馬曉年,梁志堅(jiān),李怡
(昆明市疾病預(yù)防控制中心,昆明650228)
牛奶中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)。2008 年1 月15 日,衛(wèi)生部發(fā)布的《中國居民膳食指南(2007)》介紹了新版《膳食寶塔》凸顯牛奶價值,牛奶是攝取營養(yǎng)元素的催化劑以及健康的關(guān)鍵,是健康膳食的基石[1]。但由于奶牛飼養(yǎng)過程中,對泌乳期奶牛用藥不當(dāng)、違反國家規(guī)定把抗生素作為奶牛飼料添加劑使用、未經(jīng)徹底清洗和消毒患病奶牛使用過的擠奶工具及貯奶設(shè)備、高溫季節(jié)摻雜抗生素防止牛奶酸敗等原因,造成牛奶抗生素污染[2-3]。牛奶中的抗生素殘留主要以氯霉素為主,氯霉素(Chloram?phnicol,CAP)屬廣譜抗生素,能抑制細(xì)菌蛋白質(zhì)的形成,廣泛用于動物各種傳染性疾病的治療,特別是用于奶牛乳腺炎的治療,從而易使奶及奶制品中存在氯霉素殘留。由于氯霉素可引起再生障礙性貧血和粒狀白細(xì)胞缺乏癥等疾病[4],1999 年9 月13 日中華人民共和國農(nóng)業(yè)部發(fā)布了《動物性食品中獸藥最高殘留限量》[5]的通知,規(guī)定了氯霉素在所有食品動物的可食用組織不得檢出。
目前,氯霉素主要通過固相萃取小柱進(jìn)行前處理的提取、凈化[6-7],測定方法有液相色譜[8]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜[9-15]。液相色譜采用保留時間定性,易出現(xiàn)假陽性,而液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜采用核質(zhì)比定性,具有更高的準(zhǔn)確度。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜較于液相色譜具有更高的靈敏度,實(shí)現(xiàn)對痕量物質(zhì)更低的檢出限。前處理部分,國標(biāo)方法[11]采用C18 固相萃取小柱對牛奶進(jìn)行提取、凈化,風(fēng)險監(jiān)測工作手冊[12]采用MSC 固相萃取小柱提取、凈化雞蛋等高蛋白樣品。依據(jù)上述信息,本實(shí)驗(yàn)對比了C18、MSC 兩種固相萃取小柱對牛奶樣品中氯霉素的提取效果,為牛奶中氯霉素的測定提供參考依據(jù)。
QTRAP 4500 質(zhì)譜分析儀(美國AB SCIEX);Ag?ilent 1290 高效液相色譜儀(美國安捷倫);高速冷凍離心機(jī)(湖南赫西儀器);振蕩器(常州金壇恒豐儀器制造有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(德國IKA);氮吹儀(Reeko Auto EVA-30);電子天平(Sartorius,0.01 mg);均質(zhì)器;Agela Technologies Cleanert MCS-SPE固相萃取小柱(500 mg/6 mL);Agela Technologies Cleanert S C18-SPE固相萃取小柱(500 mg/6 mL)。
液態(tài)牛奶,市購;氯霉素(壇墨質(zhì)檢-國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心);氯霉素-D5(壇墨質(zhì)檢-國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心);甲醇、乙酸乙酯(色譜純,美國JT Baker);氨水、氯化鈉(分析純);正己烷(優(yōu)級純);實(shí)驗(yàn)用水為超純水。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確量取氯霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液25 μL,用甲醇稀釋并定容至100 mL,得到25.00 ng/mL 的氯霉素應(yīng)用液。準(zhǔn)確量取氯霉素-D5 標(biāo)準(zhǔn)溶液20 μL,用甲醇稀釋并定容至100 mL,得到20.00 ng/mL 的氯霉素-D5 應(yīng)用液。標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液均于4 ℃條件下保存。
1.2.2 樣品的提取
取10 g(精確至0.01g)均質(zhì)好的牛奶樣品于50 mL離心管中,加氯霉素-D5 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液100 μL,再加乙酸乙酯20 mL,振蕩15 min,5 000 r/min 離心10 min,取乙酸乙酯層于雞心瓶中。再加20 mL 乙酸乙酯重復(fù)提取一次,合并兩次提取液,于40 ℃水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干。用5 mL 4%氯化鈉溶液溶解殘留物,加5 mL 正己烷振蕩混合1 min,靜置分層,棄去正己烷。再加正己烷5 mL,重復(fù)提取一次,取下層液備用。
1.2.3 樣品的凈化
C18及MCS小柱依次用5 mL甲醇、5 mL水活化,取備用液分別過C18 及MCS 固相萃取小柱,用5 mL水淋洗抽干,再用5 mL 甲醇洗脫,收集洗脫液于40 ℃下氮?dú)獯蹈?。?.0 mL甲醇溶解殘留物,渦旋混勻,過0.22 μm 濾膜,供超高效液相-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)測定。
1.2.4 儀器條件
色譜:Syncronis C18 色譜柱(100×2.1 mm,1.7 μm);流動相A:0.05%氨水,流動相B:乙腈,梯度洗脫程序件(見表1);流速:0.40 mL/min,分析時間5 min,進(jìn)樣體積5 μL,柱溫30 ℃。
表1 流動相梯度洗脫
質(zhì)譜:離子源:電噴霧離子源(ESI);掃描方式:負(fù)離子模式;檢測方式:多反應(yīng)監(jiān)測(MRM);電離電壓:4.0 kV;檢測方式:多反應(yīng)檢測(MRM);離子源溫度:500 ℃;噴霧器壓力:50 psi;輔助加熱氣:50 psi;氣簾氣壓力:35 psi;其他參數(shù)見表2。
