呂新美 楊宗英 姜鶯穎 董亞萍 胡鯤 楊先樂
摘要[目的]研究立達霉在草魚體內(nèi)的代謝機制。[方法]采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS/MS)檢測方法,檢測草魚在立達霉單次口灌200mg/kg,浸泡9mg/L劑量條件下,其肝臟組織中立達霉原藥含量及代謝產(chǎn)物的種類,研究立達霉在草魚肝臟組織中的代謝機制。[結(jié)果]在口灌組及浸泡組,肝臟組織中的立達霉以原藥(M0)為主,高于75.00%;立達霉在草魚體內(nèi)代謝產(chǎn)物主要有4種,分別為代謝物N-(2-羧基-6-苯甲基)-N-(甲氧乙?;┍彼?、N-[(2-羥甲基)-6-甲苯基]-N-(羥乙?;┍彼?、N-(2,6-二甲苯基)-N-(羥乙?;┍彼岷蚇-(2-羥甲基-6-苯甲基)-N-(甲氧乙?;┍彼峒柞ィ鞔x產(chǎn)物所占比例均小于10.00%。[結(jié)論]立達霉在草魚肝臟組織中殘留應以立達霉原藥作為殘留檢測標識物。
關鍵詞 立達霉;草魚;代謝;殘留;標識物
中圖分類號 S948 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2018)11-0161-03
立達霉(Ridomil)是Ciba—Geigy公司(瑞士)的Schwinn于1977年首先報導的新型高效內(nèi)吸殺菌劑,其通用名稱為metalaxyl(英國標準協(xié)會認可、國際標準化組織建議),代號為CGA48988。立達霉屬于苯甲酰胺類農(nóng)藥,常用作系統(tǒng)性真菌劑,用于作物的病原性真菌防治,效果良好。立達霉中文商品名為瑞毒霉、甲霜安、瑞多霉、甲霜靈、阿普隆、保種靈、瑞毒霜、雷多米爾、氨丙靈等,可用于馬鈴薯、葡萄、煙草、酒花、玉米、小米、高粱、棉花等多種農(nóng)作物,作為葉面噴霧、拌種和土壤處理藥劑。在水產(chǎn)養(yǎng)殖實踐中也常被用于防治水產(chǎn)動物由水霉菌引起的疾病,其對卵菌綱有較強的防治效果。
目前關于立達霉代謝產(chǎn)物的研究主要集中在其藥物殘留檢測上,如立達霉在水稻、西瓜、煙葉、馬鈴薯等作物上的殘留消除規(guī)律。在這些研究中藥物殘留檢測的標識物為立達霉的原藥。而是否應該以立達霉作為檢測標識物的文章鮮見發(fā)表。筆者以草魚為對象,利用高效液相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用的方法,檢測立達霉在草魚肝臟組織中的代謝情況,為確立立達霉在草魚體內(nèi)的殘留檢測標識物提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1儀器與設備 Aglient-1100型高效液相色譜儀配自動進樣器和熒光檢測器(美國Aglient公司);APl4000Q-trap液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國應用生物系統(tǒng)公司)配TurboI-onSpray離子源,Analyst1.5.1軟件;TurboV印LV型吹氮濃縮儀(美國Zymark公司);T25型均質(zhì)器(德國IKA公司);高速冷凍離心機(上海安亭科學儀器廠);AT204-IC型分析天平(瑞士梅特勒公司)精密電子天平;渦旋振蕩器;超聲波清洗儀;微孔濾膜(0.22μm,頗爾,Whatman,美國)。
1.2藥品與試劑 立達霉原料藥由長沙拜特生物科技研究所有限公司提供。立達霉對照品購自北京世紀奧科生物技術有限公司,德國Dr.Ehrenstorfer,CAS編號57837-19-1(水分含量0.1%,檢測純度為99%,耐受性/不確定性±0.5%,卡爾·費歇爾滴定法測定)。甲酸、甲醇、甲醛均為色譜純。
