張 晶,王桂琴
(寧夏大學農學院,寧夏銀川 750021)
氟喹諾酮類藥物屬于第3代喹諾酮類抗菌藥,它是將氟原子引入喹諾酮萘啶環(huán)的6位處,哌嗪環(huán)連在7位上,因此又被統(tǒng)稱為氟喹諾酮類[1]。氟喹諾酮類藥物是一種人工合成的抗菌藥物,通過對DNA回旋酶進行抑制,從而導致染色體的不可逆損害[2]。由于質粒傳導耐藥性并不會對氟喹諾酮類藥物產生影響,因此它與許多抗菌藥物之間沒有交叉耐藥性;同時因其有抗菌譜廣、抗菌力強、組織穿透力強、不良反應少等特點,而在人類及動物感染性疾病的預防和治療中被廣泛地應用[3-5]。特別是在獸醫(yī)臨床方面,恩諾沙星、環(huán)丙沙星、氧氟沙星和諾氟沙星已經(jīng)成為水產養(yǎng)殖專用的抗菌藥物。由于在動物體內氟喹諾酮類藥物的殘留消除緩慢,過量的藥物殘留被人體攝入后,會損害人體健康[6]。因此,對此類藥物的殘留檢測,各國都制定了相關的檢測法規(guī)。氟喹諾酮類藥物在臨床上常被用作抗菌類藥物,少量使用時,對動物的生長具有一定的促進作用,但如果過量使用會造成藥物在動物性食品中殘留,不僅會發(fā)生過敏反應,可能還會伴隨其他不良反應[7]。同時使用該藥物過量時,可能還會導致中樞神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和肝腎等器官的病變,因此氟喹諾酮類藥物必須嚴格控制用量,以確保家禽及其產品安全[8-9]。
建立一種快速、靈敏、準確的方法,檢測動物性食品中氟喹諾酮類藥物的殘留量,以此對食品中氟喹諾酮類藥物的含量進行監(jiān)控,具有重要的現(xiàn)實意義。目前,國內外對氟喹諾酮類藥物常用檢測技術的研究報道較多[10-13],其中已有較多的文獻對液相色譜-串聯(lián)質譜法進行了報道[14-18],其在食品質量安全檢測中的作用也越來越重要。本試驗采用高效液相色譜-串聯(lián)質譜法,同時檢測雞蛋中7種氟喹諾酮類藥物的殘留量。
1.1.1 試劑 環(huán)丙沙星,購自中國食品藥品研究所;洛美沙星、恩諾沙星、氧氟沙星、甲磺酸培氟沙星、諾氟沙星和惡喹酸,購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所。檸檬酸(分析純)、磷酸氫二鈉(分析純)、甲醇、乙腈、甲醇-乙腈溶液(體積比為40∶60)、甲酸(99%)、氫氧化鈉(分析純)、乙二胺四乙酸二鈉(分析純),科密歐試劑公司產品。
1.1.2 儀器 高效液相色譜-串聯(lián)質譜儀(Waters ACQUITY UPLC/TQ-S micro),美國Waters公司產品;高速冷凍離心機CR22G,日本日立公司產品;旋渦混勻器MS3,IKA公司產品;電子天平AX-205、電子天平PL202-L、酸度計GB/T11165,梅特勒-托利多儀器有限公司產品;振蕩器WSZ-100-A,上海安亭公司產品;組織勻漿機,JKA公司產品;氮吹儀N-EVAP112,美國Organomation Associates JnC公司產品。
1.2.1 溶液配制 0.2 mol/L磷酸氫二鈉溶液:稱取磷酸氫二鈉71.63 g,用水溶解后,用容量瓶定容至1 000mL;0.1 mol/L檸檬酸溶液:稱取檸檬酸21.01 g,用水溶解后,用容量瓶定容至1 000 mL;Mcllvaine緩沖溶液:把1 000 mL 0.1 mol/L的檸檬酸溶液和625 mL 0.2 mol/L的磷酸氫二鈉溶液混合,用鹽酸或氫氧化鈉調節(jié)pH為4.0±0.05;0.1 mol/L EDTA-Mcllvaine緩沖溶液:稱取60.5 g乙二胺四乙酸二鈉,然后將其加入1 625 mL的Mcllvaine緩沖溶液中,振蕩搖勻,使其充分溶解;50 mL/L甲醇水溶液;2 mL/L甲酸水溶液。
1.2.2 儲備液的配制 分別將各標準品精確稱取0.010 0 g,放置于10.0 mL棕色容量瓶中,用甲醇使其溶解,并定容至刻度。標準儲備液的濃度為1 mg/mL,置-20℃冰箱中保存,3個月內使用。
