康玉軍,康鵬天,陳桂花,何晶晶,劉 哲,施澤強(qiáng)
(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070;2.甘肅省漁業(yè)技術(shù)推廣總站,甘肅 蘭州 730030;3.敦煌市金博特種水產(chǎn)養(yǎng)殖有限公司,甘肅 敦煌 736203)
虹鱒是聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織向全球推薦的優(yōu)良魚(yú)類養(yǎng)殖品種之一。因其骨少肉厚,含肉率高,無(wú)肌間刺,肌肉中富含不飽和脂肪酸,深受人們的喜愛(ài)[1]。然而,虹鱒對(duì)水質(zhì)要求高、應(yīng)激性強(qiáng),在其活魚(yú)運(yùn)輸過(guò)程中往往因運(yùn)輸脅迫導(dǎo)致魚(yú)體受傷死亡,影響鮮度[2-3]。
合理使用化學(xué)麻醉劑能夠降低魚(yú)體新陳代謝,減少對(duì)魚(yú)體的傷害,從而提高運(yùn)輸存活率,降低運(yùn)輸成本,達(dá)到安全有效運(yùn)輸?shù)哪康腫2]。MS-222(3-氨基苯甲酸乙酯甲基磺酸鹽),是目前廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)動(dòng)物中的麻醉劑,因其具有易處理、效力迅速等優(yōu)點(diǎn),已獲得美國(guó)食品及藥物管理局(FDA)批準(zhǔn)認(rèn)證[4]。但由于MS-222的漁用藥理學(xué)研究滯后,缺乏相關(guān)研究資料,所以其在水產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用存在較大的盲目性,誤用、濫用現(xiàn)象極為普遍,從而使藥物使用效果難以保證;更為甚者,藥物殘留導(dǎo)致水產(chǎn)食品安全問(wèn)題[5]。
當(dāng)前,水產(chǎn)品藥物殘留和食品安全問(wèn)題日益引起全世界的廣泛關(guān)注,往往形成我國(guó)水產(chǎn)品出口創(chuàng)匯過(guò)程中的綠色貿(mào)易壁壘,對(duì)國(guó)內(nèi)水產(chǎn)食品安全保障也造成巨大阻力[6]。鑒于MS-222在水產(chǎn)品中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,因此,虹鱒養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐中,必須嚴(yán)格執(zhí)行MS-222休藥期,要科學(xué)用藥,提高虹鱒商品魚(yú)的產(chǎn)品質(zhì)量,從而提高經(jīng)濟(jì)效益和產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。這些工作的前提是建立MS-222在動(dòng)物體內(nèi)殘留檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法,從而形成完備的藥效學(xué)、藥代動(dòng)力學(xué)資料。
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)MS-222在水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)殘留檢測(cè)方法均有研究[5,7-9],但尚沒(méi)有虹鱒體內(nèi)MS-222殘留檢測(cè)方法。因此,盡快建立MS-222的代謝和殘留檢測(cè)方法非常必要。
本文研究了虹鱒肌肉組織中MS-222殘留檢測(cè)的高效液相色譜-紫外(HPLC-UV)檢測(cè)方法,旨在建立更加簡(jiǎn)便、快速、靈敏和實(shí)用的檢測(cè)方法,為進(jìn)一步研究MS-222在虹鱒體內(nèi)的殘留及其代謝規(guī)律提供技術(shù)支持。
