李雯雯 杜蒙 王曉軍 孫允超
摘 要:本研究建立了基于超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(Ultra Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry,UPLC-MS/MS)的磺胺類獸藥殘留分析方法。方法學(xué)考察表明,11種磺胺類獸藥殘留在10~200 μg·L-1呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系;方法檢出限為0.84~1.62 μg·kg-1,方法定量限為2.8~5.4 μg·kg-1;在3個濃度水平下,目標(biāo)化合物的加標(biāo)回收率為74.5%~109.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.09%~8.12%。該方法可用于動物源食品中多種磺胺類獸藥殘留的定性、定量分析及篩查。
關(guān)鍵詞:磺胺類獸藥殘留;液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù);分析篩查
Abstract: In this study, a method for the analysis of sulfa veterinary drug residues based on ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS) was established. Methodological investigation showed that the residues of 11 sulfonamides showed a good linear relationship in the range of 10~200 μg·L-1. The limits of detection were 0.84~1.62 μg·kg-1, and the limits of quantification were 2.8~5.4 μg·kg-1. The recoveries were 74.5%~109.9% and the relative standard deviations were 0.09%~8.12% at the three concentration levels. The method is suitable for qualitative and quantitative analysis and screening of various sulfonamides veterinary drug residues in animal derived food.
Keywords: sulfonamides veterinary drug residues; ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry; analysis and screening
磺胺類藥物是一類以對氨基苯磺酰胺為基本母核結(jié)構(gòu)的化學(xué)合成抗菌藥物,具有廣譜、高效、價低等特點(diǎn),在畜禽養(yǎng)殖過程中,為預(yù)防和控制疾病,常被添加到飼料中使用[1]。但磺胺類藥物在人體中代謝時間較長,易在人體內(nèi)蓄積。隨著近年來獸藥的大量使用,甚至濫用和誤用,出現(xiàn)了耐藥性、藥物殘留過高、部分人群過敏中毒等問題。動物源食品中的磺胺類藥物殘留逐漸引起人們的重視,從2005年起,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對動物產(chǎn)品中的磺胺類藥物殘留進(jìn)行重點(diǎn)管控。2022年9月,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了第594號公告,發(fā)布了《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中41種獸藥最大殘留限量》(GB 31650.1—2022)[2],對磺胺類藥物(總量)和磺胺二甲嘧啶的最大殘留量分別進(jìn)行了補(bǔ)充。與此同時,磺胺類藥物殘留的檢測技術(shù)逐步更新。傳統(tǒng)的磺胺類獸藥殘留檢測方法包括液相色譜質(zhì)譜法、液相色譜法、酶聯(lián)免疫分析法和熒光分析法,其中液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)因靈敏度高、準(zhǔn)確度好、高通量等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于動物源食品中的獸藥多殘留檢測分析[3-4]。
本研究擬建立11種磺胺類獸藥殘留的液相色譜質(zhì)譜檢測技術(shù),通過對質(zhì)譜的檢測參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和方法學(xué)評估,形成一種高效、精確的磺胺類獸藥殘留分析方法。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
磺胺類標(biāo)準(zhǔn)品:磺胺嘧啶、磺胺噻唑、磺胺甲惡唑、磺胺甲嘧啶、磺胺二甲異惡唑、磺胺甲噻二唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺間甲氧嘧啶、磺胺甲氧噠嗪、磺胺鄰二甲氧嘧啶和磺胺間二甲氧嘧啶,均購于壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司;Knorth HLB固相萃取柱,北京科德諾思技術(shù)有限公司;豬肉,購自聊城華盛超市;HPLC甲醇、HPLC乙腈,美國Fisher Scientific公司;超純水,廣州屈臣氏食品飲料有限公司。
1.2 儀器與設(shè)備
Triple Quad 5500+超高效液相串聯(lián)質(zhì)譜,AB SCIEX公司;氮吹濃縮儀,廣州得泰儀器科技有限公司;冷凍離心機(jī),湖南平凡科技有限公司;渦旋混合器,海門市其林貝爾儀器制造有限公司。
1.3 試驗方法
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液和工作液
將11種獸藥標(biāo)準(zhǔn)品(100 mg·L-1)分別移取100 μL于10 mL容量瓶中,用甲醇定容,得到1 mg·L-1的磺胺混合標(biāo)準(zhǔn)溶液;稱?。?.00±0.02)g不含11種獸藥殘留的空白豬肉樣品,提取和凈化,得到空白基質(zhì)溶液;混合標(biāo)準(zhǔn)溶液用空白基質(zhì)溶液逐級稀釋,分別得到10 μg·L-1、20 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1、150 μg·L-1和200 μg·L-1的基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,用于繪制基質(zhì)匹配校準(zhǔn)曲線。
1.3.2 上機(jī)溶液制備
取豬肉樣品,絞碎并均質(zhì),稱取試樣(1.00±0.02)g,加入Na2EDTA-Mcllvaine緩沖溶液,渦旋振蕩、超聲、離心,取上清液,殘渣用磷酸鹽緩沖液重復(fù)提取,合并兩次上清液備用;采用Knorth HLB固相萃取柱對上清液進(jìn)行凈化和洗脫,洗脫液渦旋混勻、氮吹至干,用10%甲醇-10%乙腈水溶液(含0.1%甲酸)復(fù)溶過膜,得到待上機(jī)樣品溶液。
1.3.3 儀器檢測條件
(1)色譜條件。Waters Acquity UPLC BEH C18色譜柱,柱溫35 ℃,流速0.3 mL·min-1,進(jìn)樣量1 μL,流動相A為含0.1%甲酸的水溶液,流動相B為含0.1%甲酸的甲醇∶乙腈(2∶8,體積比)溶液,洗脫方式為梯度洗脫,見表1。
