*張強(qiáng)英 夏露
(西藏大學(xué)理學(xué)院 西藏 850000)
隨著生產(chǎn)生活水平的不斷提高,環(huán)境問題逐漸顯現(xiàn),農(nóng)藥殘留污染已經(jīng)成為人類面臨的最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。農(nóng)藥殘留引起了大眾的廣泛關(guān)注,促使科研人員建立采用檢測限低,精確度高,特異性好且適宜的藥物殘留檢測方法。環(huán)境中阿維菌素類藥物濃度的檢測一直是值得關(guān)注的課題,其對環(huán)境保護(hù)和人類健康都具有重要的意義。
阿維菌素被譽(yù)為當(dāng)今最有前途的抗蟲抗生素,是迄今為止活性最高的生物源殺蟲劑[1]。阿維菌素類藥物是由阿維鏈霉菌發(fā)酵產(chǎn)物提取出的一類新型抗生素類生物農(nóng)藥,分為A、B兩類,每類包含四個(gè)組分,其中B1a抗蟲活性最強(qiáng)。阿維菌素由B1a(≥80%)和B1b(≤20%)組成。在后續(xù)研究中,以阿維菌素主要生物活性物質(zhì)B1a和B1b結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)不斷合成新物質(zhì),如伊維菌素、多拉霉素、乙酰基阿維菌素等(結(jié)構(gòu)如圖1所示)。阿維菌素因藥物高效、廣譜、獨(dú)特的作用機(jī)制等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于田間作物。我國在80年代后期開始自主研制阿維菌素,將其研發(fā)列為國家“七五”“八五”“九五”的重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目,隨著攻關(guān)目標(biāo)的不斷完成,我國已成為世界上惟一的阿維菌素原藥生產(chǎn)國。阿維菌素類藥物對人體有毒害作用,中毒輕者出現(xiàn)頭疼、嘔吐等癥狀,嚴(yán)重時(shí)可危及生命、致人死亡。因阿維菌素原藥的半數(shù)致死量(LD50)為10ng/g,國際國內(nèi)都將其列為高毒化合物,我國農(nóng)業(yè)部也明確規(guī)定了各類食品中阿維菌素最高殘留限量值[2]。
圖1 阿維菌素類藥物分子結(jié)構(gòu)
本文將詳細(xì)綜述阿維菌素類藥物殘留檢測方法,系統(tǒng)分析被測組分、待測樣品、流動(dòng)相、檢出限、變異系數(shù)、平均回收率等參數(shù),總結(jié)阿維菌素類藥物殘留檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍,為研究人員建立檢出限更低、精確度更高、特異性更好的殘留檢測方法提供參考。
目前,已有較多的方法用于阿維菌素類藥物殘留檢測,液相色譜法最經(jīng)典和常用,液相色譜法可以按不同的前處理方法分為高效液相色譜(HPLC)、固相萃取SPE-UHPLC、QuEChERS-HPLC等;也可以按照檢測器不同分為高效液相色譜-電二極管陣列檢測法(HPLC-PDA)、高效液相色譜紫外檢測法(HPLC-UV)、高效液相色譜熒光檢測法(HPLEFLD)、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(HPLC-MS/MS)等。通常紫外檢測器靈敏度較差,熒光檢測靈敏度較高,但衍生化步驟繁瑣,而質(zhì)譜檢測器具有更高靈敏度和低檢出限。
下文將重點(diǎn)分析以上三類常用檢測方法,從被測組分、樣品、流動(dòng)相、檢出限、變異系數(shù)、平均回收率等參數(shù)總結(jié)阿維菌素類藥物殘留檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。
