魏晉梅,周圍,解迎雙,張麗,方素櫟,羅玉柱*,張詠梅
1(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)研究測試中心,甘肅省草食動物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅 蘭州, 730070) 2(甘肅出入境檢驗(yàn)檢疫局,甘肅 蘭州,730020) 3(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅 蘭州,730070) 4(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州,730070)
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快速高分辨率液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定牛肉中24種鎮(zhèn)靜劑類獸藥殘留量
魏晉梅1,周圍2,解迎雙2,張麗3,方素櫟4,羅玉柱1*,張詠梅1
1(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)研究測試中心,甘肅省草食動物生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅 蘭州, 730070)2(甘肅出入境檢驗(yàn)檢疫局,甘肅 蘭州,730020) 3(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅 蘭州,730070)4(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,甘肅 蘭州,730070)
摘要建立了牛肉中 24 種鎮(zhèn)靜劑類藥物殘留量的檢測方法。樣品經(jīng)氨水-乙腈溶液(體積比10∶90)和 30 μL β-葡糖苷酸酶/芳基硫酸酯酶提取后,用HLB 固相萃取小柱凈化,采用快速高分辨率液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(RRLC-MS/MS)檢測,以信噪比(S/N)分別為3和10時測定藥物的檢出限(LODs)和定量限(LOQs)。各藥物在添加濃度水平范圍均有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(r2)在 0.963 9~0.999 8之間,LODs 為 0.2~2.5 μg/kg,LOQs 為0.5~5 μg/kg,平均添加回收率為 74.1%~123.9%,日內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.6~9.9%,日間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.9~9.9%。該方法靈敏度高、回收率高,為鎮(zhèn)靜劑類藥物殘留量檢測提供了基礎(chǔ)方法,可滿足同類實(shí)驗(yàn)室的檢測需求。
關(guān)鍵詞鎮(zhèn)靜劑;高分辨率液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜;牛肉
鎮(zhèn)靜劑是臨床常用的能使動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生輕度抑制、減弱機(jī)能活動,起到消除躁動不安、恢復(fù)安靜的一類藥物,常被不法分子作為生長促進(jìn)劑用于動物養(yǎng)殖中,從而對公眾健康造成一定的危害。許多國家都將此類藥物列為禁用藥物。我國農(nóng)業(yè)部 176 號[1]和235 號[2]公告規(guī)定嚴(yán)禁在動物飼料和飲用水中使用此類藥物,在動物源食品中不得檢出此類藥物。
目前,國內(nèi)外報道的鎮(zhèn)靜劑類藥物及其代謝物的檢測方法有氣相色譜法(GC)[3]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)[4-5]、高效液相色譜法(HPLC)[6]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS)[7]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS/MS)[8-11]等。涉及的樣品主要有豬肉、豬腎、豬肝、保健品和水產(chǎn)品等。嚴(yán)麗娟等[12]建立了超高效液相色譜-飛行時間質(zhì)譜法高通量篩查乳制品中 20 種鎮(zhèn)靜劑的方法,吳寧鵬等[13]采用超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿飛行時間質(zhì)譜法篩查飼料中 11 種鎮(zhèn)靜劑類藥。外源性化合物在畜牧業(yè)中的使用已經(jīng)引起了消費(fèi)者的焦慮與恐慌,食品安全已經(jīng)成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)之一。因此,深入研究獸藥殘留檢測方法是保證我國食品質(zhì)量安全的迫切需要。