福立FL2200高效液相色譜儀,浙江福立分析儀器有限公司。CP214型電子分析天平,奧豪斯儀器(上海)有限公司;TGL-16M高速冷凍離心機(jī),長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司。XH-B型旋渦混合器,江蘇康健醫(yī)療用品有限公司。YQ-3型組織勻漿機(jī),常州國(guó)華電器有限公司。KQ5200E型超聲波洗滌儀,昆山市超聲儀器有限公司。RE-52C型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,金壇醫(yī)療儀器廠。SHB-III型臺(tái)式循環(huán)水多用真空泵,鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司。Eppendorf微量可調(diào)移液器,德國(guó)EPPENDORF公司。Alumina-B堿性氧化鋁固相萃取柱(規(guī)格:500 mg/3 ml),上海歇陽(yáng)生物科技有限公司。
對(duì)照品:MS-222(含量>99.5%),Sigma公司。水:水為符合GB/T 6682規(guī)定的二級(jí)水;甲醇、乙腈、乙酸為色譜純,正己烷、正丙醇、無(wú)水硫酸鈉為分析純,天津市富宇精細(xì)化工有限公司。
1.3.1 MS-222標(biāo)準(zhǔn)液配制 準(zhǔn)確稱取MS-222標(biāo)準(zhǔn)品0.10 g置于100 ml容量瓶中,用甲醇溶解并定容,在旋渦混合器上混勻5 min,制成質(zhì)量濃度為1.0 mg/ml MS-222標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
1.3.2 Mcllvaine緩沖液配制 Mcllvaine緩沖液由563 ml的0.1 mol/L檸檬酸溶液和437 ml的0.2 mol/L的磷酸氫二鈉溶液混合所制。用分析天平稱取21.014 g檸檬酸于燒杯中并加水溶解,定容至1 000 ml制得0.1 mol/L檸檬酸溶液;稱取35.814 g磷酸氫二鈉于燒杯中并加水溶解,定容至500 ml制得0.2 mol/L的磷酸氫二鈉溶液。
1.4.1 樣品采集 沿著虹鱒背脊取肌肉,去皮后用組織搗碎勻漿機(jī)打成肉糜,冷凍備用。
1.4.2 樣品處理 稱取2.0 g均質(zhì)后的虹鱒肌肉組織置于50 ml具塞離心管中,加入20 ml體積比為1∶1的Mcllvaine緩沖液(pH=4.4)與甲醇的混合提取液,渦旋震蕩5 min使之充分混合。在30 ℃條件下,超聲提取20 min后,以3 000 r/min的速度離心8 min,離心后移取上清液至玻璃試管中(重復(fù)2次)。隨后向50 ml離心管中再加入20 ml體積比1∶1的Mcllvaine緩沖液(pH=4.4)與甲醇的混合提取液,重復(fù)提取1次,合并兩次提取的上清液。將兩次的上清液在50 ℃水浴下旋轉(zhuǎn)減壓蒸發(fā)至近干,蒸干后加入10 mlMcllvaine緩沖液(pH=4.4)將殘?jiān)芙猓芙庖航?jīng)化學(xué)分析定性濾紙過(guò)濾后過(guò)C18固相萃取柱進(jìn)行純化。萃取柱分別先后以3 ml甲醇和3 ml Mcllvaine緩沖液(pH=4.4)進(jìn)行激活,將過(guò)濾后的殘?jiān)芙庖恨D(zhuǎn)移到其中,然后用2 ml 7.5%的甲醇溶液淋洗,抽至近干后,用2 ml甲醇和1%乙酸溶液的混合液(體積比為1∶1)進(jìn)行洗脫。洗脫液收集5 ml于離心管中,過(guò)0.45 μm微孔濾膜后用甲醇與1%乙酸的混合溶液定容到2 ml容量瓶中,待測(cè)。
安捷倫C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);進(jìn)樣量:50 μl;流動(dòng)相:甲醇∶水∶乙酸=6 5 ∶3 5 ∶1(等梯度洗脫);流動(dòng)相速度:0.6 ml/min;柱溫:35 ℃;檢測(cè)波長(zhǎng):223 nm(紫外線檢測(cè))。
用甲醇將MS-222標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋,分別在空白肌肉樣品中按25 μg/kg、50 μg/kg、100 μg/kg、200 μg/kg、400 μg/kg、800 μg/kg進(jìn)行添加,按照1.4、1.5步驟測(cè)定,記錄峰面積,以MS-222色譜圖峰面積為縱坐標(biāo)、MS-222濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.7.1 靈敏度 將逐步稀釋的MS-222對(duì)照品加入空白樣品后上機(jī)測(cè)定,以信噪比(S/N)=3時(shí)的樣品濃度為最低檢測(cè)限。