HPLC-UV通過液相色譜法分離被測樣品中的待測組分,紫外分光光度計(jì)檢測各組分的含量。液相色譜法是由于不同組分與流動(dòng)相之間的分配系數(shù)或吸附能力不同的原理實(shí)現(xiàn)分離。紫外分光光度計(jì)是根據(jù)被測物質(zhì)對紫外-可見光選擇性吸收的特性進(jìn)行檢測。通過系統(tǒng)總結(jié)報(bào)道的HPLC-UV檢測阿維菌素類藥物的方法,并匯總于表1中。紫外檢測法僅被用于檢測阿維菌素與甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽,且以阿維菌素為主,被測組分單一;樣品主要為大白菜、菠菜等蔬菜樣品,檢測樣品種類少;最佳檢測波長為245nm;甲醇是流動(dòng)相中主要的有機(jī)相且在流動(dòng)相中比例占85%以上,方法檢出限為6~50ng/g,比其他常用方法檢出限高1~2個(gè)數(shù)量級。原因可能是脂類、核酸等物質(zhì)在阿維菌素吸收波長附近也進(jìn)行紫外吸收,紫外檢測器易受樣品基質(zhì)干擾,所以檢測樣品種類多為蔬菜。平均回收率在75.0%~112.03%范圍內(nèi),變異系數(shù)在1.65%~9.77%之間。HPLC-UV具有操作流程簡單,但紫外檢測器靈敏度較差,加之待測樣品干擾嚴(yán)重,無法滿足農(nóng)產(chǎn)品分析。
表1 HPLC-UV檢測阿維菌素類藥物殘留
HPLC-FLD分離原理與HPLC-UV相同,熒光檢測器進(jìn)行定量分析,熒光檢測器是依據(jù)待測組分的特定結(jié)構(gòu)能夠發(fā)射熒光進(jìn)行檢測。阿維菌素類藥物需要進(jìn)行熒光衍生化。通過系統(tǒng)總結(jié)報(bào)道的HPLC-FLD檢測阿維菌素類藥物的方法,并匯總于表2中。HPLC-FLD檢測組分眾多,包括了阿維菌素、伊維菌素、多拉菌素、埃普利諾菌素、甲氨基阿維菌素及其苯甲酸鹽、莫西菌素和乙酰氨基阿維菌素,基本涵蓋所有的阿維菌素類藥物;激發(fā)波長為365nm,發(fā)射波長有475nm、470nm和463nm,較為常用的是470nm和475nm;所測樣品種類豐富,可以檢測土壤、水樣、蔬果等樣品,偏向于檢測肉類、動(dòng)物內(nèi)臟及其奶制品等樣品。該方法需要使用的衍生化劑主要是由N-甲基咪唑和三氟乙酸酐兩種物質(zhì)與乙腈以一定比例配制形成;甲醇和乙腈是流動(dòng)相中主要的有機(jī)相且比例往往在90%以上;檢出限在0.1~5.0ng/g之間,低于我國規(guī)定的阿維菌素、伊維菌素等的MRL,能夠檢測樣品中的阿維菌素殘留量。大部分平均回收率在70.0%~113%范圍內(nèi),變異系數(shù)在1.4%~11.6%之間。HPLC-FLD方法不足之處在于被檢測物需要進(jìn)行熒光衍生化,樣品多為脂肪、肉類,需要較為繁瑣的前處理技術(shù),操作相對復(fù)雜。
表2 HPLC-FLD檢測阿維菌素類藥物殘留
表3 HPLC-MS/MS檢測阿維菌素類藥物殘留
HPLC-MS/MS分離原理與HPLC-UV、HPLC-FLD相同,三重四級桿質(zhì)譜儀進(jìn)行定性定量分析。質(zhì)譜儀是根據(jù)質(zhì)量不同的帶電粒子在電磁場中偏轉(zhuǎn)距離不同來分離檢測物質(zhì)。何書海等采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測地表水和地下水中阿維菌素殘留量,在2.5mmol/L乙酸銨水溶液-乙腈的流動(dòng)相下,樣品在保留時(shí)間2.86min出峰,如圖2所示。
圖2 阿維菌素質(zhì)譜圖
本文通過檢測方法的被測組分、樣品、檢出限、平均回收率,變異系數(shù)等參數(shù)總結(jié)三種阿維菌素類藥物殘留量檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍,得出以下結(jié)論:
HPLC-UV檢出限較高,操作流程簡單,適用于對檢出限要求不高的單一組分,不適合復(fù)雜的脂質(zhì)樣品分析,蔬菜是其主要分析對象。
HPLC-FLD檢出限比HPLC-UV低1~2個(gè)數(shù)量級,比HPLCMS/MS的高1~2個(gè)數(shù)量級。但需要被測組分進(jìn)行熒光衍生化,需要較為繁瑣的前處理技術(shù),操作相對復(fù)雜。適用于檢測對檢出限有一定要求的單一組分或多組分,動(dòng)物肉類、內(nèi)臟及其奶制品等樣品分析。
HPLC-MS/MS檢出限低,準(zhǔn)確度和精確度高,適用于檢測更低殘留的單一組分或多組分,是檢測阿維菌素類藥物殘留的主要發(fā)展趨勢。