文/貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院 劉金平
?
應(yīng)用高效液相色譜技術(shù)檢測(cè)獸藥殘留的研究進(jìn)展
文/貴州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院 劉金平
摘 要高效液相色譜是一種高效而快速的分離與分析技術(shù),是目前分離檢測(cè)經(jīng)常用到的重要方法。因其具有選擇性好、靈敏度高、操作簡(jiǎn)單、工作時(shí)間短、可準(zhǔn)確分析測(cè)定樣品等特點(diǎn)而發(fā)展迅速,備受人們青睞。文章通過(guò)對(duì)近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外發(fā)表的具有代表性的相關(guān)文章進(jìn)行分析整理和歸納,綜述了高效液相色譜技術(shù)的發(fā)展和在獸醫(yī)藥理學(xué)中應(yīng)用的研究進(jìn)展。
關(guān)鍵詞高效液相色譜;質(zhì)譜;獸醫(yī)藥理學(xué);獸藥殘留
色譜法是指利用待測(cè)樣品中各組分在兩相中分配系數(shù)不同,當(dāng)流動(dòng)相推動(dòng)樣品中的組分運(yùn)動(dòng)并通過(guò)固定相時(shí),固定相根據(jù)不同物質(zhì)在不同相態(tài)下進(jìn)行選擇性分配,在兩相中進(jìn)行連續(xù)反復(fù)多次分配,從而形成差速移動(dòng),不同的物質(zhì)會(huì)以不同的速度以固定相移動(dòng)最終實(shí)現(xiàn)分離[1,2]。根據(jù)流動(dòng)相的狀態(tài)可將色譜法分為氣相色譜法和液相色譜法。液相色譜技術(shù)經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展已在諸多領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[3~5]。高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)是在經(jīng)典的液體柱色譜基礎(chǔ)上,引入氣相色譜技術(shù)的理論,采用高壓泵、高效固定相和高靈敏度檢測(cè)器,達(dá)到了高速分離、高靈敏度和操作自動(dòng)化等目的,從而實(shí)現(xiàn)樣品的快速檢測(cè)和分析[6]。此法與氣相色譜的主要區(qū)別在于流動(dòng)相是液體而不是氣體,與氣相色譜法相比,由于不受樣品揮發(fā)度和熱穩(wěn)定性的限制,所以應(yīng)用范圍更廣泛,特別適合于高沸點(diǎn)、大分子、強(qiáng)極性和熱穩(wěn)定性差的化合物的分析分離[7]。鑒于高效液相色譜所具有的優(yōu)點(diǎn),使更多的人越來(lái)越重視對(duì)其的研究,高效液相色譜的應(yīng)用也越來(lái)越普遍,這不僅減少了工作的繁雜,也使所得的數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠。
隨著研究工作的不斷深入,高效液相色譜-質(zhì)譜連用技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn),并投入到市場(chǎng)使用[8]。高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是在高效液相色譜的高分離能力基礎(chǔ)上[9],利用質(zhì)譜的高選擇性、高靈敏度以及能夠準(zhǔn)確提供化合物的相對(duì)分子質(zhì)量和結(jié)構(gòu)信息等特點(diǎn)設(shè)計(jì),具有分析時(shí)間短,對(duì)高沸點(diǎn)、難揮發(fā)和熱不穩(wěn)定化合物的分析能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)[10]。
1.1 高效液相色譜的構(gòu)造
高效液相色譜主要由貯液罐、高壓輸液泵、進(jìn)樣器、色譜柱、檢測(cè)器、記錄儀以及數(shù)據(jù)處理裝置8部分組成[11]。
1.2 高效液相色譜的工作原理
高效液相色譜是利用高壓泵將貯液罐中的流動(dòng)相送入色譜儀系統(tǒng),樣品溶液經(jīng)進(jìn)樣器進(jìn)入流動(dòng)相,隨流動(dòng)相流動(dòng)而被運(yùn)入色譜柱中,由于樣品溶液中的各個(gè)組分在流動(dòng)相和固定相中的分配系數(shù)不同,因此在兩相中會(huì)做相對(duì)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)不斷流動(dòng)分配,樣品中各混合組分之間漸漸拉開距離,最終以相互分離的單個(gè)組分存在,然后依次從柱內(nèi)流出,利用檢測(cè)器的傳感器將樣品濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)傳送到記錄儀,以圖譜形式將樣品數(shù)據(jù)打印出來(lái)[12]。
1.3 高效液相色譜法的特點(diǎn)
