董彥莉,劉卉閔,李超,馬晶軍,崔曉娜
(1.河北農業(yè)大學 理學院,河北 保定 071000;2.山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學院 食品藥品科技系,山東 濰坊 261061)
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磁性石墨烯-液質聯(lián)用測定雞肉中萬古霉素和喹諾酮
董彥莉1,劉卉閔1,李超1,馬晶軍1,崔曉娜2
(1.河北農業(yè)大學 理學院,河北 保定 071000;2.山東畜牧獸醫(yī)職業(yè)學院 食品藥品科技系,山東 濰坊 261061)
建立了雞肉中萬古霉素和喹諾酮類藥物殘留的磁性石墨烯固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質譜分析方法.樣品采用乙腈提取,磁性石墨烯粉分散固相萃取凈化,經Agilent ZORBAX SB-C18(3.0 mm ×100.0 mm,1.8 μm)色譜柱分離,液相色譜-串聯(lián)質譜儀進行檢測.目標物在2.0~50.0 μg/L內線性關系良好(r2>0.99).雞肉基質中目標化合物在5、10、25 μg/kg加標水平的回收率為71.2%~98.8%,相對標準偏差(RSD)為6.8%~14.3%.該方法凈化效果好,回收率高,精密度好,可用于雞肉中萬古霉素和喹諾酮類藥物殘留檢測.
磁性石墨烯固相萃取(MSPE);液質聯(lián)用法;萬古霉素;喹諾酮類
萬古霉素(vancomycin)是由鏈霉菌產生的、結構復雜的糖肽類抗生素,由于萬古霉素具有嚴重耳毒性及腎毒性[1],因此只宜在其他抗生素對病菌無效時才會被短期使用于搶救,農業(yè)部560號公告規(guī)定萬古霉素為禁用獸藥.喹諾酮類(quinolones,QNs)藥物是一類抗菌作用強的人工合成抗菌藥.近年來,該類藥物在動物源性食品中殘留的現象普遍存在,從而危害人類健康.為了對QNs類獸藥殘留實施監(jiān)控,許多國家紛紛制定出喹諾酮在動物性食品中的限量[2].美國FDA規(guī)定了家禽肉中的部分QNs的限量.日本批準使用的QNs僅有恩諾沙星、二氟沙星、奧比沙星、達氟沙星、馬波沙星、氧氟沙星和噁喹酸[3].中國農業(yè)部發(fā)布的235號和236號公告亦對QNs的限量作了規(guī)定[4].目前檢測萬古霉素和喹諾酮類藥物的方法很多,包括高效毛細管電泳、高效液相色譜及液質聯(lián)用技術等.質譜檢測器具有高靈敏度和選擇性,定性、定量準確,適合進行多組分獸殘的快速檢測.
磁性石墨烯由氧化石墨烯化學制備而成,不僅保持了氧化石墨烯優(yōu)越的吸附性能,同時具有磁性,能在外加磁場的作用下快速從樣品溶液中分離,因此,非常適合作為固相萃取的吸附劑[4-6].
本文采用實驗室制備磁性石墨烯最常用的共沉淀法(氧化還原法)和溶劑熱法,并進行了綜合改進來進行磁性石墨烯的制備[7-10],采用制備的磁性石墨烯進行前處理凈化,建立了雞肉中萬古霉素和10種喹諾酮類藥物的液相色譜串聯(lián)質譜檢測方法,方法簡便,快速,靈敏度高,重現性好,為打擊獸藥非法添加提供了技術支持.
1.1 試劑和材料
1.1.1 試劑
標準物質萬古霉素、麻保沙星、伊諾沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、環(huán)丙沙星、達氟沙星、恩諾沙星、洛美沙星、雙氟沙星、沙拉沙星、環(huán)丙沙星-D8,均購自DR.公司,純度大于99%.
乙腈、甲醇均為色譜純(Fisher);無水硫酸鈉,分析純(煙臺市雙雙化工);甲酸,色譜純(TEDIA);水,GB/T 6682規(guī)定的一級水;磁性石墨烯,實驗室制備;硫酸銅,優(yōu)級純(天津市北聯(lián)精細化學品開發(fā)有限公司);1-(2-吡咯偶氮)-2-萘酚(PAN),分析純(北京化學試劑有限公司).
1.1.2 儀器
液相色譜質譜聯(lián)用儀(Agilent1290-6460);分析天平:感量0.1 mg和0.01 g各1臺;離心機(5810型、Eppendorf公司);均質器(T25型,IKA公司);振蕩器(MMV-1000 W,ETELA公司);氮吹儀(N-EVAP);渦流混勻器(IKA MS basic).