本文建立了牛肉中24 種鎮(zhèn)靜劑類藥物殘留量的快速高分辨率液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(RRLC-MS/MS)檢測方法,該方法靈敏度高、回收率高,可為鎮(zhèn)靜劑類藥物的殘留檢測提供科學(xué)參考依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料與儀器
牛肉樣品:購自桃海市場(蘭州)。
對照品:唑吡坦(171258-200601,100%)、氟哌啶醇(100313-200301,100%)、氯氮卓(171248-200301,100%)、氯丙嗪(100460-200501,100%)、奮乃靜(100133-200602,100%)、氟奮乃靜(100162-201003,≥ 98.8%)、奧沙西泮(171229-201104,100%)、艾司唑侖(171219-201003,≥ 99.7%)、阿普唑侖(171218-201104,≥ 99.1%)、三唑侖(171230-201203,≥ 99.6%)、地西泮(171225-201304,≥ 99.9%)、咪達(dá)唑侖(171265-201001,≥ 99.8%)、氯硝西泮(171227-201103,100%)、硝西泮(171217-200402,100%)、異丙嗪(100422-201002,≥ 99.4%)等購自中國藥品生物制品檢定所;甲苯噻嗪(11010,≥ 98.0%)、丙酰丙嗪(10404,≥ 99.0%)、咔唑心安(00421,≥ 99.0%)、阿扎哌隆(20124 ,≥ 98.5%)、乙酰丙嗪(20010,≥ 99.0%),購自Dr. Ehrenstorfer GmbH公司 (德國);氟哌利多(CDCU-1229001)為 USP標(biāo)準(zhǔn)品;安眠酮(Y000701)為歐洲藥典對照品,去甲地西泮(FE110410-01,1.0 mg/mL甲醇溶液)和替馬西冸Temazepam (FE012111-06,1.0 mg/mL甲醇溶液)購自Cerilliant公司(美國);巴比妥酸(WXBB2078,≥99.0%)購自Sigma-Aldrich公司(德國)。
試劑:甲醇和乙腈為色譜純試劑,購自Merck 公司(德國);β-葡糖苷酸酶/芳基硫酸酯酶購自Sigma-Aldrich公司(德國);其他試劑均為國產(chǎn)分析純試劑。
超快速液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀(RRLC-MS/MS):Agilent 1290 series液相色譜儀,配有G1322A 脫氣系統(tǒng),G1312B SL二元泵,G1357D 高精確度自動進(jìn)樣器(HiP ALS SL+);Agilent 6460四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀,配有電噴霧離子源(ESI,G1948B)(Agilent Technologies,美國)。AB104-N 電子天平(Mettler Toledo 公司,瑞士);RE-52C 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀( 鄭州市亞榮儀器有限公司);SUPRA 22K 高速離心機(jī)( Hanil 公司,韓國);KH3200B 型超聲波清洗器 (昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司);Milli-Q超純水系統(tǒng)(Millipore公司,美國);Oasis HLB (6 mL,200 mg)固相萃取小柱(Waters 公司,美國)。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1標(biāo)準(zhǔn)貯備液和工作溶液的制備
分別稱取 24 種對照品 和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)5 mg,用甲醇溶解,并定容至 25 mL 的容量瓶中,此貯備液濃度均為 200 μg/mL;混合標(biāo)準(zhǔn)中間工作溶液用0.027 mol/L甲酸-乙腈溶液稀釋貯備液而得,濃度為 50、30、10、5、2、1 和 0.5 μg/L,此工作液中均含有20μg/L巴比妥酸;基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作溶液為空白牛肉樣品的提取液。所有的標(biāo)準(zhǔn)溶液于棕色瓶中置于-18 ℃保存。
1.2.2樣品制備
牛肉樣品絞碎、混合、均質(zhì),置于-18 °C 保存,以備后用。分析之前,從冰箱中拿出均質(zhì)好的樣品,解凍至室溫。準(zhǔn)確稱取 5 g 樣品于聚丙烯離心管中(50 mL),加入 1 mL 20μg/L內(nèi)標(biāo)、15 mL 0.26 mol/L氨水-乙腈溶液(體積比10∶90)和 30 μL β-葡糖苷酸酶/芳基硫酸酯酶,置于黑暗中 37 ℃渦旋振蕩 10 h,30 ℃超聲提取 10 min后,2 810×g 離心 5 min,移取上清液于聚丙烯離心管中(50 mL),殘渣中加入15 mL 0.26 mol/L的氨水-乙腈溶液(體積比10∶90),30 ℃超聲提取 10 min,重復(fù)此步驟2次,合并上清液。上清液中加入 5 g NaCl 和 5 mL 正己烷,渦旋混合,靜置10 min,棄去上層液體(正己烷層),過濾。濾液于 37 °C 減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,殘渣用 3 mL 甲醇溶解。