1.2.3 標準工作液的配制 將1.2.2配制的各標準儲備液稀釋,配成混合標準溶液。各組分的濃度為10 μg/mL。將此標準工作液置于4℃保存,3個月內使用。
1.2.4 樣品前處理
1.2.4.1 提取 將均質試樣準確稱取5.00 g,置于50 mL離心管中,然后加入Mcllvaine EDTA- Na2緩沖溶液液10 mL,渦旋混勻1 min,振蕩10 min,于-4℃、10 000 r/min離心5 min后,將上清液提取轉移至另一50 mL的離心管中,在上清液中加10 mL的水飽和正己烷,渦旋混勻,振蕩10 min后,于-4℃、10 000 r/min離心5 min,將下層備用液用吸管轉移至另一50 mL的離心管中,然后再加入10 mL水飽和正己烷,渦旋混勻,振蕩10 min,于-4℃、10 000 r/min離心5 min,棄去上層正己烷,下層備用液過柱。
1.2.4.2 凈化 用6 mL甲醇洗滌HLB固相萃取柱(200 mg,6 mL),并用6 mL的水進行活化。然后將1.2.4.1提取的備用液過柱,過柱的速度最好為2 mL/min~3 mL/min,將濾液棄去,用2 mL 50 mL/L的甲醇水溶液進行淋洗,同樣將淋洗液棄去,并把小柱抽干,再用6 mL的甲醇進行洗脫,并收集洗脫液,將洗脫液用氮氣吹干后,最后用1 mL 2 mL/L甲酸水溶液進行溶解,10 000 r/min渦旋混合1 min,將溶液過膜后,用于上機測定。
1.2.5 色譜和質譜條件 色譜柱為Waters ACQUITY UPLCTMREH C18柱(100 mm×2.1 mm,粒徑1.7 μm);柱溫為30℃;樣品室溫度為室溫;流速為0.3 mL/min;進樣體積為10μL;流動相A為乙腈,B為1 mL/L甲酸水溶液;梯度淋洗,梯度洗脫程序見表1。
表1 梯度洗脫程序
質譜離子源:電噴霧離子源(ESI);掃描方式為正離子;毛細血管電壓為1.04 kV;源溫為150℃;脫溶劑溫度為450℃;錐孔氣流速為50 L/Hr;脫溶劑氣流速為798 L/Hr;7種氟喹諾酮類藥物定性、定量離子參數(shù)見表2;圖1為7種氟喹諾酮類藥物的定量離子流圖。
表2 7種氟喹諾酮類藥物的質譜條件及相關參數(shù)
稱取5.00 g陰性雞蛋樣品,按上述方法處理樣品,得到空白基質液,分別加入5種氟喹諾酮類藥物混合標準溶液,配制成2.5、5、10、25、50、75、100 μg/L的基質標準溶液。以所得7種氟喹諾酮類藥物的離子峰面積平均值為縱坐標、標準溶液的濃度為橫坐標,繪制標準曲線。表3為標準曲線回歸方程和相關系數(shù)。由表3可見,5種氟喹諾酮類藥物的濃度在2.5 μg/L~100 μg/L時線性良好,線性相關系數(shù)R2均大于0.995 9。
圖1 7種氟喹諾酮類藥物定量離子流圖
樣品的檢出限(LOD) 是以基質標準曲線上的最低點( 2.5 μg /kg) ,取信噪比S/N=3和樣品處理過程的稀釋倍數(shù)計算得出;樣品的定量限(LOQ) 是以基質標準曲線上的最低點(2.5 μg/kg) ,取信噪比S/N=10和樣品處理過程的稀釋倍數(shù)計算得出。環(huán)丙沙星和惡喹酸的檢測限分別為1.2 μg/kg和0.05 μg/kg,定量限為24 μg/kg和1 μg/kg,其他5種氟喹諾酮類藥物的檢測限為0.5 μg/kg,定量限10 μg/kg。
將陰性雞蛋樣品稱取5.00 g,進行3個水平的回收率試驗,濃度分別為100、200、500 μg/kg。將每個水平重復5次,每個濃度做3批,計算相對標準偏差。按照建立的方法處理樣品,測定結果見表4。7種氟喹諾酮類藥物的平均回收率為36.9%~81.2%。通過測出的各組分的峰面積,計算其相對標準偏差(RSD,sr) ,對該方法的精密度進行衡量,7種氟喹諾酮類藥物的批內精密度為2.2%~12.6%,批間精密度為1.8%~15.7%,說明該方法滿足檢測要求。
表3 7種氟喹諾酮類藥物的線性方程和相關系數(shù)
氟喹諾酮類藥物屬于酸堿兩性化合物,化學結構中有羧基和哌嗪基,流動相中的酸度會對化合物的峰型和響應值產生一定的影響。本試驗在流動相中加入甲酸來控制流動相的pH并提高靈敏度,試驗中用1 mL/L甲酸水和乙腈進行梯度洗脫。