與傳統(tǒng)的色譜法相比,高效液相色譜法有很多優(yōu)點(diǎn)。①顆粒極細(xì)的固定相使流動(dòng)阻力降低,有效提高了固定相的效率,使分離更加精確。②采用高壓輸送系統(tǒng)提高流動(dòng)相的流動(dòng)速度,縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,從而減少操作人員的工作量。③采用高靈敏度檢測(cè)器,檢測(cè)靈敏度高,紫外檢測(cè)器可達(dá)0.01ng。④通過(guò)流動(dòng)相可以控制和改善分離過(guò)程,同時(shí)色譜柱具有高柱效,因此具有高選擇性,既可分析同分異構(gòu)體,又可分析旋光異構(gòu)體[13]。
2.1 高效液相色譜的發(fā)展
隨著科技的不斷發(fā)展,科研工作者對(duì)高效液相色譜技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越普遍。高效液相色譜的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代中后期[14]。20世紀(jì)60年代末期,世界上第一臺(tái)高效液相色譜儀出現(xiàn),從此開啟了高效液相色譜的時(shí)代,受到很多科研工作者的關(guān)注,并且迅速發(fā)展起來(lái)。后來(lái)逐漸出現(xiàn)分配色譜、吸附色譜、離子交換色譜、凝膠色譜[15],目前高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)已投入使用,這使數(shù)據(jù)分析更加快捷方便。
2.2 高效液相色譜的應(yīng)用
通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外的參考文獻(xiàn),高效液相色譜應(yīng)用非常廣泛。喬坤云等[16]通過(guò)高效液相色譜熒光法同時(shí)檢測(cè)了雞肉中環(huán)丙沙星、達(dá)氟沙星、恩諾沙星、沙拉沙星4種氟喹諾酮類藥物殘留的情況。楊遠(yuǎn)高等[17]研究表明,高效液相色譜用于分離測(cè)定虎杖中白藜蘆醇,高良姜中槲皮素、山奈酚、高良姜素,小兒瀉速停顆粒中沒(méi)食子酸、兒茶素、表兒茶素幾種中草藥效果都非常好,并且該方法簡(jiǎn)便快速、靈敏度高、成本低、綠色環(huán)保,可用于該制劑的質(zhì)量控制。蔡良英等[18]運(yùn)用高效液相色譜方法快速地測(cè)定雞蛋中三聚氰胺殘留含量,該方法操作相對(duì)簡(jiǎn)單,運(yùn)行成本低,是目前最為常用的檢測(cè)方法。張吟等[19]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),高效液相色譜可以用于分析測(cè)定血漿中多種藥物。王媛等[20]用固相萃取-高效液相色譜法分析測(cè)定減肥食品中是否添加雙氫克尿噻、呋噻米、克羅帕米、布美他尼和鹽酸西布曲明等藥物,用于違禁藥物的檢測(cè)。
我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),畜牧業(yè)的發(fā)展受到國(guó)家的高度重視,各種保健類和治療類獸藥是經(jīng)常用到的,各類獸藥在使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些不良癥狀,如應(yīng)激反應(yīng),畜禽體內(nèi)發(fā)生耐藥性[21,22],甚至在很多肉類食品中出現(xiàn)嚴(yán)重的獸藥殘留[23],對(duì)人們生活造成嚴(yán)重影響。這引起科研工作者對(duì)獸醫(yī)藥理學(xué)的研究更加重視。在進(jìn)行獸藥殘留的檢測(cè)時(shí),普遍使用的就是高效液相色譜技術(shù),目前高效液相色譜-質(zhì)譜串聯(lián)技術(shù)更受歡迎。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀主要由高效液相色譜系統(tǒng)和質(zhì)譜系統(tǒng)兩部分組成,樣品由液相系統(tǒng)進(jìn)入,經(jīng)色譜柱分離,被分離的組分依次進(jìn)入質(zhì)譜系統(tǒng),在離子源中離子化,離子聚焦于質(zhì)量分析器中,根據(jù)質(zhì)荷比而分離,分離后的離子信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),傳遞至計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),根據(jù)質(zhì)譜峰的強(qiáng)度和位置對(duì)樣品的成分和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析[24]。該方法可以快速準(zhǔn)確地測(cè)定、分析數(shù)據(jù)。