HLB固相萃取小柱分別用 5 mL 甲醇活化、5 mL 水平衡,保持柱體濕潤。將上述甲醇溶液加入 HLB 小柱中,用5 mL 水淋洗小柱,抽干,5 mL 乙腈洗脫,洗脫液于37 ℃減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,殘渣用1 mL 0.027 mol/L甲酸-乙腈(體積比90∶10)溶解,過0.22 μm 水相濾膜,供 RRLC-MS/MS測定。
1.2.3RRLC-MS/MS分析
液相色譜分離條件:Acquity UPLC CSHTMC18色譜柱 (100 mm × 2.1 mm i.d.,粒徑 1.7 μm,Waters 公司,美國);柱溫 30 °C;流動相為乙腈(A)和 0.027 mol/L甲酸溶液( B ),梯度洗脫程序?yàn)?10% A → 70% A (1~15 min)→ 10% A (15~16 min),流速 0.3 mL/min, 進(jìn)樣量 5 μL。
質(zhì)譜條件:電噴霧離子源(ESI),正離子掃描、多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式;毛細(xì)管電壓 +3.2 kV;錐孔電壓 +1 kV;離子源溫度 120 ℃;脫溶劑溫度 350 ℃;噴霧氣為氮?dú)?0.31 MPa);載氣流速 10 L/min,溫度 350 ℃;鞘氣流速 11 L/min,溫度 350 ℃;脫溶劑氣流速 500 L/h;錐孔反吹氣流速 50 L/h;質(zhì)量掃描范圍 m/z 80~1 000;掃描時間 0.05 ms。每種藥物優(yōu)化后的錐孔電壓、毛細(xì)管電壓、定性離子和定量離子等參數(shù)見表 1。Agilent Mass Hunter 工作站(Agilent Technologies,美國)用于控制儀器、數(shù)據(jù)采集和結(jié)果分析。
1.2.4方法驗(yàn)證
本研究在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行分析方法的驗(yàn)證。在空白牛肉的提取液中加入系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,經(jīng) RRLC-MS/MS 測定,以藥物的峰面積為縱坐標(biāo) y,以添加濃度為橫坐標(biāo) x 建立各藥物的線性回歸方程,并以信噪比(S/N)分別為 3 和 10 確定方法的定性限(LOD)和定量限(LOQ)?;|(zhì)匹配溶液中的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的濃度為:
(1)阿扎哌隆、甲苯噻嗪、咔唑心安、氯丙嗪、氯氮卓、丙酰丙嗪和氟哌丁醇:5、10、20、30、 50 μg/kg。
(2)硝西泮、唑吡坦、乙酰丙嗪、氟哌利多和氟奮乃靜:0.5、1、10、30、50 μg/kg。
(3)奮乃靜、異丙嗪:1、5、10、30 、50 μg/kg。
(4)氯硝西泮:2、10、20、30 、50 μg/kg。
(5)三唑侖、替馬西冸、地西泮、阿普唑侖、艾司唑侖和奧沙西冸:5、10、25、50、100 μg/kg。
(6)安眠酮、咪達(dá)唑侖和去甲地西泮:10、25、50、100、200 μg/kg。
表1 優(yōu)化后的質(zhì)譜參數(shù)
方法的準(zhǔn)確度和精密度通過測定日內(nèi)和日間加標(biāo)回收率評價,加標(biāo)濃度為1、5 和 10 μg/kg。日內(nèi)分析時,每個濃度水平重復(fù)測定 6 次;日間分析時,每個濃度水平重復(fù)測定 3 次,連續(xù)測定3 d。
2結(jié)果與分析
2.1樣品制備
24種鎮(zhèn)靜劑具有不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì),對不同溶劑的溶解性也不同,為了有效地同時從牛肉樣品中提取 24 種鎮(zhèn)靜劑類獸藥,本實(shí)驗(yàn)嘗試了分別用乙腈、甲醇、乙酸乙酯、氨水-二氯甲烷(體積比5∶95)、氨水-乙酸乙酯(體積比5∶95)、氨水-乙腈(體積比10∶90)、氨水-甲醇(體積比10∶90)、甲醇-乙酸乙酯(體積比1∶1)、0.1 mol/L HCl-乙腈(體積比5∶95)、以及水與甲醇或乙腈組成的不同配比的溶液等試劑對樣品進(jìn)行提取。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),堿性試劑的提取溶液中藥物的回收率高于其他試劑,其中氨水-乙腈(體積比10∶90)的提取液中藥物的回收率較其他溶液的回收率高,但各藥物的回收率仍低于 65%。提取液中加入 30 μL β-葡糖苷酸酶/芳基硫酸酯酶進(jìn)行提取時,各藥物的回收率可達(dá)到 80%以上,說明弱堿性條件和酶解作用有利于樣品中鎮(zhèn)靜劑類藥物的溶出。這可能是有些藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)中含有氨基或(和)羥基,這些基團(tuán)可與葡糖醛酸、芳基硫酸糖苷或動物代謝過程中形成的酯結(jié)合,從而從肉樣品中析出至提取液中,因此回收率得到了提高[8]。
