楊兆甜, 吳亞婕, 王 瑩, 王雅靜, 呂青骎,2, 王 瑋*,2
(1. 南京農(nóng)業(yè)大學 食品科技學院, 江蘇 南京210095;2. 南京農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部肉及肉制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(南京),江蘇 南京210095)
目前,我國在畜牧養(yǎng)殖方面使用較多的獸藥有β-受體激動劑類、磺胺類、砜類抑制劑類以及喹諾酮類等[1-2]。 獸藥的濫用易使畜牧產(chǎn)品遭受嚴重污染[3],藥品經(jīng)代謝進入動物源性食品中,之后可通過食物鏈在人體蓄積, 不僅能使人體產(chǎn)生抗藥性、引起過敏反應、影響腸道內(nèi)菌群[4],還能導致中毒等不良反應[5-6]。 因而,動物源性食品的獸藥殘留問題引起了廣泛關注[7-9]。
目前,動物源性食品獸藥殘留的檢測方法主要有毛細管電泳法 (Capillary Electrophoresis,CE)[10]、高效液相色譜法 (High Performance Liquid Chromatography,HPLC)[11-12]、免疫法(Immunoassay,IA)[13-14]和超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法 (Ultra Performance Liquid Chromatography/tandem Mass Spectrometry,UPLC-MS/MS)[15-16]等。 其中,CE 法可高效分離化合物,但重現(xiàn)效果不理想[17];HPLC 法檢測快速、價格較低,但靈敏度較差[18-19];IA 法檢測快速、靈敏,但假陽性率偏高[20]。 而且以上方法大多按照獸藥種類分成若干種[21-22],檢測效率較低,且獸藥高通量同時檢測分析受制于缺乏統(tǒng)一的前處理方法難以實現(xiàn)[23-24]。作者在采用Oasis PRiME HLB 固相萃取小柱凈化和提取藥物的基礎上,通過優(yōu)化前處理方法,建立了一種高通量快速測定豬肉中20種獸藥殘留的UPLC-MS/MS 方法。 該方法可以彌補常規(guī)檢測方法的缺陷,旨在為我國動物源性食品安全監(jiān)測體系建設、國際貿(mào)易中藥物殘留檢測提供技術保障,同時有助于提高我國動物源食品的安全性,維護我國消費者的權益。
advance EDI 純水儀: 購于德國Sartorius 公司;I-class & Xevo TQ-S Micro型超高效液相色譜質(zhì)譜儀: 購于美國Waters 公司;N-EvAP型24 管氮吹儀: 購于美國Organomation 公司;D-16C 高速冷凍離心機:購于德國Sartorius 公司;Oasis PRiME HLB小柱:購于美國Waters 公司。
試驗材料為市售生鮮豬肉,購于江蘇省南京市超市及農(nóng)貿(mào)市場。
標準品:沙丁胺醇、萊克多巴胺、特布他林、克倫特羅、妥布特羅、氯丙那林、磺胺甲惡唑、磺胺甲氧嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺喹噁啉、氨苯砜、達氟沙星、沙拉沙星、恩諾沙星、環(huán)丙沙星、洛美沙星、培氟沙星、地塞米松、替米考星、紅霉素、沙丁胺醇-D3、萊克多巴胺-D3、特布他林-D9、克倫特羅-D9、妥布特羅-D9、氯丙那林-D7、恩諾沙星-D5:購于德國Dr. Ehrenstorfer 公司;甲醇(色譜純)、乙腈(色譜純)、甲酸(色譜純):購于美國Fisher 公司。
1.3.1 樣品的前處理準確稱取生鮮豬肉樣品制得的肉糜2.50 g,將其放置于50 mL 離心管中,依次加入20 μL 內(nèi)標混合工作液和10 mL 體積分數(shù)80%的乙腈水溶液, 渦旋振蕩1 min, 超聲提取3 min,10000 r/min 離心5 min,獲取上清液。 在固相萃取裝置上放置Oasis PRiME HLB 小柱, 取5 mL上清液加載到固相萃取柱,收集過濾液。 并取4 mL濾液在50 ℃水浴的條件下用氮氣吹干,經(jīng)1 mL 體積分數(shù)為10%的甲醇水溶液復溶后用0.22 μm 微孔濾膜過濾,復溶液進行UPLC-MS/MS 分析。 采用陰性樣品參照上述步驟進行空白試驗;在陰性樣品中加入混合標準溶液,并參照上述步驟進行加標試驗。