表2 各化合物質(zhì)譜參數(shù)
根據(jù)待測物的性質(zhì),使用氯霉素及氯霉素-D5 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液在ESI-模式下分別進(jìn)行質(zhì)譜條件優(yōu)化。選擇每種藥物響應(yīng)強(qiáng)度最高的m/z 值作為母離子,進(jìn)行子離子掃描,并優(yōu)化去簇電壓和碰撞電壓。并在MRM 模式下優(yōu)化了氣簾氣、離子源溫度、噴霧氣、輔助加熱氣。
本文實(shí)驗(yàn)了Hypersll GOLD色譜柱(100×2.1 mm,1.9 μm),Syncronis C18 色譜柱(100×2.1 mm,1.7 μm),發(fā)現(xiàn)采用Hypersll GOLD 色譜柱(100×2.1 mm,1.9 μm)分離時,色譜峰展寬,響應(yīng)值偏低。采用Syncronis C18色譜柱(100×2.1 mm,1.7 μm)分離時,色譜峰得到較大改善,峰形收窄,響應(yīng)增高,基線噪音降低,實(shí)現(xiàn)更低檢出限。
本文選擇流動相時考慮到是ESI-模式,所以使用了0.05%氨水及具有改善峰形作用的乙腈。低流速時,峰形展寬、拖尾,綜合分離效果及柱壓等因素,最終選擇0.4 mL/min 流速。圖1 為1.00 ng/mL 的氯霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液MRM 譜圖。
圖1 CPA標(biāo)準(zhǔn)MRM譜圖
2.3.1 提取溶劑的選擇
本文試驗(yàn)了乙腈-乙酸乙酯(10:90)、乙腈-乙酸乙酯(20:80)、乙腈-乙酸乙酯(50:50)及乙酸乙酯的提取效果。乙腈-乙酸乙酯(10:90)、乙腈-乙酸乙酯(20:80)分層效果不理想,震搖乳化。乙腈-乙酸乙酯(50:50)提取,分層效果較好(分為乙腈層、磷脂層、乙酸乙酯層),但加標(biāo)回收率較低,在21.6%~48.5%之間。乙酸乙酯,振蕩提取效果較好,回收率均能達(dá)50%以上。
圖2 不同提取溶劑對比
2.3.2 提取方法的選擇
本文比較了《2019 年國家食品污染物和有害因素風(fēng)險監(jiān)測工作手冊》[11]中用乙酸乙酯提取一次,氮?dú)獯蹈伤芙膺^固相萃取小柱提取、凈化,及GB 29688-2013《牛奶中氯霉素殘留量的測定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》[12]中乙酸乙酯提取兩次,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,水溶液溶解過固相萃取小柱提取、凈化。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),手冊的提取方法損失較大,回收率均于60%以下,國標(biāo)方法提取效果較佳。
2.3.3 固相萃取柱的選擇
本文進(jìn)行了0.10、0.50、2.50、10.00 ng 4 個水平的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),比較了C18 及MCS 兩種固相萃取小柱對氯霉素的保留能力。結(jié)果表明MCS 固相萃取小柱4 個水平的回收均實(shí)現(xiàn)75%以上,而C18 固相萃取小柱在低水平回收實(shí)驗(yàn)中效果不佳,回收率低于50%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3 兩種固相萃取柱的回收率(%)
用甲醇將氯霉素-D5 及氯霉素標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用液制備成含氯霉素-D5 2.00 ng/mL,含氯霉素分別為0.01、0.05、0.10、0.50、1.00、2.50、5.00、10.00 ng/mL 的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,在確定的分析條件下進(jìn)行測定,以標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),氯霉素與氯霉素-D5 響應(yīng)值之比為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到的線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限見表4。
表4 氯霉素的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限
圖3 工作曲線
取不含氯霉素的牛奶樣品分別過C18 及MCS 固相萃取小柱進(jìn)行三水平加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表5。由表中可見,C18 固相萃取小柱回收率在31.4%~155%之間,在低水平及高水平的回收率均不理想,而MCS 固相萃取小柱在三個水平的加標(biāo)回收率均能達(dá)到50.4%以上。結(jié)合上述固相萃取小柱回收試驗(yàn),說明MCS 固相萃取小柱有更良好的準(zhǔn)確性,適宜于牛奶中氯霉素殘留的痕量測定。圖4 為牛奶樣品添加氯霉素的MRM 譜圖。
表5 氯霉素在不同加標(biāo)水平下的加標(biāo)回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=3)
圖4 加標(biāo)樣品MRM譜圖
本研究采用2 種不同的固相萃取小柱對牛奶中的氯霉素進(jìn)行提取、富集和凈化,通過對回收率、精密度、定量限等指標(biāo)進(jìn)行考察,得出MCS 固相萃取小柱損失小,回收率高,同時檢出限可達(dá)到0.004 μg/kg,遠(yuǎn)低于國標(biāo)方法,且穩(wěn)定性高,適用于大量樣品的集中測定。
建立了UPLC-MS/MS 內(nèi)標(biāo)法測定牛奶中氯霉素含量的方法。分析過程中引入氯霉素-D5 作為內(nèi)標(biāo)物,對于分析全過程中導(dǎo)致目標(biāo)物損失給予完全的校正,改善了方法的精密度。以Syncronis C18 色譜柱分離,流動相為0.05%氨水和乙腈,電噴霧負(fù)離子MRM 模式檢測。該法測定周期短、定性、定量準(zhǔn)確,適用于痕量氯霉素的檢測。