高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在獸藥殘留方面應(yīng)用的報(bào)道已經(jīng)非常多[25]。李小玲等[26]建立的測(cè)定諾氟沙星、環(huán)丙沙星與恩諾沙星藥物殘留的高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法,樣品經(jīng)乙腈提取,正己烷脫脂,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮,即可進(jìn)行定性和定量分析。該測(cè)定方法成本低,而且時(shí)間短。周萍等[27]通過(guò)高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)同時(shí)測(cè)定蜂王漿中甲硝唑、洛峭噠哇、二甲峭咪哇3種硝基咪哇類藥物殘留的含量,有力地說(shuō)明了該方法可作為峭基咪哇類藥物在蜂王漿中殘留的含量快速檢測(cè)方法。李向軍等[28]建立的同時(shí)測(cè)定24種性激素的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,實(shí)現(xiàn)了3類性激素的同時(shí)定量及定性確證分析。潘曉東等[29]建立超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)測(cè)定魚肉中氯霉素(CAP)、甲砜霉素(TAP)和氟甲砜霉素(FF)殘留含量,并用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)充分地說(shuō)明該方法具有良好的選擇性、靈敏度和準(zhǔn)確度,滿足魚肉中痕量氯霉素類藥物殘留的高靈敏分析需要。熊春蘭等[30]建立了高效液相色譜-質(zhì)譜串聯(lián)法同時(shí)測(cè)定水產(chǎn)品中喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)酯類、磺胺類、磺胺增效劑、林可胺類、硝基咪唑類、喹啉類和多肽類8類共38種限用獸藥殘留的含量,該法方便快捷,可同時(shí)對(duì)多種獸藥殘留進(jìn)行快速測(cè)定。
高效液相色譜技術(shù)是目前公認(rèn)的操作簡(jiǎn)單、工作時(shí)間較短、能夠快速測(cè)定分析藥物的方法,但是隨著社會(huì)的進(jìn)步,科技的不斷發(fā)展,為了預(yù)防和治療一些新型疾病,各種結(jié)構(gòu)復(fù)雜的新型藥物不斷問(wèn)世,新藥的耐藥性、在體內(nèi)分布情況等都是人們需要進(jìn)一步解決的問(wèn)題。單純地應(yīng)用高效液相色譜技術(shù)已經(jīng)很難滿足實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)定分析的要求,在短時(shí)間內(nèi)同時(shí)完成對(duì)一種或幾種藥物的測(cè)定分析、確定藥物在機(jī)體內(nèi)的分布情況、藥物在體內(nèi)的作用位點(diǎn)等都是有待解決的問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題,現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)在高效液相色譜的基礎(chǔ)上,結(jié)合質(zhì)譜的特點(diǎn)發(fā)明了高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),解決了部分存在的問(wèn)題,但是仍存在很多不足,需要進(jìn)一步改進(jìn),如何提高高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的靈敏度和精度是以后高效液相色譜技術(shù)發(fā)展的研究方向。色譜聯(lián)用技術(shù)還有著很大的發(fā)展空間,新的色譜聯(lián)用技術(shù)有待探索使用??梢钥闯?,各種新型色譜聯(lián)用技術(shù)的廣泛應(yīng)用必將對(duì)現(xiàn)代研究起到重要的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn):
[1] 張祥民,張麗華,張玉奎.今年中國(guó)色譜研究進(jìn)展[J].色譜,2012,30(3):222~231.
[2] 張人福,宋曉園.高效液相色譜在藥學(xué)的應(yīng)用概況和最近進(jìn)展[J].中國(guó)當(dāng)代醫(yī)藥,2013,20(21):15~18.
[3] Imene A, Mingluo D, Hang TJ. Identifi cation and determination of related substances in diosmin bulk drug and pharmaceutical formulations by HPLC and HPLC-MS[J]. Chromatographia, 2013,76(9~10):499~508.
[4] Shan YC, Zhang LH, Zhang YK, et al. Moldoveanu and Victor David: Essentials in modern HPLC separations [J]. Anal Bioanal Chem, 2013,405(21):6611~6612.
[5] 王新敏,彭蘊(yùn)茹,景欣悅,等.HPLC法測(cè)定大鼠血漿、微粒體中非那西丁與其代謝物含量及其應(yīng)用[J].中國(guó)藥理學(xué)通報(bào),2013,29(4):591~592.
