◎ 鄭陸紅,張慧瓊,陳 茹,黃柳霞
(1.廣東省食品工業(yè)研究所有限公司,廣東 廣州 511442;2.廣東省食品工業(yè)公共實驗室,廣東 廣州 511442;3.廣東省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站,廣東 廣州 511442)
氯霉素類藥物是一類廣譜抑菌抗生素,常見的氯霉素類藥物主要包括氯霉素(Chloramphenicol,CAP)、甲砜霉素(Thiamphenicol,TAP)和氟苯尼考(Florfenicol,F(xiàn)F)及其代謝物氟苯尼考胺(Florfenicol Amine,F(xiàn)FA)等[1]。氟苯尼考是一種新型酰胺醇類抗生素,氟苯尼考胺是氟苯尼考的主要代謝產(chǎn)物,通常以氟苯尼考胺作為動物體內(nèi)氟苯尼考的殘留標示物[2-3]。 氯霉素對人體的造血系統(tǒng)損害極大,易引起再生障礙性貧血,也可導致致命的“灰嬰綜合征”[4],我國和歐盟等國家都禁止其在食用的動物源性產(chǎn)品中使用。我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部250號公告將氯霉素列入了《食品動物中禁止使用的藥品及其他化合物清單》[5],不允許在動物食品中有殘留。由于甲砜霉素和氟苯尼考抗菌譜與氯霉素相似,較氯霉素其毒性有所降低,抗菌活性和安全性優(yōu)于氯霉素,目前已廣泛應(yīng)用于獸醫(yī)臨床防治細菌性疾病,但仍然對胚胎有影響[6]。為保障食品安全,我國制定了甲砜霉素和氟苯尼考在動物源性食品中的最大殘留限量,GB 31650—2019規(guī)定了甲砜霉素和氟苯尼考可用于豬、牛、羊、家禽和魚,但特別規(guī)定“家禽(產(chǎn)蛋禁用)”,最高殘留限量分別為50 μg·kg-1和100~3 000 μg·kg-1[7]。
高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry,HPLCMS/MS)法為目前檢測氯霉素類藥物最常用的方法。國內(nèi)外報道的動物組織中氯霉素類藥物的殘留檢測方法很多[8-11],但存在許多局限性,不能滿足當前動物性食品中霉素素類藥物殘留檢測效率的需要。部分方法檢測藥物殘留種類覆蓋不全,缺少對氟苯尼考的殘留標示物氟苯尼考胺的檢測,或針對的動物組織不全,適用范圍有限等[12-15]。目前采用HPLC-MS/MS同時對豬肉、雞肉和魚肉中氯霉素、甲砜霉素、氟苯尼考和氟苯尼考胺殘留量分析的檢測方法報道較少。本研究在GB/T 22338—2008[16]和GB 31658.5—2021[17]標準方法的基礎(chǔ)上進行改進,采用氯霉素-D5作為內(nèi)標,堿化乙酸乙酯提取,正己烷去除油脂,通過MCX固相萃取柱凈化,建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測豬肉、雞肉和魚肉中氯霉素、甲砜霉素、氟苯尼考和氟苯尼考胺殘留的方法。本方法靈敏度高、重現(xiàn)性好、定量準確,適用于大批量豬肉、雞肉和魚肉樣品中氯霉素類藥物的定性、定量分析,為政府加強對違規(guī)使用獸藥問題的監(jiān)管提供了技術(shù)支持。
氯霉素-D5(CAS 202480-68-0),BePure公司;氯霉素(CAS 56-75-7,純度98.0%),F(xiàn)irst Standard公司;甲砜霉素(CAS 15318-45-3,純度99.31%)、氟苯尼考(CAS 73231-34-2,純度99.90%)和氟苯尼考胺(CAS 76639-93-5,純度99.5%),Dr.Ehrenstorfer公司;乙酸乙酯、乙腈、正己烷,色譜純,霍尼韋爾貿(mào)易(上海)有限公司;乙酸分析純,天津市康科德科技有限公司;氨水,色譜純,上海安譜科技股份有限公司;Oasis MCX固相萃取小柱(60 mg/3 mL),美國Waters 公司;豬肉、雞肉和魚肉樣品采購于某網(wǎng)購平臺。
AB Sciex Triple Quad 4500高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀,AB Sciex公司;分析天平,奧豪斯儀器(上海)有限公司;均質(zhì)機、MS3 digital漩渦混合器,德國IKA公司;Multi Reax渦旋振蕩器,德國Heidolph公司;AutoEva-6氮吹儀,杭州奧盛儀器公司;ROTINA 380R 離心機,德國Hettich公司。
1.2.1 試料的制備
取適量新鮮或解凍的空白或供試組織,絞碎,并均質(zhì)。
1.2.2 提取
