賈晨 高峰 呂芳 楊靜 張園 王秀林 吳侖 王曉敏
(北京市水產(chǎn)技術(shù)推廣站/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(北京) 北京 100176)
氟喹諾酮類抗生素(Fluoroquinolones,F(xiàn)Qs)是一類合成抗菌藥物,它們以細(xì)菌的DNA為靶,導(dǎo)致細(xì)菌的DNA出現(xiàn)不可逆損傷,達到抗菌的效果[1]。該藥物具有廣譜抗菌的作用,在水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用廣泛,但由于部分養(yǎng)殖者對水產(chǎn)品中獸藥殘留的認(rèn)識不足,存在藥物過量使用和不嚴(yán)格執(zhí)行休藥期規(guī)定等問題,使得水產(chǎn)品中氟喹諾酮類藥物殘留超標(biāo)的情況時有發(fā)生。
2020年9月,由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部漁業(yè)漁政管理局、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院、全國水產(chǎn)技術(shù)推廣總站聯(lián)合發(fā)布的《水產(chǎn)養(yǎng)殖用藥明白紙2020年1號、2號》中明確表示,恩諾沙星、環(huán)丙沙星為已批準(zhǔn)的水產(chǎn)養(yǎng)殖用獸藥,且休藥期均為500度日(即當(dāng)水溫為25℃,至少需停藥25 d以上);洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、諾氟沙星在動物性食品中已停止使用,包括原料藥的各種鹽、酯及其各種制劑;在農(nóng)業(yè)部公告193號中明確表示,氟羅沙星在動物性食品中的地方使用標(biāo)準(zhǔn)也已廢止。結(jié)合上述文件要求和產(chǎn)品監(jiān)測結(jié)果發(fā)現(xiàn),目前水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品中檢出甚至超標(biāo)的氟喹諾酮類抗生素主要為恩諾沙星、環(huán)丙沙星,其余幾種物質(zhì)均未檢出。
結(jié)果表明,部分氟喹諾酮類抗生素雖然可以在養(yǎng)殖環(huán)節(jié)中使用,但由于其溶解性較差、化學(xué)穩(wěn)定性強、在水中難于降解,長期使用會給水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境帶來安全隱患,特別是池塘養(yǎng)殖,很多養(yǎng)殖從業(yè)者多年都未清池,導(dǎo)致底泥中有大量的藥物殘留。抗生素還可在人體中進行累積,對人體器官產(chǎn)生蓄積毒性,從而危害人體健康。因此,近年來,由于過度使用此類藥物引起的環(huán)境污染和農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全等問題也成為研究熱門。本文針對底泥中氟喹諾酮類抗生素殘留的檢測方法進行綜述,以期為相關(guān)部門開展工作提供依據(jù)。
高效液相色譜法(HPLC)是采用高壓輸液系統(tǒng),將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合溶劑、緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱,在柱內(nèi)各成分被分離后,進入檢測器進行檢測,從而實現(xiàn)對試樣的分析。常見的檢測器有紫外檢測器(UV)、熒光檢測器(FLD)等[2]。HPLC具有高效、高靈敏度、應(yīng)用范圍廣、用量少、分析速度快等優(yōu)點[3]。
戴曉虎等[4]建立了細(xì)胞破碎,堿式提?。ㄈ野?甲醇/水以5/25/75混合),固相萃取富集(SPE),磷酸-三乙胺溶液為緩沖鹽流動相,甲醇為有機流動相,梯度熒光掃描的高效液相色譜—熒光(HPLCFLD)檢測方法。污泥中FQs的加標(biāo)回收率可達到71%~101%。
劉立早等[5]用高效液相色譜熒光法檢測水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘底泥中恩諾沙星、環(huán)丙沙星2種FQs殘留,選用5 mL 50%Mg(NO3)2-10%NH3·H2O(96∶4,v/v)作為提取液,樣品過HLB小柱富集凈化后,用酸化乙腈洗脫。洗脫液的濃縮方式選擇氮吹。在0.002~0.05 mg/L范圍內(nèi)2種FQs線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均>0.999,回收率為74.8~92.2%,檢出限分別為0.47 μg/kg,0.71μg/kg。
陳莉等[6]測定的污泥樣品選用pH為3的乙腈:磷酸鹽緩沖液進行提取,利用HLB小柱進行凈化富集,通過甲醇洗脫、濃縮后HPLC-FLD檢測,采用乙腈/0.1%的甲酸作為流動相并以外標(biāo)法定量。FQs在0.05~1.0 mg/L濃度范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好線性關(guān)系,R2為0.9927~0.9998。不同濃度(低、中、高)添加時,加標(biāo)回收率為78.3%~106.4%,其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.68%~12.06%。。
