張玉昆,劉振先,徐 歌,鄭曉瑩,劉錦信,繆小群
( 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院,廣東 佛山 528000 )
抗病毒藥物作為人類治療病毒性疾病的專用藥,移作獸用缺乏科學(xué)依據(jù)[1]。2005年,美國食品藥物管理局已經(jīng)下令禁止把人類抗病毒藥物濫用于畜禽中[2],與此同時我國農(nóng)業(yè)部第560號公告也曾明令禁止抗病毒藥物作為獸藥使用[3]。雖然抗病毒藥屬動物禁用藥物,但其在動物養(yǎng)殖中依然使用廣泛。金剛烷胺、金剛乙胺有致畸性,會損害人體的生殖系統(tǒng), 可導(dǎo)致精神病患者精神分裂癥狀加重,并出現(xiàn)難治性雙下肢水腫[4]。若飼養(yǎng)者不科學(xué)、不合理地使用該藥物,易導(dǎo)致藥物在畜禽機(jī)體內(nèi)殘留與富集,不僅會造成畜禽中毒,也會引起病毒耐藥毒株的出現(xiàn)使抗病毒藥物有效性降低,其耐藥性也有轉(zhuǎn)移擴(kuò)散到人體的風(fēng)險[5],對消費者的健康存在很大的隱患。
國內(nèi)外主要采用酶聯(lián)免疫法[6]、氣相色譜法[7]、液相色譜法[8]、液相色譜—質(zhì)譜法[9-15]等檢測動物組織中的金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛和嗎啉胍。目前,我國對于水產(chǎn)品中抗病毒藥物藥物殘留檢測的研究還比較少, 尚未制定相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。筆者在查閱大量文獻(xiàn)基礎(chǔ)上對儀器參數(shù)和樣品前處理條件進(jìn)行優(yōu)化,建立的分散固相萃取—超高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法,能夠同時測定水產(chǎn)品中的金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛和嗎啉胍,方法簡單,操作方便,為批量檢測樣品中金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛和嗎啉胍等違禁藥物的殘留量提供技術(shù)支持。
樣品包括凡納濱對蝦(Litopenaeusvannamei)、鯉魚(Cyprinuscarpio)、草魚(Ctenopharyngodonidellus)、新對蝦(Metapenaeussp.)等,均為市售樣品。
試劑:甲醇、乙腈(色譜純,德國SccBayer公司);甲酸、乙酸(分析純,天津科密歐化學(xué)試劑廠);三氯乙酸(分析純,天津市大茂化學(xué)試劑廠);C18(粒徑40 μm);PSA(美國Agilen公司)。
標(biāo)準(zhǔn)品:金剛烷胺(純度98%,中國食品藥品鑒定研究所);美金剛(純度99.2%,美國Sigma公司);金剛乙胺(純度99%,美國Sigma公司);嗎啉胍(純度98.3%,日本TCI公司);金剛烷胺-d15(純度99.3%,加拿大Toronto Research Chemicals公司)。
API4000超高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國AB公司);lHSC-24B氮吹濃縮儀(天津恒奧科技);JW-3021HK低溫超高速離心機(jī)(安徽嘉文);MTV-100渦旋混合器(德國IKA公司);高速分散均質(zhì)機(jī)(上海本昂)。
1.3.1 抗病毒藥物標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液配制
準(zhǔn)確稱取金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛、嗎啉胍10 mg(按實際含量折算,精確至0.0001),分別置100 mL容量瓶中使用甲醇溶解并稀釋,配成0.1 mg/mL外標(biāo)儲備溶液,-18 ℃下保存。甲醇稀釋備用。
1.3.2 抗病毒藥物混合中間液的配制
取適量配制好的抗病毒藥物標(biāo)準(zhǔn)儲備液,甲醇定容,配制成1.0 μg/mL的混標(biāo)儲備液,-18 ℃下保存。甲醇稀釋備用。
1.4.1 色譜條件
色譜柱:Shim-pack GIST C18-AQ HP(3 μm,2.1 mm×100 mm);流動相:A(0.1%甲酸水),B(甲醇);柱溫:35 ℃;進(jìn)樣量:10 μL。梯度洗脫程序見表1。
表1 梯度洗脫程序
1.4.2 質(zhì)譜條件
離子源:電噴霧離子源(ESI+);掃描方式:正離子掃描;氣簾氣壓力:25 psi(1 psi=6.8948 kPa);離子源噴霧電壓:5500 V;碰撞氣壓力:5 psi; 離子源溫:550 ℃;噴霧氣壓力:60 psi;加熱輔助霧化氣壓力:55 psi;柱溫35 ℃;檢測方式:多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)。監(jiān)測離子對、錐孔電壓和碰撞能量等見表2。
表2 目標(biāo)化合物的多反應(yīng)監(jiān)測質(zhì)譜參數(shù)
稱取2 g處理好的樣(精確至0.01 g),于50 mL聚丙烯具塞離心管中,加入40 μL金剛烷胺-d15內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)工作液,加入1%三氯乙酸和1%乙酸乙腈(1∶9,體積比)10 mL提取,渦旋振蕩5 min,超聲15 min后用冷凍高速離心機(jī)9000 r/min,4 ℃離心5 min取上清液于另一支50 mL離心管中。在殘渣中加入5 mL提取劑重復(fù)上述操作,合并上清液,于45 ℃水浴氮吹至近干。用初始流動相復(fù)溶并定容1 mL,將復(fù)溶后的液體全部轉(zhuǎn)移到裝有30 mg PSA、30 mg C18、50 mg中性氧化鋁的2 mL的離心管中,渦旋振蕩5 min,9000 r/min,4 ℃,離心5 min。將上述離心后的凈化液過0.22 μm濾膜待上機(jī)測定。