稱取試樣2.0 g于50 mL離心管中,準確加入100 μL 100 ng·mL-1氯霉素-D5溶液,渦旋混勻,靜置15 min, 加入乙酸乙酯-氨水(98+2,V/V)溶液10 mL,振蕩1 min,10 000 r·min-1離心3 min,轉(zhuǎn)移上清液于另外一只離心管中,殘渣重復提取2次,合并3次提取液。離心管中加入5%乙酸2 mL,振蕩混勻,于40 ℃ 水浴中濃縮至1.5 mL。轉(zhuǎn)移至50 mL離心管中,用5%乙酸2 mL洗滌氮吹管,洗滌液轉(zhuǎn)移至同一離心管,加正己烷5 mL脫脂,振蕩1 min,10 000 r·min-1離心5 min,棄上層,下層提取液重復脫脂一次,備用。
1.2.3 凈化
將提取液轉(zhuǎn)移至MCX固相萃取小柱(60 mg/3 mL,使用前依次用2 mL甲醇和2 mL水活化)中,棄去。用2 mL 5%乙酸溶液淋洗,用5 mL 10%氨水甲醇洗脫,收集洗脫液,于40 ℃水浴中氮吹干。用0.5 mL 30%乙腈水溶溶解殘渣,混勻后經(jīng)0.22 μm有機濾膜過濾后供UHPLC-MS/MS分析。
1.2.4 色譜條件
色譜柱:C18柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm);流速: 0.4 mL·min-1;柱溫:40 ℃;進樣量2 μL;流動相:A為0.1%氨水溶液,B為乙腈。梯度洗脫程序:0.00~1.30 min, 95%A;1.30~5.00 min,95%A→10%A; 5.00~6.00 min,10%A;6.0~6.01 min,5%A; 6.01~7.00 min,95%A。
1.2.5 質(zhì)譜條件
電噴霧(ESI)離子源,正負離子切換掃描模式;氯霉素、甲砜霉素、氟苯尼考和氯霉素-D5采用負離子掃描方式,多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM),氣簾氣30 psi,碰撞氣9 psi,離子化電壓-4 500 V,溫度550 ℃,噴霧氣50 psi,輔助加熱器50 psi;氟苯尼考胺采用正離子掃描方式,多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM),氣簾氣30 psi,碰撞氣9 psi,離子化電壓5 500 V,溫度550 ℃,噴霧氣50 psi,輔助加熱器50 psi;采集參數(shù)見表1。
表1 氯霉素類藥物信息及質(zhì)譜參數(shù)優(yōu)化條件表
1.2.6 標準工作曲線的配制
分別稱取適量氯霉素類藥物標準品于各自的容量瓶中,用乙腈配制成1 mg·L-1的標準儲備液。準確移取適量各標準儲備液于容量瓶中,用30%乙腈水溶液稀釋成1 000 μg·L-1的混合標準中間液。準確移取適量混合標準中間液用相應(yīng)的空樣品基質(zhì)提取液稀釋成濃度為0.5~100.0 μg·L-1的系列混合標準工作溶液,氯霉素-D5內(nèi)標濃度為20 μg·L-1。
實驗結(jié)果采用MultiQuant軟件進行繪圖和數(shù)據(jù)處理。
氯霉素、氟苯尼考和甲砜霉素為弱極性物質(zhì),在C18色譜柱上有較強的保留,色譜條件相對容易選擇;而氟苯尼考胺為堿性化合物,極性較強在C18柱上保留較弱。本方法比較了水-乙腈、0.1%氨水-乙腈和5 mmol·L-1乙酸銨溶液-乙腈作為流動相時各化合物的分離情況。選擇水-乙腈作流動相時,氟苯尼考胺的出峰時間較早,易受雜質(zhì)干擾,從而影響定量結(jié)果。而5 mmol·L-1乙酸銨溶液-乙腈作流動相時,氟苯尼考胺有拖尾現(xiàn)象,峰型不對稱。選擇0.1%氨水-乙腈作流動相時,調(diào)整流動相的pH值,氟苯尼考胺的保留時間為3.48 min,分離度和峰形效果較好。通過對比不同的流動相、色譜柱、初始比例以及流速,最終發(fā)現(xiàn)Waters BEH C18(100 mm×2.1 m,1.7 m)對氟苯尼考胺有一定的保留。為更好地分離待測物和樣品中的雜質(zhì),本方法最終選用乙腈的初始比例為5%,0.1%氨水溶液和乙腈進行梯度分析,樣品總的運行時間為7 min,讓雜質(zhì)能夠完全流出,避免下一針樣品產(chǎn)生柱上污染,降低了氟苯尼考胺的基質(zhì)效應(yīng),本方法在相對較短時間內(nèi)能較好地分離4種物質(zhì),滿足對目標物的定性和定量要求。
