萬承波,萬建春,羅秋紅,占春瑞*
(1.江西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測院,江西 南昌 330052;2.南昌海關(guān)技術(shù)中心,江西 南昌 330038)
三苯甲烷染料是一類工業(yè)染料,因其有較好的殺菌作用,它早期作為驅(qū)蟲劑、殺蟲劑、防腐劑在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中使用,用于預(yù)防與治療各類水生動物的水霉病、鰓霉病和小瓜蟲病。氯霉素類藥物是類廣譜抗生素,能夠預(yù)防和治療動物各種細菌性疾病,早期被用于畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖[1]。三苯甲烷染料和氯霉素類藥物具有殘留時間長,三苯甲烷染料存在致癌、致畸、致突變等副作用[2],氯霉素類藥物也具有嚴重的毒副作用,它可以抑制骨髓造血機能,引起再生障礙性貧血和其他惡性血液病[3],因此世界上許多國家都禁止這兩類物質(zhì)在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的使用,我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部250號公告也將氯霉素和孔雀石綠列入《食品動物中禁止使用的藥品及其他化合物清單》中。
目前水產(chǎn)品中孔雀石綠(Malachite green,MG)、結(jié)晶紫(crystalviolet,CV)、及其代謝物隱性孔雀石綠(1eucom alchite green,LMG)、隱性結(jié)晶紫(1eucocrysta lviolet,LCV)、氯霉素(Chloramphenicol,CAP)、甲砜霉素(Thiamphenicol,TAP)、氟甲砜霉素(Florfenicol,F(xiàn)F)殘留量的檢測方法的研制受到廣泛關(guān)注,主要有免疫吸附法[4-5]、熒光光譜法[6]、高效液相色譜法[7-8]、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[9],液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[10-15]、液相色譜串聯(lián)高分辨質(zhì)譜法[16],前處理采用乙腈或乙酸鹽緩沖液提取,固相萃取凈化富集等技術(shù)。氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法需經(jīng)過衍生硅烷化,過程較復(fù)雜,液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法前處理相對簡單,檢測靈敏度高。雖然目前水產(chǎn)品中三苯甲烷染料和氯霉素類藥物殘留量的檢測手段呈現(xiàn)多樣化,但兩類物質(zhì)同時檢測的方法未見報道,本文建立了水產(chǎn)品中三苯甲烷染料和氯霉素同時檢測的方法,該方法在測定低限滿足現(xiàn)行法規(guī)標準的要求的同時,提高了檢測效率和降低了檢測成本。
API 4000+型四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀,美國AB SCEIX公司,配島津LC-30A超高效液相色譜儀,日本SHIMADZU公司;IKA T25高速均質(zhì)機,德國IKA公司;常速離心機,上海安亭公司;KQ-600B型超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;N-EVAPTM112型氮吹濃縮儀,美國Organomatian Associates公司;SIG 560E型號旋渦混合器,美國Scientific Industries公司;Option-Q15型超純水一體機,英國ELGA公司;固相萃取裝置(美國Supelco公司)。