用活化并平衡好的固相萃取小柱 Oasis HLB對提取液進(jìn)行凈化,結(jié)果表明Oasis HLB小柱能有效地去除檢測中的干擾雜質(zhì),因此,實(shí)驗(yàn)選擇Oasis HLB 固相萃取小柱為凈化柱。
2.2MRM離子選擇
檢測獸藥殘留時,歐盟委員會規(guī)定(Commission Decision 2002/657/EC)[14]至少有 4 個識別點(diǎn)才能對藥物進(jìn)行確證。RRLC-MS/MS 檢測中,母離子和子離子分別可獲得 2 個和 2.5 個識別點(diǎn)。阿扎哌隆、甲苯噻嗪和氯硝西泮分別獲得4.5識別點(diǎn),阿普唑侖有1個母離子和3個子離子,可獲得 9.5 個識別點(diǎn),其他藥物均獲得7個識別點(diǎn)。因此,所有的分析物可以在 MRM 監(jiān)測模式和 ESI+掃描模式下進(jìn)行確證和測定。24 種藥物和內(nèi)標(biāo)化合物的MRM 色譜圖見圖 1。
2.4方法驗(yàn)證
2.4.1線性關(guān)系與檢出限
被分析物的色譜峰峰型對稱、沒有干擾因素時,根據(jù)保留時間和質(zhì)量檢測可以對被分析物進(jìn)行定性,根據(jù) MRM 色譜峰面積定量。本實(shí)驗(yàn)以信噪比(S/N)分別為 3 和 10 時測定各藥物的 LODs 和 LOQs。各藥物的 LODs 在 0.2~2.5 μg/kg,LOQs 在 0.5~5 μg/kg。在基質(zhì)匹配工作溶液中添加系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn) RRLC-MS/MS 分析測定,以化合物的定量離子色譜峰面積(經(jīng)內(nèi)標(biāo)校正)為縱坐標(biāo),化合物添加濃度為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程。24 種鎮(zhèn)靜劑類獸藥在添加濃度水平范圍均勻良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(r2)在 0.963 9~0.999 8之間(表 2)。
圖1 空白牛肉中添加 24 種鎮(zhèn)靜劑類獸藥和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的 MRM 色譜圖Fig. 1 MRM chromatograms of a blank mutton spiked with 24 sedatives and internal standard
表2 24種藥物的標(biāo)準(zhǔn)曲線、相關(guān)系數(shù)、定性限和定量限
2.4.2方法的準(zhǔn)確度和精確度
在空白牛肉樣品中,添加1、5和10 μg/kg 3個水平標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,進(jìn)行提取回收實(shí)驗(yàn),以評價方法的準(zhǔn)確度和精密度。日內(nèi)分析時,每個添加濃度水平進(jìn)行6個重復(fù)測定,日間分析時,每個添加濃度水平進(jìn)行3個重復(fù)測定,連續(xù)3 d重復(fù)測定。24種鎮(zhèn)靜劑藥物在空白牛肉中的平均添加回收率為 74.1%~ 123.9%日內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.6%~ 9.9%,日間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為 2.9%~ 9.9% (表 3),日內(nèi)、日間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于 10%,回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均符合國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求。方法有足夠的靈敏度,可用于檢測實(shí)際樣品。
表3 24種鎮(zhèn)靜劑類藥物的回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果
3結(jié)論