[6] Bachate S P, Nandre V S, Ghatpande N S, et al. Simultaneous reduction of Cr(VI) and oxidation of As(III) by Bacillus fi rmus TE7 isolated from tannery effl uent[J]. Chemosphere, 2013,90(8):2273~2278.
[7] 黃榮.高效液相色譜技術(shù)的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2013(14):116.
[8] 尹峰,丁召偉,高潔,等.固相萃取-高效液相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定食醋中的3種甜味劑[J].色譜,2011,29(6):554~557.
[9] 鄒永敏.新型熒光衍生試劑在反相高效液相色譜-質(zhì)譜中的應(yīng)用[D].曲阜:曲阜師范大學(xué).2012.
[10] 胡文兵,汪福意.質(zhì)譜在金屬抗癌藥物與蛋白質(zhì)相互作用研究中的應(yīng)用[J].質(zhì)譜學(xué)報(bào),2010,31(6):354~360.
[11] 馮景春,王芹,馮開.高效液相色譜法的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].廣東化工,2014,41(278):192.
[12] 楊更亮,劉海燕.高效液相色譜整體柱在藥物分離分析中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)科學(xué),2010,40(6):631~640.
[13] 劉艷蕊,張兆貴.食品安全檢驗(yàn)中高效液相色譜法的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].遼寧化工,2014,43(8):1095~1096.
[14] 王昕.高效液相色譜研究進(jìn)展[J].光明中醫(yī),2011,26(1):56~58.
[15] 敖瀟瀟.分析化學(xué)中的色譜法分類[J].河南科技,2011(3):55.
[16] 喬坤云,孫濤,劉圣紅,等.高效液相色譜熒光法檢測(cè)雞肉中4種氟喹諾酮藥物殘留[J].儀器分析,2015(6):43~46.
[17] 楊遠(yuǎn)高.高效液相色譜法在幾種中草藥中的應(yīng)用研究[D].重慶:西南大學(xué),2013.
[18] 蔡良英,趙陽(yáng),丁春燕,等.基于高效液相色譜的一種測(cè)定雞蛋中三聚氰胺殘留的方法[J].2015,56(11):1772~1776.
[19] 張吟,陳一農(nóng),陳崇宏.固相萃取-高效液相色譜法分析血漿中的13種藥物[J].中國(guó)藥學(xué)雜志,2010,45(21):1648~1651.
[20] 王媛,張文韜,李斯特,等.固相萃取-高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定減肥功能食品中五種違禁藥物[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào),2010,41(5):873~876.
[21] 朱永官,歐陽(yáng)緯瑩,吳楠,等.抗生素耐藥性的來(lái)源與控制對(duì)策[J].中國(guó)科學(xué)院院刊,2015,30(4):509~516.
[22] D'Costa V M, King C E, Kalan L, et al. Antibiotic resistance isancient[J]. Nature,2011,477(7365):457~461.
[23] 韋志文,楊飛,覃永固,等.淺議肉食品安全體系中獸藥使用存在的一些問(wèn)題及對(duì)策[J].廣西畜牧獸醫(yī),2014,30(4):219~220.
[24] 陶昕晨,黃和,廖建萌,等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)蝦肉和豬肉中氯霉素甲砜霉素氟苯尼考和其代謝產(chǎn)物氟苯尼考胺殘留[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2014,14(1):232~239.
[25] 王俊菊,高木珍,包建民.高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)獸藥雜志,2011,45(7):45~51.
[26] 李小玲,黃向榮,萬(wàn)譯文,等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定水產(chǎn)品中諾氟沙星、環(huán)丙沙星和恩諾沙星[J].中國(guó)漁業(yè)質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn),2013(4):25~30.
[27] 周萍,李英華,徐權(quán)華,等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定蜂王漿中硝基咪哩類藥物殘留[J].中國(guó)蜂業(yè),2012(63):59~64.
[28] 李向軍,于慧娟,馮兵,等.高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定水產(chǎn)品中24種性激素[J].分析試驗(yàn)室,2012,31(5):62~67.
[29] 潘曉東,吳平谷,姜維.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定魚肉中氯霉素甲砜霉素和氟甲砜霉素[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志,2014,26(6):572~574.
[30] 熊春蘭,郭平,占春瑞,等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定水產(chǎn)品中8類38種獸藥殘留[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2013,32(2):193~198.