孔雀石綠草酸鹽(Malachite green oxalate salt,CAS 2437-29-8),隱性孔雀石綠(leucomalachite green,CAS 129-73-7),結(jié)晶紫(Basic Violet 3,CAS 548-62-9),隱性結(jié)晶紫(Leucoc rystal Violet,CAS 603-48-5),氯霉素(Chloramphenicol,CAS 56-75-7),甲砜霉素(Thiamphenicol,CAS 15318-45-3)氟甲砜霉素(Florfenicol,CAS 76639-94-6),氘代氯霉素(Chloramphenicol-D5,CAS 202480-68-0)等標準品均購自德國Dr.Ehrenstorfer公司??兹甘G同位素-D5,隱性孔雀石綠同位素-D6,購自上海安譜公司。甲醇(色譜純,德國Merck公司);乙腈(色譜純,德國Merck公司);乙酸銨(色譜純,上海阿拉丁生化科技股份有限公司);乙酸(色譜純,美國TEDIA公司);中性氧化鋁固相萃取小柱(美國Supelco公司);水為超純水(電阻率18.2 MΩ·cm-1)。
1.2.1 三苯甲烷染料儀器條件
HPLC條件:色譜柱:Waters UPLC BEH RP C18100 mm×2.1 mm,1.7 μm;流動相A:40 mmol·L-1乙酸銨(含2%乙酸)溶液;流動相B:乙腈;梯度洗脫:0~0.5 min,50% B,0.5~1.0 min,50%~95% B,1.0~3.0 min,90% B,3.0~3.5 min,90%~50% B,3.5~5.0 min,50% B,流速:0.2 mL·min-1,進樣體積:5L,柱溫:40 ℃。
MS條件:ESI正模式掃描,多反應(yīng)監(jiān)測(MRM),霧化氣壓力(GS1):20 psi,輔助氣壓力(GS2):60 psi,氣簾氣壓力(CUR):40 psi,離子源溫度:600 ℃,電噴霧電壓(IS):5 000 V,各化合物去簇電壓(DP)和碰撞電壓(CE)見表1。
表1 三苯甲烷染料化合物質(zhì)譜參數(shù)
1.2.2 氯霉素類藥物儀器條件
HPLC條件:色譜柱:Waters UPLC BEH RP C18100 mm×2.1 mm,1.7 μm;流動相A:水,流動相B:乙腈;梯度洗脫:0~1.0 min,30% B,1.0~2.0 min,30%~60% B,2.0~4.0 min,60%~90% B,4.0~4.1 min,90%~30% B,4.1~6.0 min,30% B,流速:0.2 mL·min-1,進樣體積:5L,柱溫:40 ℃。
MS條件:ESI負離子掃描,多反應(yīng)監(jiān)測(MRM),霧化氣壓力(GS1):50 psi,輔助氣壓力(GS2):50 psi,氣簾氣壓力(CUR):10 psi,離子源溫度(TEM):500 ℃,電噴霧電壓(IS):-4 500 V,各化合物去簇電壓(DP)和碰撞電壓(CE)見表2。
表2 氯霉素類藥物質(zhì)譜參數(shù)
1.3.1 標準溶液的配制
準確稱取適量三苯甲烷染料標準品和內(nèi)標物,用乙腈溶解配成1.0 mg·mL-1的標準儲備液,用棕色玻璃瓶盛放,于-18 ℃下保存。準確稱取適量氯霉素類標準品和內(nèi)標物,用甲醇溶解配成100 μg·mL-1的標準儲備液,用棕色玻璃瓶盛放,于-18 ℃下保存。分別移取適量的氯霉素類藥物和三苯甲烷染料標準儲備液,用乙腈逐級稀釋成10、50、100 ng·mL-1的標準中間液。分別移取內(nèi)標物儲備液用,乙腈逐級稀釋成100 ng·mL-1內(nèi)標物中間液。
1.3.2 定容液和流動相的配制
