李占彬,王正強(qiáng),黃永橋,楊鴻波
貴州省分析測(cè)試研究院(貴陽(yáng) 550014)
金剛烷胺類藥物具有飽和三環(huán)癸烷的結(jié)構(gòu),主要有金剛烷胺(Amantadine)、金剛乙胺(Rimantadine)、美金剛(Memantine)等(圖1),具有抗流感病毒、抗帕金森氏綜合征等藥理作用[1-4]。在家禽養(yǎng)殖過(guò)程中,金剛烷胺類藥物被廣泛用于雞禽流感的預(yù)防和早期治療。隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴(kuò)大及流感類疾病的頻發(fā),金剛烷胺類藥物使用劑量正在日益增加,食用這種有金剛烷胺類藥物殘留的禽產(chǎn)品,會(huì)導(dǎo)致人體對(duì)病毒的耐藥性增加[5-7]。農(nóng)業(yè)部在2005年發(fā)布的農(nóng)業(yè)部第560號(hào)公告中明確禁止金剛烷胺類抗病毒藥物生產(chǎn)、銷售及使用,但在實(shí)際養(yǎng)殖過(guò)程中,仍存在非法使用該類藥物,這已成為我國(guó)畜禽產(chǎn)品安全的重要影響因素,因此亟需建立一種快速檢測(cè)該類藥物殘留的檢測(cè)方法。
目前已報(bào)道的金剛烷胺類藥物檢測(cè)的方法主要有高效液相色譜法[8-10]、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[11-14]、氣相色譜法[15-17],這些方法測(cè)定的基質(zhì)各異。其中,湯曉艷等[5]建立的雞蛋中金剛烷胺殘留測(cè)定方法中,樣品處理過(guò)程繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)、使用大量有試劑,且方法檢出限較大,難以滿足快速分析的需要;林濤等[19]和吳銀良等[18]建立的雞蛋中金剛烷胺類藥物殘留量的測(cè)定方法,樣品前處理使用QuCHERS試劑進(jìn)行凈化,該方法雖然簡(jiǎn)單快速,但其去除干擾物質(zhì)的能力較SPE柱略差,對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性有一定影響。
此次試驗(yàn)的樣品前處理使用PRiME HLB進(jìn)行凈化,前處理簡(jiǎn)單,并且基質(zhì)干擾較小、靈敏度較高,能得到較為滿意的效果。通過(guò)優(yōu)化UHPLC-MS/MS條件,并對(duì)雞蛋樣品進(jìn)行測(cè)定,建立了同時(shí)測(cè)定3種金剛烷胺類藥物的快速檢驗(yàn)方法,并采用同位素內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析。該方法具有操作簡(jiǎn)單、快速、定性定量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),適用于雞蛋中金剛烷胺類藥物的測(cè)定,為金剛烷胺類藥物的檢測(cè)提供更多的技術(shù)選擇。
圖1 3種物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)式
1.1.1 主要儀器與設(shè)備
Agilent 1290超高效液相色譜儀、Agilent 6470 QQQ三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜,配有ESI源(美國(guó)Agilent公司);Blixer3攪拌機(jī)(法國(guó)ROBOT COUPA公司);LT2002電子天平(常熟市天量?jī)x器有限公司);UMV-2多管渦旋混合器(北京普立泰科儀器有限公司);離心機(jī)(湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司);Milli-Q超純水機(jī)(美國(guó)Millipore公司);Supelco 12管固相萃取裝置(美國(guó)Supelco公司);氮吹儀(上海安普實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);陶瓷均質(zhì)子(迪馬科技有限公司);Oasis PRiME HLB固相萃取小柱(美國(guó)Waters公司);0.22 μm PTFE濾膜(上海安普實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司)。
1.1.2 主要材料與試劑