1.3養(yǎng)殖條件 試驗用健康草魚均購自上海浦東孫農(nóng)水產(chǎn)養(yǎng)殖場,平均體重為(250±10)g,將草魚放置于提前用高錳酸鉀消毒后的水族箱(100cm×80cm×50cm)中暫養(yǎng)7d,暫養(yǎng)期間每2d換1次水,每次換水量為1/3。試驗用水為充分曝氣后的自來水,充氣泵持續(xù)進行充氧。試驗期間使用加熱棒進行控溫,水溫為(25±1)℃。
1.4方法
1.4.1給藥方式和取樣。試驗用草魚共1080尾,隨機分為3組,每組3個重復,1組空白對照,1組口灌,1組浸泡。在給藥前采集空白肝臟組織,口灌組以200mg/kg的劑量進行口灌,無回吐者保留試驗;浸泡組以9mg/L的濃度進行浸泡??诠嗪徒萁M,在給藥3h后分別取肝臟組織樣品,并將取得的樣品置于-80℃下保存。
1.4.2樣品的前處理。
1.4.2.1提取。將樣品從低溫冰箱中取出,置于室溫解凍。準確稱取5g肝臟勻漿組織于50mL離心管中,加入20mL甲醇,渦旋振蕩5min,8000r/min離心10min,取上清液置于另1個干凈的100mL離心管中;用20mL甲醇重復提取1次后,合并上清液,在合并的上清液中加入40mL正己烷,渦旋振蕩后,靜置10min,取下層清液,待凈化。
1.4.2.2凈化。C18固相萃取小柱凈化;加3mL的乙腈活化固相萃取小柱;用3mL的水淋洗,除去小柱內(nèi)原有的雜質(zhì);將待凈化的樣品提取液加入固相萃取小柱;再用3mL的水淋洗,除去小柱內(nèi)殘留的雜質(zhì);最后用3mL的乙腈將藥物從小柱內(nèi)洗脫下來,待濃縮。
1.4.2.3濃縮。將洗脫液用N2在30℃條件下吹干,再用1mL流動相充分溶解,經(jīng)O.45μm微孔濾膜過濾,上機測定。
1.4.3HPLC參數(shù)。色譜柱:反相色譜柱C18柱(4.6mm×250mm),柱溫30℃,流動相:0.1%的甲酸水溶液(A)和10%(V/V)甲醇甲醛溶液(B),洗脫梯度如下:0~0.5min,5%B;>0.5~2.0min,5%~25%B;>2.0~3.0min,25%~80%B;>3.O-4.0min,80%~95%B。檢測波長210nm,流速0.3mL/min,進樣量5μL。
1.4.4質(zhì)譜參數(shù)。離子源為電噴霧電離源,采用正離子檢測模式,干燥氣體N2,溫度為350℃,流速為10L/min;霧化氣體N2,霧化器壓力為2.8×105Pa;鞘氣氣體N2,溫度為360℃,流速為12L/min;毛細管電壓為4000V,噴嘴電壓為0V。
1.4.5代謝產(chǎn)物分析。準確稱取5g肝臟勻漿組織,分別按樣品處理方法處理后進樣分析。給藥組及空白組樣品均分別在正、負離子下采用一級掃描(m/z100~1000)獲得總離子流圖。比較給藥組及空白組總離子流圖,鑒別出代謝產(chǎn)物色譜峰及其準分子離子。分別對其準分子離子進行二級質(zhì)譜破碎,獲得二級質(zhì)譜圖,結(jié)合其準分子離子信息、二級離子碎片信息以及原形化合物結(jié)構(gòu),對代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進行分析。
2結(jié)果與分析
2.1草魚體內(nèi)立達霉及其代謝產(chǎn)物的HPLC-MS/MS定性分析 在給藥后的草魚肝臟中共發(fā)現(xiàn)7個具有給藥依賴性的色譜峰,其中選擇測定的標記為(M0~M4)。肝臟樣品中立達霉及其代謝產(chǎn)物的色譜見圖1。從色譜圖上可以看出,原藥M0在魚體內(nèi)被分解代謝所占比例較低,產(chǎn)生的6種主要代謝產(chǎn)物中M3相對較高,提示生成M3的通路可能是立達霉代謝的重要途徑。
2.1.1原藥M0的HPLC—MS/MS分析。在一級負離子全掃描質(zhì)譜中觀察到其準分子離子為m/z279.1471,色譜保留時間為9.6min時出現(xiàn)一個色譜峰(圖2),命名為M0,又對其進行色譜行為、準分子離子質(zhì)荷比以及碎片離子分析,其均與立達霉對照品一致,據(jù)此確定M0是未被代謝的原藥。