試驗參照國家標準GB/T21312—2007《動物源性食品中14種喹諾酮藥物殘留檢測方法 液相色譜-質譜/質譜法》中加入40 mL EDTA-Mcllvaine提取液,超聲提取10 min,10 000 r/min離心10 min。由于雞蛋中含有大量的蛋白質、脂肪、脂蛋白和色素,以上操作并不能很好的去除脂肪等雜質,因此在固相萃取時提取的上清液很容易阻塞萃取柱,導致試驗無法進行。經(jīng)過試驗,在提取的上清液中加入水飽和正己烷去脂后,有利于固相萃取的進行,從而提高凈化效率,縮短分析時間。經(jīng)過多次試驗,
表4 空白添加回收率
續(xù)表4
藥物 Drug添加量/(μg·kg-1) Add amount批次Batch平均回收率/%Average recovery批內相對標準偏差/%Intra-lot relative standard deviation RSD批間相對標準偏差/%Inter-lot relative standard deviation培氟沙星168.36.8Pefloxacin500267.44.04.1363.23.4156.85.4100258.99.64.5362.112.6諾氟沙星145.78.4Norfloxacin200252.77.67.3351.09.2136.97.3500249.24.215.7349.13.0171.96.0100273.59.01.8374.57.9恩諾沙星162.18.6Enrofloxacin200264.75.914.9381.24.2172.012.2500266.24.27.7361.73.8175.45.05100279.32.92.5377.14.2氧氟沙星166.17.4Ofloxacin200271.95.57.0376.05.1170.36.0500268.84.42.7366.64.0157.33.8100254.110.67.1349.76.9惡喹酸147.48.5Oxolinic acid200245.12.83.4344.510.9140.94.6500248.610.010.7340.33.1
每次加入10 mL的水飽和正己烷,在進行了2次去脂后,達到了很好的去脂效果。試驗還比較了不同體積的提取液對回收率的影響,分別加入5 mL、8 mL和10EDTA-Mcllvaine緩沖溶液后進行重復提取1次,結果圖2所示,除惡喹酸外其他藥物加入10 mL提取液的回收率比較高。同時對加入10 mL提取液提取1次和提取2次進行試驗,結果如圖3所示,加入10 mL提取液提取1次的回收率較高。因此,確定本試驗的提取方法為加入10 mL EDTA-Mcllvaine緩沖溶液提取1次。
圖2 提取液體積對7種氟喹諾酮類藥物回收率的影響
圖3 提取次數(shù)對7種氟喹諾酮類藥物回收率的影響
雞蛋中油脂含量較高,如果處理不干凈,會影響方法的準確度和結果的穩(wěn)定性。EDTA-Mcllvaine緩沖溶液中含有許多共萃取物,以脂肪為主,采用高速冷凍離心輔以正己烷脫脂的除脂法,可以有效地去除樣品中的脂肪類干擾物。在低溫狀態(tài)下,脂肪粒以固體狀態(tài)從溶液中析出,未分離的油脂則被正己烷除去,以達到純化分離的目的。本方法建立中比較了4℃離心和冷凍離心(-4℃)對7種氟喹諾酮類藥物回收率的影響,結果在冷凍離心條件下,藥物的回收率較高。因此,本方法建立中選擇高速冷凍離心輔以正己烷脫脂的除脂法。
按照上述建立的方法,分別對2017年寧夏地區(qū)抽取的51份樣品進行檢測,結果表明,此次抽取的樣品中均未檢出含有7種氟喹諾酮類藥物殘留。
本次建立了一種用高效液相-串聯(lián)質譜快速檢測雞蛋中氟喹諾酮類藥物殘留的方法,能滿足雞蛋中7種氟喹諾酮類藥物檢測的要求。本次建立的方法在國家標準GB/T21312—2007《動物源性食品中14種喹諾酮藥物殘留檢測方法 液相色譜-質譜/質譜法》的基礎上,對樣品前處理的過程進行了優(yōu)化,使樣品的處理快捷便利,靈敏度高,選擇性好,且能高效、快速地檢測多種抗生素,可有效應用于雞蛋品質的監(jiān)控。