金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛、金剛烷胺-D6、美金剛-D6(純度>98%,德國(guó)Dr. Ehrenstorfer公司);甲醇、乙腈(色譜純,德國(guó)Merck公司);乙腈(分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);甲酸(色譜純,上海安普實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司);乙酸銨(分析純、西亞試劑)。
分別精密稱取10 mg(精確至0.000 1 g)金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛、金剛烷胺-D6、美金剛-D6標(biāo)準(zhǔn)品于100.0 mL棕色容量瓶中,用乙腈溶解并定容刻度,混勻,配制成質(zhì)量濃度為100 mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,于-18 ℃避光保存。分別從金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液中移取100.0 μL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于10 mL棕色容量瓶中,用乙腈定容,配制成1 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液;移取100.0 μL混合標(biāo)準(zhǔn)中間液于10 mL棕色容量瓶中,用乙腈定容,配制成10 μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液;備用。分別從金剛烷胺-D6、美金剛-D6標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液中移取100.0 μL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于10 mL棕色容量瓶中,用乙腈定容,配制成1 mg/L的混合內(nèi)標(biāo)中間液;移取500.0 μL混合標(biāo)準(zhǔn)中間液于10 mL棕色容量瓶中,用乙腈定容,配制成50 μg/L的混合內(nèi)標(biāo)工作液;備用。
色譜柱:Agilent ZORBAX Eclipse Plus-C18反向色譜柱(50 mm×2.1 mm,1.8 μm);流動(dòng)相A:0.1%甲酸水溶液;流動(dòng)相B:乙腈;流速:0.3 mL/min;柱溫:40 ℃;進(jìn)樣體積:2.0 μL;梯度洗脫程序見(jiàn)表1。
表1 洗脫梯度
離子源,電噴霧離子源(ESI),正離子掃描;多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM);毛細(xì)管電壓,4.5 kV;霧化器壓力,40 psi;干燥氣流速,10 L/min;干燥氣溫度,300 ℃;鞘氣流速,10 L/min;鞘氣溫度,300 ℃。其他質(zhì)譜條件見(jiàn)表2。
表2 質(zhì)譜條件
稱取5.00 g混勻后的樣品于50 mL具塞離心管中,加入0.10 mL混合內(nèi)標(biāo)工作液,準(zhǔn)確加入20 mL 0.2%甲酸乙腈,加蓋后渦旋振蕩10 min,以4 500 r/min常溫離心10 min,吸取約3 mL上清液過(guò)PRiME HLB固相萃取柱(無(wú)需對(duì)小柱進(jìn)行活化、淋洗等步驟),以1滴/s的速度過(guò)柱,棄去前幾滴流出液,收集剩余續(xù)濾液,準(zhǔn)確量取2.0 mL濾液于另一個(gè)15 mL離心管中,在45 ℃在氮吹至近干,用1 mL初始流動(dòng)相溶解殘?jiān)?,渦旋混勻,過(guò)0.22 μm PTFE濾膜,供UHPLC-MS/MS測(cè)定。