1.7.2 精密度 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液重復(fù)上機(jī)測(cè)定6次,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD。
1.7.3 回收率和變異系數(shù) 取空白虹鱒肌肉樣品6份,分別準(zhǔn)確加入不同濃度的MS-222,之后按上文樣品處理方法和色譜條件進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算加標(biāo)回收率和變異系數(shù)。
按1.5步驟對(duì)MS-222標(biāo)準(zhǔn)品和加標(biāo)后的空白虹鱒肌肉樣品進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知,MS-222的HPLC出峰時(shí)間為6.1 min左右,目標(biāo)峰分離良好、峰形尖銳、對(duì)稱,靈敏度高。
在每個(gè)空白肌肉樣品中分別添加25 μg/kg、50 μg/kg、100 μg/kg、200 μg/kg、400 μg/kg、800 μg/kg的MS-222,每個(gè)濃度設(shè)置3個(gè)重復(fù)。本研究中MS-222的線性范圍為25~800 μg/kg。在此線性范圍內(nèi),y=3.12×104x,相關(guān)系數(shù)為0.999 8,線性關(guān)系良好,定量的準(zhǔn)確性高。將MS-222對(duì)照品準(zhǔn)確加入空白樣品后上機(jī)測(cè)定,依據(jù)信噪比(S/N)測(cè)得檢測(cè)限為20 μg/kg。
虹鱒肌肉組織中添加不同濃度MS-222的HPLC-UV檢測(cè)方法精密度見(jiàn)表1。由表1可知,本研究的方法精密度在2.63%~4.74%之間,說(shuō)明樣品前處理方法得當(dāng),樣品質(zhì)量較為穩(wěn)定。
虹鱒肌肉組織中添加不同濃度MS-222的回收率和變異系數(shù)見(jiàn)表2。結(jié)果顯示:所有加標(biāo)濃度組的MS-222回收率均>88%,批內(nèi)變異系數(shù)<1.2%,批間變異系數(shù)均<5%。結(jié)果表明該方法的重復(fù)性和重現(xiàn)性好。
圖1 MS-222標(biāo)準(zhǔn)品(A)和空白虹鱒肌肉加標(biāo)(B)的HPLC-UV色譜圖
表1 虹鱒肌肉組織中添加MS-222檢測(cè)方法的精密度
表2 虹鱒肌肉組織中添加MS-222的檢測(cè)回收率和變異系數(shù)
MS-222為白色晶狀粉末,其水溶性好,是美國(guó)FDA批準(zhǔn)的唯一可用于水產(chǎn)品的漁用麻醉劑。MS-222具有良好的鎮(zhèn)靜安定作用,在活魚(yú)麻醉運(yùn)輸中可提高魚(yú)體的存活率以及上市鮮度[10]。隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高,其對(duì)動(dòng)物源性食品的品質(zhì)和食品安全問(wèn)題也越來(lái)越關(guān)注。然而,對(duì)于處在商品流通環(huán)節(jié)的漁用麻醉劑的規(guī)范使用和藥物殘留問(wèn)題,目前關(guān)注度尚有不足。MS-222的使用劑量往往取決于水產(chǎn)動(dòng)物的種類、年齡、規(guī)格以及水體溫度等諸多因素,一般介于25~100 mg/L[11-12]。而生產(chǎn)實(shí)踐中,銷售商往往僅憑借經(jīng)驗(yàn)掌握MS-222的用量。此外,有研究顯示MS-222主要蓄積于魚(yú)體的肝臟和脾臟等部位,在肌肉中的殘留量較低,但美國(guó)FDA依舊規(guī)定MS-222應(yīng)用于養(yǎng)殖魚(yú)類,需有21 d的休藥期[12]。目前我國(guó)尚未建立有關(guān)MS-222的規(guī)范使用和殘留限量標(biāo)準(zhǔn),很多商家出于短期利益考量,并未對(duì)相關(guān)的商品魚(yú)進(jìn)行休藥暫養(yǎng),可能存在麻醉劑殘留的食品安全風(fēng)險(xiǎn)[5]。因此,盡快建立基于MS-222的代謝和殘留檢測(cè)方法的漁用麻醉劑使用和限量標(biāo)準(zhǔn)迫在眉睫。