40 mmol·L-1乙酸銨溶液:準確稱取3.15 g乙酸銨,用純水溶解并定容至1 000 mL;乙腈-40 mmol·L-1乙酸銨溶液(1+1,v:v):準確量取50 mL乙腈,加入50 mL 40 mmol·L-1乙酸銨溶液,混合均勻;40 mmol·L-1乙酸銨(含2%乙酸)溶液:向998 mL 40 mmol·L-1乙酸銨溶液中加入2 mL乙酸,混合均勻。
1.3.3 樣品前處理
稱取試樣5.0 g,置于50 mL聚丙烯離心管內(nèi),加入11 mL乙腈,高速均漿提取30 s,在4 500 r·min-1下離心5 min,上層清液轉(zhuǎn)入25 mL比色管中,殘渣中再加入11 mL乙腈,渦旋混合30 s,超聲提取5 min,在4 500 r·min-1下離心5 min,合并上層清至25 mL比色管中,用乙腈定容,混合均勻后待凈化。取5 mL提取液倒入經(jīng)5 mL乙腈活化平衡的中性氧化鋁小柱內(nèi),再用5 mL乙腈洗脫,收集全部流出液,洗脫液在45 ℃以下水浴,氮吹至干,殘渣用2 mL定容液定容,超聲溶解后過0.22 μm濾膜,供UHPLC-MS/MS測定。
蠕動泵將標準溶液泵入質(zhì)譜儀,三苯甲烷染料在ESI正模式下有最佳的響應(yīng)值,質(zhì)譜全掃描獲得MG和CV及其代謝物的分子峰[M+H]+,加上碰撞電壓時,MG、CV及其代謝物,都會產(chǎn)生失去一個甲基和一個二甲基苯胺碎片離子。氯霉素類藥物在負模式下掃描響應(yīng)值較高,質(zhì)譜全掃獲得其分子峰[M-H]-,加上碰撞電壓時,其結(jié)構(gòu)中2-二氯乙酰胺基都易失去或發(fā)生結(jié)構(gòu)重組。歐盟2002/675 EC指令規(guī)定,質(zhì)譜確證方法需要4個確證點數(shù),每個待物選擇兩對離子,作為定性離子,同位素內(nèi)標物選擇一對定量參比離子。確定掃描離子對后,聯(lián)接液相進樣,對質(zhì)譜離子源參數(shù)進行優(yōu)化,自動優(yōu)化獲得最佳電噴霧電壓(IS)、霧化氣壓力(GS1)、輔助氣壓力(GS2)、氣簾氣壓力(CUR)、離子源溫度(TEM)。
三苯甲烷染料和氯霉素類藥物為中等極性到弱極性化合物,在反相色譜中均可保留,目前多數(shù)文獻和標準方法均采用反相色譜進行分離[15-17]。三苯甲烷類藥物正模式掃描,在流動相中加入一定揮發(fā)性酸能促進化合物的電離,可以提高靈敏度,而氯霉素類藥物在負模式掃描,加入酸會抑制化合物的電離,導(dǎo)致響應(yīng)值下降,兩類化合物在同一色譜條件下進行分析,靈敏度比較難兼顧,因此本方法確定兩類采用不同儀器條件進行分析檢測。
實驗比較了不同的色譜柱,發(fā)現(xiàn)Waters UPLC BEH RP C18柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm)相比Waters UPLC HSS T3柱(50 mm×1.0 mm,1.8 μm)分離效果較好,化合物響應(yīng)值更高,因此確定Waters UPLC BEH RP C18柱為本方法分析用色譜柱。
多數(shù)文獻報道采用乙酸乙酯、乙腈等有機溶液提取水產(chǎn)品中氯霉素類藥物,三苯甲烷染料及其代謝物[8,18-19],本方法比較了乙腈和乙酸乙酯不同的提取效率,實驗發(fā)現(xiàn)乙腈提取整體效率要做優(yōu)于乙酸乙酯,尤其是LMG,乙酸乙酯提取回收率都在20%以下,而乙腈的提取回收率均在85%以上,TAP和MG用乙酸乙酯提取的回收率在50%以下,乙腈的提取回收率除鰻魚的回收率略低于70%,在小龍蝦和鯉魚提取回收率都超過了80%,可能是因為鰻魚中含油脂較多的原因,由于部分藥物的極性相對較強,乙酸乙酯提取效率不高,乙酸乙酯提取的油脂較多,基質(zhì)效應(yīng)可能也影響了提取回收率,因此本方法確定乙腈作為提取溶劑。
