs)of less than 15%,and the detection limits(LOD)were in the range of 0.02~1μg/mL,the correlation coefficient was more than 0.995 and 100,200,300μg/Kg.Mu]g/Kg.The method is simple,rapid and accurate,at the same time,it can avoid the contamination and ion suppression caused by the reagent of heptafluorobutyric acid.
high performance liquid chromatograpHy~tandem mass spectrometry;aminoglycoside;animal muscle tissue and milk
S859.84
A
1003-6490(2016)12-0107-03
2016-11-15
葉磊海(1983-),男,浙江杭州人,工程師,主要從事食品中獸藥及獸藥殘留檢測工作。