孫卓然,田金鳳,尚遠(yuǎn)宏
(1.呼和浩特市疾病預(yù)防控制中心,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010070;2.攀枝花學(xué)院 醫(yī)學(xué)院,四川 攀枝花 617000)
水產(chǎn)品是人類食用蛋白質(zhì)的重要來源之一,而水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用的藥物殘留將會對行業(yè)發(fā)展和人體健康產(chǎn)生不利的作用??ò脱酰╟arbadox)和喹乙醇(olaquindox)屬于喹啉類藥物,由于其具有明顯的抗菌和促生長作用,曾在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用,但后期證明有較強(qiáng)的毒副作用,已被不同程度地限制或禁止使用[1-2]。3-甲基-喹惡啉-2-羧酸(3-methylquinoxaline-2-carboxylic acid,MQCA)和喹惡啉-2-羧酸(quinoxaline-carboxylic acid,QCA)分別是喹乙醇和卡巴氧在靶動物體內(nèi)的代謝物,被定為殘留檢測的標(biāo)示物[3]??ò脱鹾袜掖急旧砭哂袧撛诘闹掳?、致畸作用,二者的代謝物也可能帶來健康風(fēng)險,因此多個國家對二者及其代謝產(chǎn)物QCA和MQCA制定了殘留監(jiān)控的限量標(biāo)準(zhǔn)[4-6]。同時,我國現(xiàn)執(zhí)行的水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SC/T 3019—2004《水產(chǎn)品中喹乙醇?xì)埩袅康臏y定液相色譜法》和農(nóng)業(yè)部1077號公告-5-2008有水產(chǎn)品中喹乙醇?xì)埩袅糠治龅母咝б合嗌V方法,但處理方法的靈敏度低,殘留分析的可靠性低;且尚未見直接控制水產(chǎn)品自身組織中卡巴氧的檢測標(biāo)準(zhǔn),而只是有對其飼料中的卡巴氧殘留檢測的標(biāo)準(zhǔn)。因此,探討并建立檢測水產(chǎn)品中喹乙醇和卡巴氧殘留方法,對于完善和改進(jìn)水產(chǎn)品中2種喹啉類藥物殘留標(biāo)準(zhǔn)和方法具有實(shí)際意義。
目前,檢測在動物源食品中QCA和MQCA的方法文獻(xiàn)報道較多,最常用的有液相色譜法[7-8]、免疫法[9-10]和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[11-14],但對魚類檢測的應(yīng)用較少。本研究在前人研究工作的基礎(chǔ)上,明確了區(qū)域定位和增加且細(xì)化了檢測品種,極大提高了方法的靈敏度。實(shí)驗以金沙江攀枝花江段6種常見商品魚為研究為對象,適當(dāng)改進(jìn)了樣品前處理方法,建立了魚組織中QCA和MQCA殘留的超高效液相色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜(ultra-performance liquid chromategr-aphy-triple quadrupole mass spectrometry,UPLC-MS/MS)檢測方法,為魚組織中QCA和MQCA殘留的評估檢測提供參考。
1.1.1 材料
樣品來源于金沙江攀枝花江段6種常見魚(羅非魚、草魚、鯉魚、鰱魚、鯽魚、鯰魚),且以羅非魚作為方法驗證樣品,本地市場或養(yǎng)魚場隨機(jī)購得,鮮活的羅非魚、鯉魚等水產(chǎn)品去鱗、去皮、沿背脊取肌肉,充分絞碎,均質(zhì),-20 ℃以下避光保存。
1.1.2 化學(xué)試劑
蛋白酶(5 U/mg)、Tris堿(HOCH2)3CNH2(純度98.5%):美國Sigma公司;喹惡啉-2-羧酸(純度98.9%)、3-甲基喹惡啉-2-羧酸(純度98.1%)、喹惡啉-2-羧酸-d4(純度99.5%,QCA-d4)標(biāo)準(zhǔn)品:德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司;甲酸、甲醇、乙酸乙酯、乙腈(均為色譜純):美國Fisher公司;鹽酸、乙酸、氯化鈣等其他試劑為國產(chǎn)分析純。
Agilent 6460A超高效液相色譜-串聯(lián)四級桿質(zhì)譜儀、Bond Elut Plexa PAX 固相萃取柱(200 mg/6 mL,使用前依次用6 mL甲醇、6 mL水活化,保持柱體濕潤):美國Agilent 公司;Vortex 4渦旋混合器:比利時LMS公司;Milli-Q IQ7000超純水器:美國Millipore公司;Nevap-45氮吹儀:美國Organomation公司;FA2014B電子天平:上海越平公司;1-14k離心機(jī):美國Sigma公司。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