(2)質(zhì)譜條件。電噴霧離子源(ESI),噴霧電壓為正離子模式(ESI+)5 500 V;離子源溫度350 ℃,氣簾氣(Curtain gas)35 psi,離子源氣體1(Gas Ⅰ)和氣體2(Gas Ⅱ)分別設(shè)置為50和60,檢測方式MRM。
2 結(jié)果與分析
2.1 凈化方法選擇
動物源食品的基質(zhì)比較復(fù)雜,易對液質(zhì)聯(lián)用的電噴霧離子化過程中形成的目標(biāo)化合物分子信號造成干擾,影響檢測靈敏度和準(zhǔn)確性。有效的基質(zhì)凈化前處理方法能減弱和消除基質(zhì)效應(yīng)。其中,固相萃取技術(shù)在動物源性食品基質(zhì)凈化領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,能夠快速、簡便、高效地去除各類食品中的干擾基質(zhì),達(dá)到分離和富集待測組分的目的[5]。故本試驗選擇固相萃取柱凈化樣品,通過方法學(xué)評估,能滿足磺胺類獸藥殘留的檢測需求。
2.2 質(zhì)譜條件優(yōu)化及譜圖
將200 μg·L-1的11種磺胺混合標(biāo)準(zhǔn)溶液以針泵的方式連續(xù)進(jìn)樣,在正離子模式下,采用一級質(zhì)譜掃描(Q1 Scan)確定母離子質(zhì)荷比;采用碎片離子掃描(Product Ion Scan)確定干擾少、信噪比高的1~2個子離子,分別作為定性離子和定量離子;采用多反應(yīng)監(jiān)測掃描(Multiple Reaction Monitoring,MRM)優(yōu)化定性離子和定量離子的去簇電壓(Declustering Potential,DP)和碰撞能量(Collision Energy,CE),最終建立質(zhì)譜采集參數(shù),結(jié)果見表2。以優(yōu)化的質(zhì)譜參數(shù)為方法,獲得11種磺胺類化合物的總離子流圖(見圖1)和磺胺甲噁唑質(zhì)譜圖(見圖2、圖3)。
2.3 方法學(xué)評估
2.3.1 線性關(guān)系和檢出限、定量限
使用基質(zhì)空白溶液配制10~200 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液,以磺胺類化合物的濃度為橫坐標(biāo),定量離子峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,本試驗在豬肉空白基質(zhì)中加入10 μg·kg-1混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),參考章萍萍等[6]的計算方法,按試驗方法進(jìn)行6次平行試驗,計算檢測結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差(Standard Deviation,SD)、3SD(檢出限)、10SD(定量限),結(jié)果見表3。11種磺胺類化合物在10~200 μg·L-1呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)大于0.994 8,檢出限為0.84~1.62 μg·kg-1,定量限為2.8~5.4 μg·kg-1,均滿足《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 動物性食品中四環(huán)素類、磺胺類和喹諾酮類藥物殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》(GB 31658.17—2021)[7]的要求,且低于標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.2 精密度和回收率
準(zhǔn)確稱取空白基質(zhì)樣品,在低、中、高3個濃度水平下,采用優(yōu)化后的檢測方法,進(jìn)行6次平行試驗,根據(jù)結(jié)果計算回收率和精密度,用于評價方法。由表4可知,3個水平下,回收率為74.5%~109.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(Relative Standard Deviation,RSD)為0.09%~8.12%,本方法的回收率和精密度均符合獸藥多殘留分析要求。
3 結(jié)論
本研究建立了一種同時測定11種磺胺類化合物的UPLC-MS/MS獸藥多殘留分析方法,采用固相萃取法凈化,通過優(yōu)化質(zhì)譜參數(shù),用電噴霧正離子(ESI+)多反應(yīng)監(jiān)測模式對目標(biāo)化合物進(jìn)行定性定量分析。通過方法學(xué)考察評估,證明該方法靈敏、快速、高效,可以滿足實際工作需要。
參考文獻(xiàn)
[1]王曉茵,宋翠平,孫曉亮,等.改良柱前熒光胺衍生化-高效液相色譜法測定豬肉中11種磺胺類藥物殘留[J].肉類研究,2022,36(2):33-38.
[2]中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部,國家衛(wèi)生健康委員會,國家市場監(jiān)督管理總局.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中41種獸藥最大殘留限量:GB 31650.1—2022[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2022.
[3]KANDA M,NAKAJIMAT,HAYASHIH,et al.Multi-residue determination of polar veterinary drugs in livestock and fishery products by liquid chromatography/tandem mass spectrometry[J].Journal of AOAC International,2015,98(1):230-247.
[4]DESMARCHELIER A,F(xiàn)AN K,MINH TIEN M,et al.Determination of 105 antibiotic, anti-inflammatory, antiparasitic agents and tranquilizers by LC-MS/MS based on an acidic QuEChERS-like extraction[J].Food Additives & Contaminants: Part A,2018,35(4):647-661.
[5]季寶成,楊瀾瑞,韓雨,等.動物源性食品獸藥多殘留檢測中基質(zhì)凈化與液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究進(jìn)展[J/OL].輕工學(xué)報:1-9[2023-07-20].http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1437.ts.20230625.0928.006.html.
[6]章萍萍,方如意,任可.動物源性食品中十三種磺胺類藥物檢測方法優(yōu)化[J].中國食品工業(yè),2023(5):62-66.
[7]中華人民共和國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部,國家衛(wèi)生健康委員會,國家市場監(jiān)督管理總局.食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 動物性食品中四環(huán)素類、磺胺類和喹諾酮類藥物殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法:GB 31658.17—2021[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2021.