建立了RRLC-MS/MS 測定牛肉中24 種鎮(zhèn)靜劑類藥物殘留量的方法。在信噪比(S/N)分別為 3 和 10 時各藥物的 LODs 在 0.2~2.5 μg/kg、LOQs 在 0.5~5 μg/kg。24種鎮(zhèn)靜劑藥物在空白牛肉中的平均添加回收率為 74.1%~ 123.9%日內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.6%~ 9.9%,日間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為 2.9%~ 9.9%,日內(nèi)、日間相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于 10%,回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均符合國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的要求。RRLC -MS/MS能夠?yàn)榕H鈽悠返姆治鎏峁┳銐虻姆治鲮`敏度和精度。該方法回收率高、精密度好,能夠滿足獸藥殘留分析的要求。
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Determination of 24 sedative residues in beef by rapid resolution liquid chromatography-tandem mass spectrometry
WEI Jin-mei1, ZHOU Wei2, XIE Ying-shuang2, ZHANG Li3,FANG Su-li4, LUO Yu-zhu1*, ZHANG Yong-mei1
1( Instrumental Research and Analysis Center, Gansu Agricultural University, Gansu Key Laboratory of Herbivorous Animal Biotechnology, Lanzhou 730070, China) 2( Gansu Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Lanzhou, 730020, China) 3(College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China) 4( College of Animal Science and Technology, Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070, China)
ABSTRACTA rapid resolution liquid chromatography-tandem mass spectrometry (RRLC-MS/MS) method was established for the determination of 24 sedatives residues in beef. After enzymolysis, sedatives residues in beef were extracted by ammonium hydroxide-acetonitrile (10∶90, v/v) and determined by RRLC-MS/MS and quantified by standard curve . The calibration curves showed good linearity within the concentrations of spiked levels with the correlation coefficients (r2) ranged from 0.9639 to 0.999 8. The limits of detection (LODs) and quantification (LOQs) were 0.2~2.5 and 0.5~5 μg kg(-1), respectively. The average recoveries of spikes samples were in the ranges of 74.1 ~ 123.9% with relative standard deviations of intra- and inter-day ranged from 2.6% to 9.9% and from 2.9% to 9.9%, respectively. This method is simple, sensitive and accurate in the determination of sedative residues.
Key wordssedatives; rapid resolution liquid chromatography-tandem mass spectrometry (RRLC-MS/MS); beef
收稿日期:2015-05-13,改回日期:2015-09-06
基金項(xiàng)目:甘肅省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(1208RJZA156);甘肅省自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(1010RJZA202);甘肅省財政廳項(xiàng)目(基于指紋圖譜技術(shù)的牦牛產(chǎn)地鑒別與新鮮度評價研究)
DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201602033
第一作者:博士,副研究員(羅玉柱教授為通訊作者,E-mail:yuzhuluo@yeah.net)。