1.3.2 標準溶液的配制單標儲備液配制:準確稱取20種待測藥物的標準品,以甲醇溶液作為溶劑,配制為一定質(zhì)量濃度(20~100 μg/mL)的單標儲備液。
6 類藥物混合標準溶液配制: 分別取同類別中一定量的單標儲備液并用甲醇定容,使6 類藥物混合標準溶液的質(zhì)量濃度均為10.00 μg/mL。
混合標準溶液的配制:分別移取6 類藥物混合標準溶液1.00 mL,并用甲醇溶液定容至10.00 mL,得到1.00 μg/mL 的混合標準溶液。
內(nèi)標溶液的配制:各種內(nèi)標以甲醇溶液為溶劑配制得質(zhì)量濃度為10 μg/mL 的內(nèi)標儲備液; 分別移取各種內(nèi)標儲備液1.00 mL, 用甲醇溶液定容至10.00 mL,得到1.00 μg/mL 的內(nèi)標混合溶液。
1.3.3 UPLC-MS/MS 法的建立色譜條件:BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm);以體積分數(shù)0.1%的甲酸水溶液和體積分數(shù)0.1%的甲酸乙腈溶液作為流動相;流速保持在0.3 mL/min;柱溫保持在30℃;進樣量為10 μL;色譜柱的洗脫方式采用梯度洗脫,其梯度洗脫條件如表1 所示。
質(zhì)譜條件: 電噴霧正離子模式(electrospray ionization in positive mode,ESI+); 掃描模式為多反應監(jiān)測(multiple reaction monitoring,MRM);脫溶劑氣流量為1000 L/h;錐孔氣流量為20 L/h;離子源溫度保持在500 ℃。 監(jiān)測參數(shù)見表2。
表1 梯度洗脫條件Table 1 Conditions of gradient elution
1.3.4 檢出限、定量限以及線性范圍的確定參照1.3.3 的色譜條件和質(zhì)譜條件進行測定,以3 倍信噪比(S/N=3)計算檢出限(limit of detection,LOD),10倍信噪比(S/N=10)計算定量限(limit of quantitation,LOQ)。 在豬肉空白樣品中添加混合標準溶液,從而建立基質(zhì)匹配標準曲線,線性范圍為0.5~20 μg/kg,共設定6個點, 以豐度較強的子離子進行定量分析,豐度次之的子離子進行定性分析,以質(zhì)譜圖峰面積與藥物質(zhì)量分數(shù)關系作圖,橫坐標(X)為藥物質(zhì)量分數(shù)(μg/kg),縱坐標(Y)為峰面積,繪出標準曲線。 其中,β-受體激動劑類和喹諾酮類獸藥采用內(nèi)標法確定質(zhì)量分數(shù),其他種類獸藥的質(zhì)量分數(shù)采用外標法進行確定。
1.3.5 準確度和精密度試驗在陰性生鮮豬肉制成的肉糜中分別添加1、5 μg/kg 和10 μg/kg 3個水平的混合標準溶液,每個質(zhì)量分數(shù)設6個平行。 以平均回收率(recovery)計算結果評價方法的準確度,根據(jù)平行樣品的相對標準偏差 (Relative Standard Deviation,RSD)評價該方法的精密度。
表2 20種獸藥質(zhì)譜條件Table 2 MS parameters of 20 kinds of veterinary drugs
1.3.6 方法的實際應用選用市售生鮮豬肉樣品10 份,其中5 份采購自超市,5 份采購自農(nóng)貿(mào)市場,參照1.3.1 和1.3.3 進行樣品前處理和上機測定,以驗證該方法的實際應用效果。
參考相關文獻,提取多獸藥殘留時普遍使用乙腈、甲醇等溶液或者乙腈、甲醇和一定比例其他溶液混合用作提取液。 作者比較了體積分數(shù)1%乙酸乙腈、 體積分數(shù)0.2%甲酸-80%乙腈水和體積分數(shù)80%乙腈水溶液作為提取溶劑時的回收率(加標質(zhì)量分數(shù)為10 μg/kg)。 表3 表明:選用體積分數(shù)80%乙腈水溶液作為提取溶劑時,20種藥物的回收率均在60%~120%; 以體積分數(shù)1%乙酸乙腈溶液作為提取溶劑時,僅有7種藥物的回收率在60%~120%;而體積分數(shù)0.2%甲酸-80%乙腈水作為提取溶劑時,僅有8種藥物的回收率在60%~120%,測定準確性較低。 因此,選用體積分數(shù)80%的乙腈水作為提取溶劑。
