周貽兵,吳 坤,劉利亞,王婭芳,李 磊,林 野
(1.貴州省疾病預(yù)防控制中心,貴州 貴陽(yáng) 550004;2.貴州師范學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550018)
孔雀石綠(malachite green,MG)和結(jié)晶紫(crystal violet,CV)均屬于堿性三苯甲烷類染料。MG與CV能夠阻礙蛋白肽的形成,抑制細(xì)胞分裂,從而產(chǎn)生良好的抗菌和殺菌作用,因殺菌效果較好、價(jià)廉、易得等優(yōu)點(diǎn),作為化學(xué)消毒劑曾被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖疾病的防治。魚(yú)暴露在含有MG或CV的水中,MG和CV會(huì)迅速被魚(yú)類吸附且富集在肌肉中,并在組織中很快代謝為危害性更強(qiáng)的隱色孔雀石綠(leucomalachite green,LMG)和隱色結(jié)晶紫(leucocrystal violet,LCV),而代謝物在肌肉組織中的殘留時(shí)間較長(zhǎng)。MG和CV及其代謝物具有高毒、高殘留和致癌、致畸、致突變等特點(diǎn)[1-7]。歐美、日本等國(guó)家已宣布嚴(yán)禁在水產(chǎn)養(yǎng)殖中使用孔雀石綠和結(jié)晶紫,并規(guī)定水產(chǎn)品中孔雀石綠和結(jié)晶紫不得檢出。2002年5月我國(guó)農(nóng)業(yè)部將其列入《食品動(dòng)物禁用的獸藥及其化合物清單》中,禁止用于所有食品動(dòng)物,但非法使用屢禁不止。
目前,魚(yú)中孔雀石綠、結(jié)晶紫及其代謝物的測(cè)定方法有高效液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、高效液相色譜-質(zhì)譜法、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、共振瑞利散射法、薄層色譜法、分光光度法等[8-12]。氣相色譜-質(zhì)譜法僅能測(cè)定隱性孔雀石綠;液相色譜-質(zhì)譜法需要特殊的柱后衍生設(shè)備,可能會(huì)引起峰展寬、降低靈敏度,同時(shí)衍生化試劑也可能對(duì)分離造成干擾;薄層色譜法、分光光度法等操作過(guò)程繁瑣,易造成假陽(yáng)性。魚(yú)樣品的基質(zhì)較為復(fù)雜,易造成基質(zhì)抑制效應(yīng),可通過(guò)穩(wěn)定性同位素稀釋技術(shù)、基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線和選擇較優(yōu)的樣品凈化技術(shù)來(lái)解決。本研究在樣品中加入同位素內(nèi)標(biāo),采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)法同時(shí)測(cè)定魚(yú)樣品中 MG、LMG、CV、LCV殘留,并對(duì)大批次魚(yú)樣的肌肉組織進(jìn)行檢測(cè)。
Ultimate 3000超高壓液相色譜儀,TSQ Quantum ultra三重四極桿質(zhì)譜儀:美國(guó)Thermo-Fisher世爾科技有限公司產(chǎn)品,配有電噴霧離子源(ESI);Sigma臺(tái)式高速離心機(jī);TTL-DCⅡ型氮吹儀;艾科浦超純水機(jī);中性氧化鋁固相萃取小柱(6mL/1g)。
孔雀石綠、隱色孔雀石綠標(biāo)準(zhǔn)品(100mg/L):購(gòu)自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研所;結(jié)晶紫標(biāo)準(zhǔn)品(純度>98.9%)、隱色結(jié)晶紫(純度>99.7%):購(gòu)自中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院;D5-孔雀石綠苦味酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品和D5-隱色孔雀石綠標(biāo)準(zhǔn)品(純度>99.7%):購(gòu)自Sigma公司;醋酸銨(分析純),乙腈(色譜純),甲酸(色譜純):購(gòu)自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。