1.1.3 標準溶液配制
萬古霉素、麻保沙星、伊諾沙星、氧氟沙星、諾氟沙星、環(huán)丙沙星、達氟沙星、恩諾沙星、洛美沙星、雙氟沙星、沙拉沙星:用乙腈溶解,按純度標示折算配制成100 μg/mL的標準儲備液.
環(huán)丙沙星-D8(內標): 用乙腈溶解,按純度標示折算配制成100 μg/mL的標準儲備液.
1.2 實驗方法
1.2.1 樣品提取
準確稱取(2.00±0.02)g待測雞肉樣品置于50 mL離心管中,加入2 g氯化鈉(NaCl)和10 mL乙腈,均質2 min,10 000 r/min離心10 min,待凈化.
1.2.2 樣品凈化
稱取10 mg磁性石墨烯于10 mL離心管中,取6 mL上清液(1.2.1)入離心管中,置于振蕩器上振蕩2 min.用磁鐵將磁性石墨烯聚集到離心管底部,將上清液轉入5 mL離心管中,氮氣吹干,流動相定容至1 mL,過0.22 μm濾膜,進行HPLC-MS/MS測定分析.
1.2.3 液相色譜條件
色譜柱:ZORBAX Eclipse Plus C18(1.8 μm,3.0 mm×100 mm);柱溫:40 ℃,流速:0.3 mL/min,進樣量:20 μL;流動相(體積分數):A.0.1%甲酸水,B.乙腈,梯度洗脫程序(體積分數):0→3.0 min,由10%B→30%B;3.0→5 min,由30%B→70%B;5.0→7.0 min,由70%B→90%B;7.01 min,10%B,平衡3 min.
1.2.4 質譜條件
電離方式:ESI+;掃描方式:多反應監(jiān)測(MRM);干燥氣溫度:350 ℃;干燥氣流速:10 L/min;噴霧針壓力:0.2758 MPa;電子倍增器電壓:4 000 V;碰撞氣:高純氮,99.999%,12種化合物質譜參數見表1.
表1 12種化合物的質譜參數
2.1 色譜條件的優(yōu)化
2.1.1 色譜柱的選擇
喹諾酮類藥物在極性方面相近,色譜分離方面要盡可能選擇合適的色譜柱,以提高色譜柱分離速度和靈敏度,在色譜柱的選擇性方面,選用粒徑1.8 μm填料的色譜柱,分別比較Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18 系列1.8 μm填料,柱長分別為2.1 mm×50 mm、2.1 mm×100 mm、3.0 mm×100 mm,以及C18與C8(1.8 μm,3.0 mm×100 mm)2種相同規(guī)格,不同性質的色譜柱,綜合比較了分離效率、靈敏度,柱長為3.0 mm×100 mm C18更好一些.同時選用1.8 μm的填料,使得柱體單位體積內的表面積大大增加,柱效顯著提高,使用0.3 mL/min的柱流速與電噴霧離子化方式所要求的流速具有良好的匹配.
2.1.2 流動相的選擇
2.1.2.1 流動相組分的選擇
為獲得最佳的分辨率和靈敏度,分別選用甲醇/水、乙腈/水、甲醇/0.1%(體積分數)甲酸水溶液、乙腈/0.1%(體積分數)甲酸水、乙腈/10 mmol/L乙酸銨、甲醇/10 mmol/L乙酸銨溶液作為流動相,在電噴霧源ESI+方式下,在乙腈/0.1%(體積分數)甲酸水溶液組成的流動相中,質譜的離子化效率優(yōu)于其他試劑,因此本文選擇乙腈/0.1%(體積分數)甲酸水作為流動相.
2.1.2.2 梯度洗脫條件的選擇
分別將初始流動相比例調整為40∶60、30∶70、20∶80、10∶90,經多次進樣分離結果表明:初始流動相中有機相的體積分數占10%,梯度變化有機相漸變,目標物峰形較好,分離時間較短,梯度變化過快會導致麻保沙星、恩諾沙星、氧氟沙星、達氟沙星、環(huán)丙沙星出峰出現重疊.在本文的梯度洗脫條件下,12種化合物的出峰情況見圖1.