分別稱取0.0050 g喹惡啉-2-羧酸、喹惡啉-2-羧酸-d4(同位素內(nèi)標(biāo),QCA-d4)、3-甲基喹惡啉-2-羧酸標(biāo)準(zhǔn)品,分別用甲醇溶解并定容至10 mL,質(zhì)量濃度均為0.5 mg/mL,-20 ℃避光保存。其他濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液用甲醇定量混合或逐級稀釋即得。
1.3.2 樣品前處理
樣品提?。悍謩e稱取6種魚的均質(zhì)樣品5.0 g于50 mL離心管中,加入100 μL 100 μg/mL QCA-d4溶液、8 mL 0.2 mol/L(pH=9.6)Tris緩沖溶液和300 μL 10 mg/mL蛋白酶水溶液,渦旋混勻,置于空氣浴恒溫?fù)u床中47 ℃酶解18 h,取出樣品放置至室溫,再加1 mL濃鹽酸,振搖混勻,4 ℃、9 000 r/min離心5 min。取上層清液加入6 mL乙酸乙酯,渦旋1 min,4 ℃、9 000 r/min離心5 min,再重復(fù)乙酸乙酯步驟1次,合并兩次上清液。上清液于35 ℃下氮吹濃縮至近干,殘渣用10 mL 20%甲醇水溶解,待凈化。
樣品凈化:將樣品提取液轉(zhuǎn)移至經(jīng)活化的PAX柱。依次用6 mL水、6 mL 2%氨水、6 mL甲醇和6 mL 0.5%乙酸-甲醇淋洗PAX固相萃取柱。然后將PAX柱抽干,用6 mL 2%甲酸-甲醇溶液洗脫目標(biāo)化合物,收集洗脫液,35 ℃下氮吹濃縮至干,用1.0 mL 20%甲醇-水溶液溶解殘渣,過0.22 μm濾膜后,備用。
1.3.3 儀器條件
液相色譜條件:流動相:0.1%的甲酸水溶液-乙腈,梯度洗脫;流速:0.25 mL/min;進(jìn)樣體積:5 μL;色譜柱:ZORBAX SB-C18(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);柱溫:40 ℃;洗脫程序:0~6 min,乙腈由5%線性升至25%;6~7 min,25%乙腈;7.0~7.1 min,乙腈由25%線性降至5%。
質(zhì)譜條件:電子電離(electronic ionization,EI)源;掃描方式為QCA、MQCA、QCA-d4為正離子掃描;多反應(yīng)監(jiān)測(multiple-reaction monitoring,MRM);電噴霧電壓:4 000 V;輔助氣(auxiliary gas flow,AUX)流速:11 L/min;輔助氣溫度:350 ℃。
1.3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及檢出限的測定
配制好的QCA和MQCA標(biāo)準(zhǔn)儲備液用甲醇稀釋成400 μg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,用空白羅非魚基質(zhì)提取液將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋成2.0 μg/L、4.0 μg/L、10.0 μg/L、20 μg/L、40 μg/L、80 μg/L和100 μg/L系列質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液分別進(jìn)行測定。以目標(biāo)化合物的質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo)和其峰面積(y)為縱坐標(biāo),繪制工作曲線。以3倍信噪比(S/N>3)和10倍信噪比(S/N>10)分別確定檢出限(detection limit,LOD)與定量限(limit of quantitation,LOQ)[15-17]。
魚肉樣品含有15%~20%的蛋白質(zhì)和5%左右的脂肪[18],而喹噁啉類藥物在動物源性食品中的殘留具有基質(zhì)復(fù)雜且固體基質(zhì)內(nèi)源性干擾較大、含量低(痕量)的特點(diǎn)[19],對藥物分析的干擾很大,因而必須進(jìn)行樣品前處理。QCA和MQCA與原藥的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)差別較大,為有機(jī)強(qiáng)酸,極性較強(qiáng),在動物體內(nèi)通過共價鍵與一些氨基酸(或蛋白質(zhì))結(jié)合,需要利用酶水解為游離態(tài),再進(jìn)行提取,且減少了雜質(zhì)干擾。酶解液經(jīng)鹽酸酸化,乙酸乙酯提取,可有效沉淀蛋白質(zhì),消除代謝活性物質(zhì)及終產(chǎn)物對提取的影響,乙酸乙酯洗脫液的雜質(zhì)較少,提高了絕對回收率。同時,實(shí)驗比較了不同規(guī)格(60 mg/3mL、200mg/6mL、500mg/6mL)的PAX小柱,直管型柱中填料量和體積過小(60 mg/3 mL)存在回收率低和柱飽和現(xiàn)象,過大又存在浪費(fèi)特異性固相萃取材料不經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象,最后選擇PAX(200 mg/6 mL)柱回收率較高,可有效除去干擾物質(zhì),滿足實(shí)驗要求。