標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:分別準(zhǔn)確稱取適量的結(jié)晶紫、隱色結(jié)晶紫、D5-隱色孔雀石綠和D5-孔雀石綠苦味酸(折算成D5-孔雀石綠)標(biāo)準(zhǔn)品,用乙腈配制成1 000mg/L標(biāo)準(zhǔn)貯備液;將標(biāo)準(zhǔn)貯備液(CV、LCV、D5-MG、D5-LMG)和 MG、LMG(100mg/L)用乙腈稀釋成10mg/L標(biāo)準(zhǔn)中間液和內(nèi)標(biāo)中間液;分別取適量的標(biāo)準(zhǔn)中間液和內(nèi)標(biāo)中間液,用乙腈稀釋成100μg/L標(biāo)準(zhǔn)使用液。
1.2.1 樣品的制備與提取 從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)不同品種的活魚(yú),經(jīng)剖殺去除頭、骨、內(nèi)臟,將肉切成塊狀,用電動(dòng)絞肉機(jī)打成漿狀,于-20℃保存,待測(cè)。
將魚(yú)樣解凍,準(zhǔn)確稱取5g(精確到0.1g)均勻樣品于50mL塑料離心管中,添加100μL混合同位素內(nèi)標(biāo)使用液,加入25mL乙腈,旋渦混勻器上混勻,以10 000r/min離心10min,收集上清液于玻璃管中,待凈化。
1.2.2 樣品凈化 用5mL乙腈活化中性氧化鋁小柱,取5mL上清液于中性氧化鋁小柱上,用10mL玻璃試管收集濾液,再用5mL乙腈淋洗小柱,將收集的濾液和淋洗液混合,40℃下氮吹至近干,用V(乙腈)∶V(5mmol/L醋酸銨)=50∶50的溶液溶解殘?jiān)?,過(guò)0.22μm濾膜,液質(zhì)聯(lián)用儀檢測(cè)。
1.3.1 色譜條件 色譜柱:Hypersil Gold-C18柱(150mm×2.1mm×1.9μm);柱溫30℃;進(jìn)樣體積10μL;流動(dòng)相:5mmol/L乙酸銨(用乙酸調(diào)節(jié)pH 4.5)和乙腈;流速0.4mL/min;梯度洗脫條件列于表1。
1.3.2 質(zhì)譜條件 ESI(+)離子源,噴霧電壓3 000V,毛細(xì)管溫度350℃,蒸發(fā)溫度450℃,鞘氣壓力276kPa,輔助氣壓力104kPa,碰撞氣(Ar)壓力0.2Pa,SRM 優(yōu)化參數(shù)列于表2。
表1 梯度洗脫條件Table 1 The conditions of gradient elution
表2 質(zhì)譜參數(shù)Table 2 MS parameters
MG、CV在魚(yú)肌肉組織中很快代謝為L(zhǎng)MG、LCV,隱色代謝物具有很好的親脂性,魚(yú)肌肉樣品基質(zhì)化學(xué)成分復(fù)雜,其中脂肪的存在不利于目標(biāo)物的提取與凈化,在測(cè)定過(guò)程中易產(chǎn)生離子抑制效應(yīng),所以應(yīng)設(shè)法去除脂肪以提高離子化效率和儀器的靈敏度。去除樣品中的脂肪常用氧化鋁(酸性氧化鋁、中性氧化鋁、堿性氧化鋁)[13-14],在非極性溶劑乙腈中,用乙腈活化過(guò)的酸性氧化鋁和中性氧化鋁對(duì)目標(biāo)化合物的吸附能力很弱,而堿性氧化鋁對(duì)MG有一定的吸附,所以本實(shí)驗(yàn)選擇的中性氧化鋁能有效的去除脂肪且減少目標(biāo)化合物的吸附。在樣品提取和凈化過(guò)程中,微量的LMG、LCV被氧化為MG、CV,文獻(xiàn)報(bào)道[15]加入還原能力更強(qiáng)的物質(zhì)能有效防止這種情況的發(fā)生,而本實(shí)驗(yàn)則采用加入穩(wěn)定性同位素內(nèi)標(biāo)物質(zhì)來(lái)提高測(cè)定的準(zhǔn)確性。
通過(guò)ESI正離子模式對(duì)4種目標(biāo)化合物及2種內(nèi)標(biāo)化合物進(jìn)行全掃描,找出準(zhǔn)分子離子峰[M+H],并且以此準(zhǔn)分子離子峰為母離子進(jìn)行轟擊和二級(jí)質(zhì)譜掃描,找出2個(gè)信號(hào)較強(qiáng)的碎片離子構(gòu)成監(jiān)測(cè)離子對(duì)(表2)。結(jié)晶紫碎片離子的質(zhì)譜圖示于圖1,可以看出,結(jié)晶紫m/z340和356兩個(gè)碎片離子的響應(yīng)信號(hào)較強(qiáng),以這兩個(gè)碎片離子和準(zhǔn)分子離子峰構(gòu)成監(jiān)測(cè)離子對(duì)。改變透鏡電壓使母離子最大效率的通過(guò)一級(jí)質(zhì)譜進(jìn)入二級(jí)質(zhì)譜進(jìn)行碰撞,對(duì)碎片離子的碰撞能量進(jìn)行優(yōu)化,提高碎片離子的響應(yīng)強(qiáng)度。結(jié)晶紫準(zhǔn)分子離子透鏡電壓優(yōu)化曲線和碎片離子碰撞能量?jī)?yōu)化曲線示于圖2。