圖1 12種化合物的總離子流譜圖Fig. 1 Chromatogram of vancomycin and quinolones
2.2 質譜條件的選擇
萬古霉素屬于糖肽類大分子抗生素,通常以鹽酸鹽形式存在,極性較強.分別在正離子模式和負離子模式下進行質譜離子優(yōu)化,發(fā)現在正離子模式下響應值較高,流動相中加入甲酸后質譜離子化效率更佳.萬古霉素分子質量為1 449.263 5,因其帶雙電荷,母離子掃描在正離子模式下724.9響應較高,符合解離規(guī)律.子離子掃描時分別在100~1 000、1 000~1 500內進行,發(fā)現m/z144.1,m/z1 143.9響應較高,如圖2所示.
圖2 分別在100~1 000、1 000~1 500內子離子掃描圖Fig. 2 Daughter scan in 100~1 000 and 1 000~1 500
2.3 方法的線性、精密度、檢測限和定量限
按照本方法所確定的實驗條件,分別在空白雞肉樣品中添加質量濃度為2.0~50 μg/L的標準溶液,其峰面積Y與對應的質量濃度X(μg/L)在此范圍內呈現良好的線性關系,2種凈化方法的相關系數如表2所示.按10/1的信噪比計算最低定量限,按3/1的信噪比計算萬古霉素的檢出限(LOQ)為0.050 mg/kg,喹諾酮類物質的最低檢出限(LOQ)為0.005 mg/kg.
表2 雞肉中萬古霉素和喹諾酮類物質的回歸方程、相關系數、回收率和變異系數
2.4 磁性石墨烯前處理方法與傳統(tǒng)方法的比較
磁性石墨烯比表面積大,相對于較傳統(tǒng)的QuEChERS方法 C18、PSA、NH2、石墨凈化方法固相萃取凈化技術用量少[11-12],但凈化效果更佳,能夠實現高通量樣品分析,溶劑消耗少,樣品制備簡便、快捷.比較了同一加標濃度下,采用磁性石墨烯凈化處理,與采用傳統(tǒng)QuEChERS方法凈化的雞肉樣品的HPLC-MS/MS測定結果,如表3所示.
表3 磁性石墨烯與QuEChERS凈化方法比較分析
將自制的磁性石墨烯作為前處理凈化材料,建立了雞肉中萬古霉素和喹諾酮類藥物殘留的液相色譜-串聯(lián)質譜分析方法.磁性石墨烯固相萃取凈化法較傳統(tǒng)QuEChERS方法,具有用量少、凈化效果好、回收率高的優(yōu)點,使雞肉中萬古霉素和喹諾酮類藥物的檢測限和定量限均降低.本文建立的磁性石墨烯固相萃取-液質聯(lián)用法測定萬古霉素和10種喹諾酮類藥物殘留方法,簡便,靈敏度高,回收率高,精密度好,適用于雞肉中萬古霉素和喹諾酮類藥物的同時檢測.
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(責任編輯:梁俊紅)
Determination of vancomycin and QNs residues in chicken by graphene based-MSPE-liquid chromatography-high-resolution mass spectrometry
DONG Yanli1,LIU Huimin1,LI Chao1,MA Jingjun1,CUI Xiaona2
(1.College of Science,Agricultural University of Hebei,Baoding 071001,China;2.Department of Food and Drug Science and Technology, Shandong Vocational Animal Science and Vetevinary College,Weifang 261061,China)
A method for the determination of vancomycin and quinolones residues in chicken was developed using liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS).The sample was extracted with acetonitrile and purified using MSPE as the sorbent.The target compounds were separated on a Agilent ZORBAX SB-C18 column (3.0 mm×100 mm,1.8 μm) before submitting for detection by high-resolution mass spectrometry.The results showed that high correlation coefficients (r2>0.99) of the analyses were obtained within their respective linear ranges.The average recoveries and the relative standard deviations ranged from 71.2% to 98.8% and 6.8% to 14.3% respectively at the spiked levels of 5,10,25 μg/kg in chicken.This method is reliable,and suitable for the determination of vancomycin and quinolones residues in chicken.
graphene MSPE;liquid chromatography mass spectrometry;vancomycin;quinolones
10.3969/j.issn.1000-1565.2016.05.006
2015-03-15
河北省科技支撐計劃項目(14227115D);山東省濰坊市科技支撐計劃項目(2015GX044)
董彥莉(1981—),女,河北鹿泉人,河北農業(yè)大學副教授,主要從事分析化學方面的研究. E-mail:dyl19810314@126.com
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1000-1565(2016)05-0480-07