通過上述方法可以看出,檢測污泥、底泥中FQs采用的檢測器一般為FLD,F(xiàn)LD的靈敏度較UVD高出2~3個數(shù)量級。由于FQs分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且污泥、底泥成分復(fù)雜,在FQs多殘留檢測中采用程序波長法可以提高檢測的靈敏度和選擇性。
超高效液相色譜(UPLC)借助于HPLC(高效液相色法)的理論及原理,涵蓋了小顆粒填料、非常低系統(tǒng)體積及快速檢測手段等全新技術(shù),增加了分析的通量、靈敏度及色譜峰容量。其分析過程效率更高、流動相消耗更少,更加適合批量樣品分析[7]。
王碩等[8]采用UPLC-MS/MS測定城市污水處理廠污泥中的50種抗生素,樣品經(jīng)乙腈-水溶液超聲萃取,高速冷凍離心后,提取液經(jīng)過HLB柱富集和NH2柱凈化;ACQUITY UPLC BEH C18柱用作色譜分離,以0.1%甲酸水溶液-甲醇(ESI+)和乙腈—水(ESI-)為流動相進行梯度洗脫;多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式進行檢測;目標(biāo)藥物使用基質(zhì)外標(biāo)法定量。50種目標(biāo)藥物的線性范圍為0.50~400μg/L,相關(guān)系數(shù)均>0.99。方法定量下限為0.10~5.00μg/kg,3個加標(biāo)水平下的回收率為40%~111%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.9%~27.1%。
尹燕敏等[9]對沉積物樣品的前處理采用加速溶劑萃取。該方法在9min內(nèi)可完成目標(biāo)化合物的UPLC-MS/MS分離分析。對于沉積物,20種目標(biāo)化合物的檢出限分別介于0.005~0.2μg/kg之間,在各自考察的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好(r≥0.995)。
符靖雯等[10]應(yīng)用UPLC-MS/MS同時測定淤泥中氧氟沙星、恩諾沙星、環(huán)丙沙星和達氟沙星的殘留量,樣品以加入Na2EDTA的乙腈:磷酸鹽緩沖液(1∶1)(pH=3)作為提取劑,經(jīng)超聲處理、SAX-HLB串聯(lián)固相萃取小柱富集凈化,以Agilent C18色譜柱進行分離,在UPLC-MS/MS多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)下檢測,基質(zhì)曲線外標(biāo)法定量。結(jié)果表明,4種氟喹諾酮類藥物在5~100 ng/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均>0.998,方法檢出限為0.015~0.060μg/kg。回收率為70.4%~89.4%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為7.4%~9.4%。該方法適用于養(yǎng)殖場淤泥中4種痕量抗生素殘留檢測。
陳磊等[11]采用QuEChERS前處理技術(shù),結(jié)合UPLC-MS/MS和內(nèi)標(biāo)法,對色譜條件、提取條件、凈化條件進行優(yōu)化,19種抗生素的相關(guān)系數(shù)r2為0.992~0.998,在10、50、200μg/kg加標(biāo)水平下的回收率為65.2%~104%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差≤14%。該方法操作簡單、快速、高效,具有很好的實用價值。
目前,UPLC-MS/MS開展對底泥、沉積物、土壤中FQs殘留的檢測應(yīng)用已成為趨勢,串聯(lián)質(zhì)譜可以消除基質(zhì)干擾,解決目標(biāo)物的定性和定量問題,使檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確、可靠。
高分離快速液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(RRLC-MS/MS)因具有分離度高、操作時間短、靈敏度高的特點,已被用于測定人和獸藥類抗生素達50余種[12]。
呂凱等[13]建立的RRLC-MS/MS檢測河水和沉積物中的14種抗生素在5~100μg/L范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)系數(shù)均>0.990。優(yōu)化后的前處理方法采用乙腈/0.1mol/L的EDTA-Mcllvaine(1∶1,V/V)作為沉積物樣品中目標(biāo)抗生素的提取劑,甲醇/丙酮(85∶15,V/V)作為固相萃取柱的洗脫液。其中沉積物中14種抗生素的加標(biāo)回收率為57%~127%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=3)為0.10%~25%,方法檢出限為0.25~2.94 ng/g。
隨著分析技術(shù)和新型材料的發(fā)展,HPLC-FLD、UPLC-MS/MS、RRLC-MS/MS等方法被應(yīng)用于污泥、底泥、沉積物中FQs殘留的檢測。此外,飛行時間質(zhì)譜在快速篩查方面也有較多應(yīng)用,但未有學(xué)者在底泥檢測方面做過相關(guān)研究,其具有廣泛的應(yīng)用前景,特別是在多種藥物的同時快速篩查方面具有很大的潛力。