水產(chǎn)品中三苯甲烷染料和氯霉素類藥物殘留量較低,樣品在提取后需進行進一步純化富集。液液萃取操作繁瑣且有機溶劑消耗量大,冷凍除油凈化[19],固相萃取凈化HLB柱[20-21]等凈化方式均有相關(guān)報道,但兩類藥物同時純化的處理方式未見報道。三苯甲烷染料和氯霉素類藥物的極性跨度大,且三苯甲烷染料在水溶液中為陽離子,采用反相或離子交換作用機理的固相萃取方式,可能難以兼顧兩類藥物,本方法采用正相純化的方式,以除去提取液共萃取油脂等非極性雜質(zhì)。中性氧化鋁柱是一種正相保留機理的固相萃取柱,能夠吸附極性化合物,并去除油脂。本方法采用中性氧化鋁柱凈化,能夠去除共萃取物中的油脂,同時對目標物不會產(chǎn)生死吸附,對比了不同品牌的中性氧化鋁小柱,除品牌C的穩(wěn)定性略差外,品牌間純化效果的差異并不明顯。同時考查了洗脫體積對回收率的影響,5 mL乙腈洗脫基本能將目標物全部洗脫下來,再增加5 mL乙腈洗脫未檢出目標物,且濃縮后殘渣有一些增加,考慮后續(xù)濃縮時雜質(zhì)干擾的影響,洗脫體積確定為5 mL。
本方法用空白鰻魚、小龍蝦、鯉魚樣品與其對照加標樣品,進行全過程實驗,實驗結(jié)果表明兩類藥物均具有良好的特異性,在目標物出峰處無干擾峰。
基質(zhì)效應(yīng)是影響質(zhì)譜法定量結(jié)果重要因素,本方法考查了基質(zhì)效應(yīng)對定量結(jié)果的影響,用空白基質(zhì)溶液配制標準曲線與試劑配制標準曲線比較,通過計算基質(zhì)標準曲線與試劑過原點標準曲線斜率比值的關(guān)系,確定基質(zhì)效應(yīng)。實驗結(jié)果表明鰻魚、小龍蝦和鯉魚基質(zhì)中各化合物存在不同的基質(zhì)效應(yīng)作用,而且基質(zhì)作用的強弱有所差異,三苯甲烷染料基質(zhì)效應(yīng)非常大,氯霉素類藥物也存在一定的基質(zhì)效應(yīng)。在定量時采用同位素內(nèi)標可以消除基質(zhì)效應(yīng),但本方法所測定的7種化合物只有3種化合物有同位素內(nèi)標,為有效消除基質(zhì)效應(yīng),本方法確定采用基質(zhì)標準曲線定量,孔雀石綠、隱性孔雀石綠、氯霉素采用同位素內(nèi)標定量,其它4種化合物采用基質(zhì)外標法定量。
用空白鰻魚、小龍蝦、鯉魚加標實驗,通過計算目標物的信噪比,以信噪比大于10的濃度確定定量限,三苯甲烷染料定量限為0.5 μg·kg-1,氯霉素定量限為0.1 μg·kg-1,甲砜霉素和氟甲砜霉素定量限為1.0 μg·kg-1??疾榱嘶|(zhì)標準曲線的線性范圍,三苯甲烷染料在0.25~5.0 μg·kg-1,氯霉素在0.05~2.0 μg·kg-1,甲砜霉素和氟甲砜霉素在0.5~20.0 μg·kg-1濃度范圍內(nèi)呈線性關(guān)系,線性相關(guān)系數(shù)均在0.99以上。
用空白鰻魚、小龍蝦、鯉魚樣品加標方式進行準確度和精密度實驗,實驗分別在1、2和4倍定量限濃度水平進行實驗,加標回收率在61.5~119.0%之間,RSD值在0.76~14.46%之間。
表3 7種藥物在鯉魚基質(zhì)中的定量限、回歸方程、相關(guān)系數(shù)(r)、回收率及相對標準偏差(n=6)
表4 7種藥物在鯉魚基質(zhì)中的定量限、回歸方程、相關(guān)系數(shù)(r)、回收率及相對標準偏差(n=6)
表5 7種藥物在鯉魚基質(zhì)中的定量限、回歸方程、相關(guān)系數(shù)(r)、回收率及相對標準偏差(n=6)
本方法建立的水產(chǎn)品中三苯甲烷染料和氯霉素類藥物殘留量同時檢測的方法,操作簡單、特異性強、靈敏度高。實際檢測100多批次樣品,其中檢出1批次鰻魚氟甲砜霉素殘留陽性,實際運用證明本方法準確可靠,該方法可適用于鰻魚、小龍蝦、鯉魚等產(chǎn)品的三苯甲烷染料和氯霉素類藥物殘量的同時測定。