MS-222是一種極性化合物,依據(jù)相似相溶原理,一般多選用極性較強(qiáng)的提取液,如極性有機(jī)溶劑、緩沖溶液/水與有機(jī)溶劑的混合溶液等。常見(jiàn)的MS-222提取液有水、甲醇∶水(1∶1)、乙腈∶水(1∶1)、乙酸-乙酸鈉緩沖液等[13]。本研究參考已有文獻(xiàn)報(bào)道,選用Mcllvaine緩沖液(pH=4.4)與甲醇的混合提取液。為了提高M(jìn)S-222的回收率,采用勻漿和超聲波處理相結(jié)合的方法,且虹鱒肌肉組織勻漿后超聲提取兩次。
虹鱒作為典型的冷水性魚(yú)類,肌肉成分復(fù)雜,富含油脂[14]。這對(duì)于用于HPLC分析的肌肉組織樣品制備造成了一定程度的不利影響,如果樣品處理不當(dāng),易產(chǎn)生過(guò)多雜質(zhì)峰,掩蔽目標(biāo)峰。因此,樣品前處理中的純化步驟尤為重要。在預(yù)試驗(yàn)階段,本研究對(duì)比了C18、C8、苯基、氰基等固相萃取柱的樣品純化效果,最終采用C18萃取柱用進(jìn)行樣品純化。
本研究中的HPLC分析采用的是C18柱分離,餾分使用223 nm波長(zhǎng)的紫外線進(jìn)行檢測(cè),最終計(jì)算得到檢測(cè)限為20 μg/kg。結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道[5,15],紫外檢測(cè)器對(duì)于低濃度樣品,存在基質(zhì)對(duì)定性、定量結(jié)果影響大的問(wèn)題,方法的靈敏度尚有提升空間。關(guān)于色譜分析過(guò)程中的柱溫,預(yù)實(shí)驗(yàn)階段分別在35 ℃和50 ℃下對(duì)MS-222對(duì)照品溶液進(jìn)行HPLC-UV檢測(cè),結(jié)果顯示35 ℃時(shí)目標(biāo)峰的峰型較50 ℃時(shí)尖銳,考察保留時(shí)間、目標(biāo)峰與雜質(zhì)峰的分離程度等方面,兩個(gè)溫度點(diǎn)無(wú)顯著差異??紤]節(jié)能、色譜柱壽命等因素,本研究中選35 ℃作為液相色譜儀的檢測(cè)溫度。參考Scherpenisse[7]、朱敏[10]和黎智廣[15]等的研究,本研究中先后采用甲醇∶水∶乙酸=65∶35∶1(流動(dòng)相1)、0.5%甲酸∶乙腈=60∶40(流動(dòng)相2)、甲醇∶1%乙酸=75∶25(流動(dòng)相3)和三種流動(dòng)相對(duì)50.0 μg/ml的MS-222標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行了等梯度洗脫。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,使用流動(dòng)相1洗脫所得峰形相對(duì)較好,基線平且低,目標(biāo)峰出峰時(shí)間在6.1~6.9 min之間,且在此時(shí)間內(nèi)基本無(wú)雜質(zhì)峰。與已有相關(guān)報(bào)道的研究結(jié)果相比[16-17],該流動(dòng)相在一定程度上縮短了目標(biāo)峰的保留時(shí)間,且檢測(cè)加標(biāo)樣品時(shí)目標(biāo)峰分離更好。因而,將甲醇∶水∶乙酸=65∶35∶1的洗脫方式作為最終流動(dòng)相洗脫梯度。
MS-222在虹鱒肌肉中的HPLC-UV殘留檢測(cè)方法具有操作便捷、提取率高、重復(fù)性和重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn),具備良好的檢測(cè)特異性和精密度,加標(biāo)回收率>88%,批內(nèi)變異系數(shù)<1.2%,批間變異系數(shù)均<5%,方法的重復(fù)性和重現(xiàn)性好,滿足一般MS-222殘留分析的需要,可為進(jìn)一步研究MS-222在虹鱒體內(nèi)的殘留及其代謝規(guī)律提供技術(shù)支持。