在MQCA和QCA 殘留分析中使用的流動相為0.1%甲酸-乙腈體系,因甲酸可以為化合物提供必需的質(zhì)子來源,提高其離子化效率。在ESI+模式下,優(yōu)化碰撞能量,MQCA和QCA經(jīng)過兩級碰撞掃描后,產(chǎn)生不同強(qiáng)度的離子碎片,以豐度最大的m/z 145、m/z133和m/z 129作為3種化合物的定量離子,MQCA 和QCA的MRM色譜圖見圖1,定量離子色譜圖見圖2,3種化合物的質(zhì)譜分析參數(shù)見表1。
圖1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的UPLC-MS/MS分析總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of mixed standard solution analysis by UPLC-MS/MS
圖2 3種化合物的定量離子色譜圖Fig.2 Quantitative ion chromatogram of 3 compounds
表1 多反應(yīng)監(jiān)測模式下3種獸藥的質(zhì)譜參數(shù)Table 1 MS parameters of 3 veterinary drugs under MRM mode
由圖1和圖2可知,MQCA和QCA經(jīng)色譜分離流出的組分不斷進(jìn)入質(zhì)譜,質(zhì)譜連續(xù)掃描進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,每一次掃描得到一張質(zhì)譜圖,將每一張質(zhì)譜圖中所有離子強(qiáng)度相加,得到一個混合標(biāo)準(zhǔn)溶液總的離子流強(qiáng)度。同時,定量離子色譜圖反映了色譜峰的定性(目標(biāo)化合物的特征離子),峰的一致性測定。
向空白羅非魚基質(zhì)溶液中加入系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和內(nèi)標(biāo)溶液,以峰面積對應(yīng)的濃度進(jìn)行線性回歸,結(jié)果見表2。由表2可知,其線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)(R)>0.999。定量限(LOQ)為0.2 μg/kg,檢出限(LOD)為0.05 μg/kg。結(jié)果表明,方法的靈敏度能滿足檢測要求,并優(yōu)于已有標(biāo)準(zhǔn)[6]和文獻(xiàn)[3,14]。
表2 方法的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限Table 2 Linear regression equations,correlation coefficients and detection limits of method
空白的羅非魚樣品分別添加不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)液各6份,搖勻、靜置后按1.3.2方法處理并進(jìn)行加標(biāo)回收率及精密度試驗,計算平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD),結(jié)果見表3。由表3可知,各添加水平的回收率為91.4%~100.4%,精密度試驗結(jié)果RSD為6.3%~11.5%,方法的準(zhǔn)確度與精密度均滿足藥物殘留分析的要求[20]。
表3 加標(biāo)回收率和精密度試驗結(jié)果Table 3 Results of adding standard recovery rate and precision tests
目前,我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)對水產(chǎn)品中喹乙醇代謝物MQCA的最大殘留限量為4 μg/kg[6],還沒有對卡巴氧代謝物QCA制定最大殘留限量。按試驗方法對金沙江攀枝花江段的30份6種常見商品魚(羅非魚、草魚、鯉魚、鰱魚、鯽魚、鯰魚)進(jìn)行分析,其QCA和MQCA的殘留量均低于方法的檢出限,均未檢出。
羅非魚、草魚、鯉魚、鰱魚、鯽魚、鯰魚作為市場流通的常見水產(chǎn)品,其QCA和MQCA殘留也引起越來越多的關(guān)注。雖然我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)僅對水產(chǎn)品中喹乙醇代謝物MQCA殘留量有限定[6],但由于魚體中QCA和MQCA殘留對人類存在健康風(fēng)險,非常有必要對魚體中的卡巴氧及喹乙醇代謝物殘留進(jìn)行檢測和監(jiān)控。本研究采用同位素內(nèi)標(biāo)法定量,UPLC-MS/MS法分別測定金沙江攀枝花江段6種常見商品魚中QCA和MQCA的殘留量均未檢出,本方法靈敏度較好,回收率和重現(xiàn)性符合檢測要求,達(dá)到了QCA和MQCA殘留分析的要求,為食品安全風(fēng)險監(jiān)測魚類等水產(chǎn)品中藥物殘留的檢測方法和限量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了一定的參考依據(jù)。