2.1.2代謝產(chǎn)物M1的HPLC-MS/MS分析。在一級負離子全掃描質(zhì)譜中觀察到其準分子離子為m/z472.1813,色譜保留時間為7.1min(圖2),命名為M1。二級全掃描質(zhì)譜中觀察到m/z472.1802的碎片離子(圖3),經(jīng)分析為準分子離子由于質(zhì)量數(shù)為176u的中性丟失生成,故推測其為葡萄糖醛酸苷。由于M1較立達霉(m/z2401.3000)質(zhì)量數(shù)多192,推測其為立達霉氧化后又發(fā)生葡萄糖苷醛酸化的產(chǎn)物,為N-(2,6-二甲苯基)-N-(羥乙?;┍彼?。
2.1.3代謝產(chǎn)物M2的HPLC-MS/MS分析。在一級負離子全掃描質(zhì)譜中觀察到其準分子離子為m/z296.1493,色譜保留時間為7.9~8.2min(圖2),命名為M2,其是所有代謝產(chǎn)物中質(zhì)譜響應較高的產(chǎn)物。二級全掃描質(zhì)譜中觀察到m/z296.1450(圖3)的碎片離子,由于m/z196.1450較立達霉準分子量多16,推測M2為立達霉的氧化產(chǎn)物,為N-(2-羥甲基-6-苯甲基)-N-(甲氧乙酰基)丙氨酸甲酯。
2.1.4代謝產(chǎn)物M3的HPLC-MS/MS分析。在一級負離子全掃描質(zhì)譜中觀察到其準分子離子為m/z252.1230,色譜保留時間為8.4min(圖2),命名為M3。進一步的二級質(zhì)譜碎裂模式中,觀察到碎片離子m/z252.1220(圖3)較立達霉準分子量少28,推測其為立達霉的雙脫甲基產(chǎn)物,推測M3為立達霉經(jīng)過雙脫甲基代謝產(chǎn)物,為N-(2-羧基-6-苯甲基)-Nv(甲氧乙酰基)丙氨酸。
2.1.5代謝產(chǎn)物M4的HPLC-MS/MS分析。在一級負離子全掃描質(zhì)譜中觀察到其準分子離子為m/z266.1387,色譜保留時間為9.0min(圖2),命名為M4。在準分子離子的二級全掃描質(zhì)譜中準分子量為m/z266.1404(圖3)。由于M4較立達霉準分子量少14,推測其為立達霉的單脫甲基產(chǎn)物,為N-[(2-羥甲基)-6-甲苯基]-N-(羥乙酰基)丙氨酸。
2.2草魚體內(nèi)立達霉代謝產(chǎn)物的定量分析 在浸泡、灌胃給藥立達霉3h后,取草魚肝臟樣品,分析各種產(chǎn)物的峰面積比例(表1)。試驗結(jié)果表明,在浸泡組及口灌組中,肝臟組織中的立達霉以原藥(MO)為主,其峰面積所占比例分別為76.62%、75.65%,均高于75.00%,在浸泡組其代謝產(chǎn)物M1、M2、M3、M4峰面積所占比例分別為1.64%、6.24%、8.87%、1.94%;而在口灌組,立達霉代謝產(chǎn)物M1、M2、M3、M4峰面積所占比例分別為1.17%、6.22%、9.87%、2.09%。
3討論
該試驗用的是液質(zhì)聯(lián)用技術,其把液相色譜和質(zhì)譜連接起來,利用的是內(nèi)噴射式和粒子流式接口的技術。它的工作原理是通過電離等方式,破壞中性化合物分子,使其產(chǎn)生分子離子和碎片離子,這些離子按照質(zhì)量和電荷之比(m/z)的大小順序被記錄下,形成質(zhì)譜圖,從而實現(xiàn)對化合物的分析檢測。HPLC-MS/MS技術與其他技術相比,其質(zhì)譜系統(tǒng)有卓越的靈敏度能夠確保對超痕量的最低檢測,同時其還具有高性能和可靠性的特點。該試驗采用HPLC-Ms/MS檢測方法,結(jié)果表明在口灌組及浸泡組,肝臟組織中的立達霉以原藥(M0)為主,高于75.00%;立達霉在草魚體內(nèi)代謝產(chǎn)物主要有4種,分別為N-(2-羧基6-苯甲基)-N-(甲氧乙?;┍彼帷-[(2-羥甲基)6-甲苯基]-N-(羥乙?;┍彼帷-(2,6二甲苯基)-N-(羥乙?;┍彼岷蚇-(2-羥甲基-6-苯甲基)-N-(甲氧乙?;┍彼峒柞?,各代謝產(chǎn)物所占的比例均小于10.00%。
因此,立達霉在草魚組織中殘留應以立達霉原藥作為殘留檢測標識物。