UHPLC-MS/MS采用的是電噴霧離子化(ESI)使化合物帶電,氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考為酸性化合物,采用負模式電噴霧離子源;氟苯尼考胺含有氨基官能團,選擇用正模式電噴霧離子源,進行離子掃描。表1中為確認的質(zhì)譜采集參數(shù);圖1為氯霉素、甲砜霉素、氟苯尼考、氟苯尼考胺和氯霉素-D5的標準品多反應(yīng)監(jiān)測模式離子描譜圖。
圖1 氯霉素藥物標準溶液總離子流圖
分別用3種空白基質(zhì)提取液配制標準工作曲線,以各待測物與氯霉素-D5的濃度比X為橫坐標,以各待測物與氯霉素-D5峰面積比Y為縱坐標,進行回歸分析,得到各待測物的回歸曲線方程及相關(guān)系數(shù) (表2)。由表2看出,4種化合物線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)(R2)均大于0.999,可用于準確定量。結(jié)合本方法的前處理過程,以3倍信噪比時的響應(yīng)值計算檢出限,本方法氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考的檢出限均為 0.1 μg·kg-1,氟苯尼考胺的檢出限為0.5 μg·kg-1;以 10倍信噪比時的響應(yīng)值計算本方法的定量限,4種待測物的定量限均為1.0 μg·kg-1。
基質(zhì)效應(yīng)(Matrix Effect,ME)的產(chǎn)生是由于待測物與基質(zhì)成分中的磷脂、膽固醇等內(nèi)源性物質(zhì)一同流出色譜柱,從而產(chǎn)生競爭抑制引起的[18]。在HPLC-MS/MS測定復雜樣品時,由于內(nèi)源性的物質(zhì)極性較大,會同待測物離子競相競爭液滴表面,導致待測物的離子化效率降低或增強,引起響應(yīng)的降低或增高,影響定量的精密度和準確度。分別用3種空白基質(zhì)提取液配制的標準工作曲線與用30%乙腈水溶液配制的標準工作曲線進行對比,以兩條曲線的斜率比值作為考察基質(zhì)效應(yīng)強弱的指標,公式為ME=(基質(zhì)匹配標準工作曲線的斜率/無基質(zhì)標準工作曲線的斜率-1)×100%。|ME|<20%,為弱基質(zhì)效應(yīng);|ME|為20%~50%,為中等基質(zhì)效應(yīng),而|ME|>50%,為強基質(zhì)效應(yīng)。氯霉素類藥物的基質(zhì)效應(yīng)見表2。從實驗結(jié)果可以看出,豬肉、雞肉和魚肉中氟苯尼考胺的|ME|在20%~50%,為中等基質(zhì)抑制效應(yīng),而氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考的|ME|均小于20%,為弱基質(zhì)效應(yīng)。
表2 氯霉素類藥物的線性方程、線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限與基質(zhì)效應(yīng)表
分別在豬肉、雞肉和魚肉3種不同基質(zhì)的陰性樣品中添加低、中、高3個濃度水平的氯霉素類藥物,每個加標水平平行測定6次,計算其回收率和相對標準偏差(Relative Standard Deviation,RSD)。表3的分析結(jié)果表明,本方法精密度高(RSD<10%),準確度好,回收率在81%~112%。
表3 氯霉素類藥物添加水平、回收率及RSD表(n=6)
本方法采用堿化乙酸乙酯提取,正己烷去除油脂,通過MCX固相萃取柱凈化,減少基質(zhì)干擾;采用空白基質(zhì)提取液配制標準工作曲線以及同位素內(nèi)標法定量來降低基質(zhì)效應(yīng),以滿足測定靈敏度和專屬性的要求;通過質(zhì)譜電噴霧正負離子切換多反應(yīng)監(jiān)測模式實現(xiàn)了一針進樣4種氯霉素類藥物的同時測定。氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考在0.5~100.0 μg·L-1具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R2)均大于0.999,檢出限均為 0.1 μg·kg-1,方法回收率為83%~112%,相對標準偏差小于10%;氟苯尼考胺在1~100 μg·L-1濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R2)大于0.999,檢出限為0.5 μg·kg-1,方法回收率為81%~110%,相對標準偏差小于10%。本方法靈敏度高、重現(xiàn)性好、定量準確,方法檢出限能夠滿足食品安全風險監(jiān)測的要求,適用于日常大批量豬肉、雞肉和魚肉樣品中氯霉素類藥物及其代謝物殘留的定性、定量分析。