4種抗病毒類藥物的質(zhì)量濃度為1~100 μg/L,采用內(nèi)標(biāo)法,以待測物的質(zhì)量濃度作為橫坐標(biāo),以待測物定量離子的峰面積與內(nèi)標(biāo)定量離子的峰面積之比作為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線;此外,在空白鯉魚肉、草魚肉、凡納濱對蝦樣品中加入4種抗病毒類藥物的標(biāo)準(zhǔn)溶液,經(jīng)過提取和凈化后,進(jìn)行儀器檢測,以3倍信噪比為檢出限,以10倍信噪比為定量限。4種化合物的線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限、定量限見表3。
表3 線性方程與檢出限
以空白鯉魚、草魚、凡納濱對蝦作為樣品基質(zhì),在 1、10、50 μg/kg含量水平上(表4)添加4種抗病毒藥物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按上述方法測定并計算回收率,每個添加水平測定6個平行樣品,進(jìn)行回收率試驗。結(jié)果顯示,在空白鯉魚、草魚、凡納濱對蝦樣品中4種抗病毒藥物的回收率為86.0%~98.5%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于8%,本試驗所建立方法的精密度與回收率均能達(dá)到殘留檢測標(biāo)準(zhǔn)的要求。各特征離子質(zhì)量色譜圖見圖1~2。
圖1 10 μg/kg混合標(biāo)準(zhǔn)溶液MRM色譜圖
表4 空白鯉魚、草魚、凡納濱對蝦中4種抗病毒藥添加回收率和精密度(n=6)
將建立的方法應(yīng)用于實驗室留樣的20個魚、蝦樣品進(jìn)行檢測,有一份新對蝦樣品中檢測出金剛烷胺含量為4.7 μg/kg。
4種抗病毒藥物均含有胺基基團(tuán)易結(jié)合H+,帶正電荷,因此,在進(jìn)行質(zhì)譜掃描過程中采用正離子掃描模式。通過優(yōu)化離子源參數(shù),確認(rèn)母離子峰,并進(jìn)行二級質(zhì)譜分析,確保每個母離子均有3個子離子,同時監(jiān)測多個子離子能夠減少基質(zhì)造成的干擾,避免假陽性結(jié)果的發(fā)生,確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。在液相色譜流動相中加入少量的甲酸會增強(qiáng)待測化合物的響應(yīng)強(qiáng)度,這主要是由于酸提供了更多的H+。因此筆者選用0.1%甲酸溶液與甲醇為流動相,對梯度洗脫程序進(jìn)行優(yōu)化,從而保證各個化合物有良好的峰形、分離度及響應(yīng)強(qiáng)度。
金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛、嗎啉胍均屬極性化合物,根據(jù)相似相溶原理此4種抗病毒藥物質(zhì)更易溶于極性有機(jī)試劑中,因此本試驗考察了乙腈與甲醇的提取效果,相比甲醇而言,乙腈沉淀蛋白脂肪的效果更強(qiáng),離心后的溶液更為干凈,這為后續(xù)凈化步驟提供了便利;此外,化合物中所含的胺基基團(tuán),在酸性條件下帶正電荷易溶于水,因此本試驗分別考察了三氯乙酸、甲酸、鹽酸及其與不同比例的乙腈的提取效果。通過比較試驗,發(fā)現(xiàn)1%三氯乙酸和1%乙酸乙腈作為提取溶劑時基質(zhì)干擾較小且回收率高。
魚、蝦中含有大量的脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物等干擾物[16],如果不將其凈化而直接用于測定,就會產(chǎn)生較大的基質(zhì)抑制效應(yīng)[17],影響檢測的靈敏度??紤]到C18可有效去除脂類、糖類等親脂性雜質(zhì),PSA粉可去除基質(zhì)中的脂肪酸和甾醇類干擾物,中性氧化鋁通過路易斯酸堿作用、極性相互作用和離子交換作用能有效的吸附基質(zhì)中脂肪類雜質(zhì)。本試驗對C18粉、PSA粉及中性氧化鋁的凈化效果進(jìn)行了考察。結(jié)果表明,這3種凈化劑單獨使用時或兩種一起使用時凈化效果均不理想。本試驗考察了20~100 mg C18粉、20~100 mg PSA粉、30~100 mg中性氧化鋁不同組合對樣品的凈化效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)30 mg C18粉、30 mg PSA粉與50 mg中性氧化鋁混合使用時能有效的降低基質(zhì)效應(yīng),回收率均為86.0%~98.5%。
圖2 空白鯉魚肉中添加10 μg/kg混合標(biāo)準(zhǔn)溶液及空白基質(zhì)MRM色譜圖
目前,我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SN/T 4253—2015中對抗病毒類藥物的檢測低限為1.0 μg/kg[18]。本試驗通過對儀器參數(shù)和樣品前處理條件的優(yōu)化,建立了超高液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定魚、蝦中金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛、嗎啉胍的分析方法,該方法獲得了較為滿意的分離效果,其準(zhǔn)確度、精密度和檢出限均滿足國內(nèi)相關(guān)法規(guī)的要求。本研究采用30 mg C18、30 mg PSA、50 mg中性氧化鋁凈化的方式結(jié)合Shim-pack GIST C18-AQ柱分離,有效解決了金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛、嗎啉胍同時檢測干擾多、回收率低的難題,節(jié)約了試驗成本,提高了工作效率;同時,通過同位素內(nèi)標(biāo)法定量,進(jìn)一步減小基質(zhì)效應(yīng)帶來的誤差,使試驗結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠,特別適用于實際樣品的批量檢測。