根據(jù)金剛烷胺類藥物化學(xué)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),其容易得到H+而形成[M+H]+準(zhǔn)分子離子,故試驗(yàn)選擇正離子模式監(jiān)測(cè),在正離子模式下一級(jí)全掃描質(zhì)譜,得到相應(yīng)的分子離子峰([M+H]+);通過(guò)優(yōu)化錐孔電壓,對(duì)母離子進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜分析,得到子離子特征碎片質(zhì)譜圖;選擇特征碎片中離子中響應(yīng)值高、基線噪聲低的2對(duì)離子對(duì)作為定性、定量離子對(duì),優(yōu)化子離子對(duì)碰撞能量,使其豐度最大;進(jìn)一步優(yōu)化毛細(xì)管電壓、霧化器壓力、干燥和鞘氣的溫度及壓力等質(zhì)譜參數(shù),經(jīng)優(yōu)化后得到表2的質(zhì)譜參數(shù)。
試驗(yàn)采用反相C18色譜柱對(duì)金剛烷胺類藥物進(jìn)行分離。分別考察了乙腈-水、乙腈-0.1%甲酸水、乙腈-0.1%甲酸水含2 mmol/L乙酸銨溶液、甲醇-0.1%甲酸水、甲醇-0.1%甲酸水含2 mmol/L乙酸銨溶液等不同洗脫體系對(duì)目標(biāo)物分離能力。結(jié)果表明,使用乙腈-0.1%甲酸水作為流動(dòng)相時(shí),目標(biāo)物有良好的色譜分離效果,色譜峰峰型更好,且有較好的響應(yīng)值。金剛乙胺和美金剛屬同分異構(gòu)體,同時(shí)它們的碎片離子完全相同,等度洗脫很難將其進(jìn)行分離,故采用梯度洗脫的方式進(jìn)行分離,通過(guò)優(yōu)化流動(dòng)相流速、組成和比例、柱溫等色譜條件,結(jié)果見(jiàn)圖2,經(jīng)優(yōu)化后得到表1的色譜條件。
圖2 金剛烷胺、金剛乙胺和美金剛標(biāo)準(zhǔn)溶液的TIC色譜圖
2.3.1 提取溶劑的選擇
雞蛋樣品中富含蛋白質(zhì)和脂肪等物質(zhì),因此在樣品前處理時(shí)需要考慮沉淀蛋白和去除脂肪。乙腈具有沉淀蛋白的效果,常作為提取劑。試驗(yàn)分別考察了乙腈、80%乙腈、0.2%甲酸乙腈和80%乙腈(含0.2%甲酸)的提取效率。由圖3可知,選取0.1%甲酸乙腈和80%乙腈(含0.2%甲酸)作為提取劑時(shí),金剛烷胺、金剛乙胺、美金剛的回收率大于90%,略高于乙腈、80%乙腈水的回收率,考慮到沉淀蛋白的效果和氮吹濃縮的時(shí)間,選用80%乙腈(含0.2%甲酸)作為提取溶劑。
圖3 不同提取溶劑的回收率
2.3.2 凈化柱的選擇
試驗(yàn)采用PRiME HLB固相萃取小柱進(jìn)行樣品的凈化??疾炝嘶旌闲完?yáng)離子交換柱MCX及PRiME HLB固相萃取柱的保留效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn),采用MCX固相萃取柱能減少樣品中雜質(zhì),且目標(biāo)物損失較少,回收率在90%左右,但是使用MCX小柱凈化操作步驟繁瑣,耗時(shí)較長(zhǎng),且過(guò)程中使用大量有機(jī)試劑,對(duì)人體健康影響較大。采用PRiME HLB,酸化乙腈的提取液直接過(guò)柱,固相萃取小柱無(wú)需活化,目標(biāo)物化合物通過(guò)小柱,樣品中磷脂、脂肪等雜質(zhì)被吸附于萃取柱,這樣既能使干擾物有效去除,又確保待測(cè)組分損失較小,同時(shí)在凈化過(guò)程中省去了溶劑轉(zhuǎn)換的過(guò)程,簡(jiǎn)化了操作步驟,且目標(biāo)物的回收率在90%左右,與MCX固相萃取柱回收率相當(dāng),故采用PRiME HLB固相萃取小柱進(jìn)行凈化。
使用ESI源質(zhì)譜儀分析食品中獸藥殘留時(shí),基質(zhì)效應(yīng)是時(shí)常遇到的現(xiàn)象,儀器的靈敏度和重現(xiàn)性易受基質(zhì)效應(yīng)的影響,同位素內(nèi)標(biāo)法因其性質(zhì)與目標(biāo)物相似,受基質(zhì)影響程度相同,是液質(zhì)聯(lián)用分析中常采用的降低基質(zhì)效應(yīng)、提高定量準(zhǔn)確性的一種方法[20]。試驗(yàn)選用金剛烷胺-D6和美金剛-D6作為內(nèi)標(biāo)物進(jìn)行校正,金剛烷胺-D6作為金剛烷胺同位素內(nèi)標(biāo)物,美金剛-D6作為美金剛和金剛乙胺同位素內(nèi)標(biāo)物。由于樣品溶液有已知濃度的同位素內(nèi)標(biāo)物,故減少了樣品基質(zhì)效應(yīng)的影響,確保了方法的靈敏度、重現(xiàn)性和定量分析準(zhǔn)確性。