表3 不同提取溶劑加標回收率的比較Table 3 Comparison of spiked recovery with different extracting solutions
在氮吹完成后進行復溶操作時,復溶溶劑的選擇會影響測定的準確度與精密度。 作者在以體積分數(shù)80%乙腈水作為提取溶劑的基礎上,比較體積分數(shù)10%甲醇水、 體積分數(shù)15%乙腈水和體積分數(shù)0.1%甲酸-50%乙腈水溶液分別用作復溶溶劑時的回收率(加標質(zhì)量分數(shù)為10 μg/kg)。表4 表明:當體積分數(shù)10%甲醇溶液作為復溶溶劑時,所有藥物的回收率均在60%~120%之間;在體積分數(shù)15%乙腈溶液用作復溶溶劑時, 有10種藥物的回收率位于該范圍內(nèi); 而使用體積分數(shù)0.1%甲酸-50%乙腈溶液復溶時,僅有9種藥物的回收率位于該范圍內(nèi)。因此,選擇體積分數(shù)10%的甲醇溶液作為復溶溶劑。
表4 不同復溶溶劑加標回收率的比較Table 4 Comparison of spiked recovery with different dissolving solutions
本試驗中喹諾酮類和β-受體激動劑類獸藥的標準曲線采用內(nèi)標法繪制,其他種類獸藥標準曲線均采用外標法進行繪制,20種藥物的線性方程、相關系數(shù)、 檢出限以及定量限見表5。 20種藥物在0.5~20 μg/kg 內(nèi)呈現(xiàn)出良好的線性關系, 其r 值均大于0.995。 檢測的20種藥物中,18種藥物的檢出限為0.5 μg/kg,定量限為1.7 μg/kg;其余2種藥物(地塞米松和替米考星) 的檢出限分別為1μg/kg 和5 μg/kg,定量限分別是3.3 μg/kg 和16.7 μg/kg。
分別在陰性豬肉糜中添加1、5、10 μg/kg 3個質(zhì)量分數(shù)的混合標準溶液,采用UPLC-MS/MS 檢測以確定樣品中獸藥殘留的回收率及RSD,且每個質(zhì)量分數(shù)設6個平行。 表6 表明:20種獸藥3個不同質(zhì)量分數(shù)的平均回收率在62.1%~118.3%,RSD 位于0.4%~16.7%之間。
選用10 份市售生鮮豬肉作為供試材料,并設置陽性對照和陰性對照控制樣品的質(zhì)量。 表7 表明:僅有一份超市銷售的豬肉樣品中檢測出磺胺二甲嘧啶,質(zhì)量分數(shù)為9.94 μg/kg。
表5 20種藥物線性方程、相關系數(shù)、檢出限以及定量限Table 5 Linear equations,correlation coefficients,LOD and LOQ of 20 drugs
表6 20種藥物的加標回收率以及相對標準偏差(n=6)Table 6 Spiked recovery and relative standard deviation(n=6)of 20 drugs
超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法靈敏度好、 準確度高,同時能夠突破現(xiàn)行有效檢測方法分類檢測的局限,實現(xiàn)多種類獸藥殘留的高通量同時檢測。 作者應用UPLC-MS/MS 法檢測豬肉中6 類共20種獸藥殘留,所有檢測目標物分離良好,重現(xiàn)性好,并且采用Oasis PRiME HLB 小柱凈化樣品,使得前處理方法簡便快捷,檢測效率提高。
續(xù)表6
表7 生鮮豬肉20種獸藥殘留檢測結果Table 7 Detection results of 20 drugs in meat
作者試驗20種獸藥殘留的檢出限可達到0.5~5.0 μg/kg, 其中喹諾酮類和大環(huán)內(nèi)酯類獸藥殘留的檢出限分別低于國家現(xiàn)行有效標準GB/T 21312-2007 和出入境檢疫行業(yè)標準SN/T 1777.2-2007 中規(guī)定的1~3 μg/kg[25]和20 μg/kg[26];磺胺類獸藥殘留的檢出限能達到現(xiàn)行有效檢測方法農(nóng)業(yè)部1025 號公告中規(guī)定的0.5 μg/kg[27]。 低、中、高3個濃度水平的加標回收率在62.1%~118.3%, 均在國家現(xiàn)行有效標準GB/T 27404-2008 中規(guī)定的60%~120%內(nèi)[28],RSD 為0.4%~16.7%,表明該方法具有良好的準確度和精密度。 該方法在實際應用中,檢測效果良好,可用于豬肉樣品中多種獸藥殘留的高通量快速檢測。