在流動(dòng)相中加入適量的甲酸、乙酸和低濃度的揮發(fā)性緩沖鹽在離子化過(guò)程中得到更加豐富的離子碎片信息,改善峰形,提高測(cè)定的靈敏度,本實(shí)驗(yàn)在流動(dòng)相水中加入5mmol/L醋酸銨,用乙酸調(diào)節(jié)pH 4.5,獲得良好的效果。以SRM模式對(duì)待測(cè)物進(jìn)行定性定量分析,混合標(biāo)準(zhǔn)溶液SRM圖示于圖3。
圖1 結(jié)晶紫準(zhǔn)分子離子(a)和碎片離子(b)質(zhì)譜圖Fig.1 Mass spectrometer of quasi-molecular(a)and fragment(b)ions of CV
圖2 結(jié)晶紫準(zhǔn)分子離子透鏡電壓(a)和碎片離子碰撞能量?jī)?yōu)化曲線(b)Fig.2 Optimizing curves of quasi-molecular ion tube lens(a)and fragment ion collision energy(b)of CV
圖3 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的提取離子色譜圖Fig.3 Ion chromatogram of extract in mixed standard solution
取100μg/L混合標(biāo)準(zhǔn)工作液和混合同位素內(nèi)標(biāo)工作液,用V(乙腈)∶V(5mmol/L醋酸銨)=50∶50的溶液配制成0、0.25、0.5、1.0、2.0、4.0μg/L系列濃度溶液,其中內(nèi)標(biāo)含量均為2.0μg/L,按1.3進(jìn)行測(cè)定。分別用 MG、CV的峰面積與D5-MG的峰面積比值和LMG、LCV的峰面積與D5-LMG的峰面積比值為縱坐標(biāo),以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制工作曲線。MG:y=0.219 7x-0.011 1(r2=0.999 1);CV:y=0.245 7x-0.006 4(r2=0.999 6);LMG:y=0.443 7x-0.011 4(r2=0.999 6);LCV:y=0.083 8x+0.004 1(r2=0.999 3)。以各目標(biāo)物在空白樣品中的S/N=3計(jì)算該方法的檢出限,MG、LMG、CV 檢出限為 0.01 μg/kg,LCV檢出限為0.06μg/kg。
在空白樣品中分別添加0.25、2.0μg/kg混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和2.0μg/kg內(nèi)標(biāo)溶液,充分混勻,放置過(guò)夜吸收,按1.2方法提取、凈化、上機(jī)測(cè)定,回收率及精密度列于表3。
表3 回收率及精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=6)Table 3 The results of recoveries and precision
應(yīng)用此方法檢測(cè)市售的109批魚(yú)樣品,其中孔雀石綠陽(yáng)性樣品1份,含量為0.57μg/kg;隱色孔雀石綠陽(yáng)性樣品15份,含量在0.65~10.6 μg/kg之間;結(jié)晶紫陽(yáng)性樣品5份,含量在0.56~1.19μg/kg之間;隱性結(jié)晶紫陽(yáng)性樣品1份,含量為0.65μg/kg。結(jié)果表明,市售的魚(yú)樣品中仍然存在濫用孔雀石綠和結(jié)晶紫的情況。
本研究建立了UPLC-MS/MS測(cè)定魚(yú)樣品中孔雀石綠、結(jié)晶紫及其代謝物殘留量的方法。樣品中MG、CV及其代謝物直接用乙腈提取,簡(jiǎn)化了樣品前處理步驟,同時(shí)加入穩(wěn)定同位素內(nèi)標(biāo)進(jìn)行校正,降低基質(zhì)抑制效應(yīng)。在空白樣品中加入兩個(gè)濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液,回收率、精密度良好,檢出限低。該方法能夠靈敏、準(zhǔn)確、可靠的測(cè)定魚(yú)中MG、CV及其代謝物殘留,為魚(yú)類水產(chǎn)品養(yǎng)殖、流通和使用環(huán)節(jié)的市場(chǎng)監(jiān)管提供參考依據(jù)。
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