在試驗(yàn)所確定的色譜和質(zhì)譜條件下,分別配制3種藥物質(zhì)量濃度為0.025,0.05,0.10,0.20,0.50,1.25,2.50和5.00 μg/L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量濃度為0.50 μg/L)。以待測(cè)物標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以標(biāo)準(zhǔn)品定量離子對(duì)與內(nèi)標(biāo)物離子對(duì)峰面積的比值為縱坐標(biāo),分別繪制3種金剛烷胺類藥物標(biāo)準(zhǔn)溶液工作曲線。結(jié)果表明,金剛烷胺類藥物在0.025~5.00 μg/L的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R2)在0.999 2以上,適用于定量分析。通過(guò)向陰性樣品中添加目標(biāo)物來(lái)考察方法的檢出限(LOD,S/N=3)和定量限(LOQ,S/N=10),結(jié)果見(jiàn)表3。說(shuō)明該方法具有較好的靈敏度。
表3 線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)(R2)、檢出限和定量限
采用在空白樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),選取雞蛋陰性樣品,分別添加0.05,0.1和0.5 μg/kg 3個(gè)不同濃度,每個(gè)添加水平做6個(gè)平行,按照1.5小節(jié)方法進(jìn)行提取凈化,3個(gè)加標(biāo)濃度連續(xù)做3 d,以考察方法的準(zhǔn)確度和精密度,準(zhǔn)確度以相對(duì)偏差表示,精密度以變異系數(shù)(C.V.)表示,計(jì)算加標(biāo)回收率、日內(nèi)變異系數(shù)和日間變異系數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)溶液、空白樣品和加標(biāo)樣品的MRM色譜圖見(jiàn)圖4~圖6,結(jié)果如表4所示。目標(biāo)分析物的準(zhǔn)確度均小于15%,日內(nèi)平均回收率為分別為:金剛烷胺,92.6%~102.0%;金剛乙胺,103.4%~109.5%;美金剛,91.6%~96.6%。日內(nèi)變異系數(shù)分別為:金剛烷胺,4.7%~9.8%;金剛乙胺,2.8%~3.0%;美金剛,1.7%~5.2%。日間平均回收率分別為:金剛烷胺,89.9%~99.1%;金剛乙胺,97.9%~105.5%;美金剛,97.4%~98.8%。日間變異系數(shù)分別為:金剛烷胺,2.7%~3.0%;金剛乙胺,3.4%~5.1%;美金剛,3.1%~6.8%。說(shuō)明該方法具有良好的重復(fù)性與穩(wěn)定性,能夠滿足雞蛋樣品中金剛烷胺類藥物殘留分析檢測(cè)的要求。
表4 加標(biāo)回收率和精密度
圖4 金剛烷胺類藥物標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.25 μg/L)MRM色譜圖
圖5 雞蛋空白樣品MRM色譜圖
圖6 雞蛋空白樣品加標(biāo)(0.5 μg/kg)MRM色譜圖
選取100批次市售的雞蛋樣品,按此次試驗(yàn)建立的方法進(jìn)行測(cè)定。其中,3個(gè)樣品檢測(cè)出金剛烷胺,含量分別為0.925,1.69和28.8 μg/kg,其他兩種藥物均未檢出。
此次試驗(yàn)建立了同時(shí)測(cè)定雞蛋中金剛烷胺、金剛乙胺和美金剛殘留量的同位素稀釋超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法的快速檢測(cè)方法。以0.1%甲酸乙腈水溶液作為提取劑,用PRiME HLB固相萃取柱凈化。結(jié)果表明,金剛烷胺類藥物在6 min內(nèi)完成分析,相關(guān)系數(shù)在0.999 2以上,檢出限為0.5 μg/kg,在0.5,1和2 μg/kg 3個(gè)添加水平下的準(zhǔn)確度均小于15%,3種藥物平均回收率在89.9%~109.5%之間,日內(nèi)(n=6)變異系數(shù)在1.7%~9.8%之間,日間(n=3)變異系數(shù)在2.7%~6.8%之間。該方法操作簡(jiǎn)單、回收率高、重現(xiàn)性好,具有良好的準(zhǔn)確度和精密度,能夠準(zhǔn)確定性和定量分析金剛烷胺、金剛乙胺和美金剛,為雞蛋中金剛烷胺、金剛乙胺和美金剛殘留量的檢測(cè)提供技術(shù)支撐,為監(jiān)管部門及食品安全提供更多的理論依據(jù)。