夏玉吉,陳華鳳,竇明理,武首薰,何 楠,王 毅*
(1.四川省食品檢驗(yàn)研究院,四川成都 610097;2.國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(白酒監(jiān)管技術(shù)),四川成都 610097;3.四川大學(xué),四川成都 610000)
獸藥殘留是目前食品安全監(jiān)管的重要內(nèi)容,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法靈敏度高,能夠快速識(shí)別動(dòng)物源性食品中的獸藥殘留,已廣泛應(yīng)用于食品安全監(jiān)管。沙羅拉納[1]是一類作用于γ-氨基丁酸受體的新型驅(qū)蟲藥[2],與其他驅(qū)蟲藥相比,這類藥物具有吸收迅速、作用時(shí)間長(zhǎng)(可持續(xù)12 周)[3]、代謝率低的特點(diǎn)(半衰期為10~14 d[4]),容易在肉及肉制品中殘留。肝臟是這類藥物的主要代謝器官,且肝臟基質(zhì)復(fù)雜,常規(guī)凈化效果不佳,因此選擇肝臟作為代表基質(zhì)研究樣品的前處理,建立液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法,并對(duì)方法的耐用性進(jìn)行考察。
分析方法的耐用性是指分析方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室一般不易控制或不能保持完全一致的微小條件變化的敏感性[5]。《化學(xué)分析方法驗(yàn)證確認(rèn)和內(nèi)部質(zhì)量控制術(shù)語(yǔ)和定義》(GB/T 32467—2015)和《合格評(píng)定 化學(xué)分析方法確認(rèn)和驗(yàn)證指南》(GB/T 27417—2017)都對(duì)分析方法建立時(shí)開(kāi)展耐用性試驗(yàn)有嚴(yán)格的要求,但這些標(biāo)準(zhǔn)中并未給出具體的試驗(yàn)方案,僅有的幾篇文獻(xiàn)也只報(bào)道了耐用性試驗(yàn)在重金屬檢測(cè)[6-8]以及氣相色譜測(cè)定環(huán)境污染物等領(lǐng)域的應(yīng)用,未見(jiàn)耐用性試驗(yàn)在液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析領(lǐng)域的報(bào)道。本試驗(yàn)首先建立沙羅拉納的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法,再以W.J.尤登教授的耐用性試驗(yàn)為基礎(chǔ),利用PASW Statistics 18 軟件設(shè)計(jì)正交表,考察10 個(gè)微小影響因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響,再運(yùn)用t檢驗(yàn)、因素差值與標(biāo)準(zhǔn)差比較等兩種統(tǒng)計(jì)方法對(duì)耐用性試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究結(jié)果將為液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜領(lǐng)域開(kāi)展耐用性試驗(yàn)的因素選擇、方案設(shè)計(jì)提供參考。
安捷倫1290/6460 液相色譜- 串聯(lián)質(zhì)譜儀,電子天平XS105DU,高速離心機(jī)HERAEUS MULTIFUGE X3R,渦旋混合儀 IKA MS 3。
沙羅拉納標(biāo)準(zhǔn)品,濃度為100 μg·mL-1;甲醇、乙腈、甲酸銨均為色譜純;PRiME HLB 固相萃取柱150 mg/3 mL;陰性豬肝樣品。
色譜柱Agilent ZORBAX Eclipse plus C18(100 mm×2.1 mm,1.8 μm),流 動(dòng) 相A 為5 mmol·L-1甲酸銨水,流動(dòng)相B 為甲醇,洗脫程序梯度為0 ~2.0 min,體積分?jǐn)?shù)為70%的甲醇;5.0 ~7.0 min,體積分?jǐn)?shù)為90%的甲醇;7.1 ~10.0 min,體積分?jǐn)?shù)為70%的甲醇,流速為0.3 mL·min-1,柱溫為30 ℃,進(jìn)樣體積為2 μL。
質(zhì)譜參數(shù)如下。大氣壓電噴霧離子源(API-ESI);MRM 模式;干燥氣溫度:350 ℃; 干燥氣流量:5 L·min-1;霧化氣壓力:45 psi;鞘氣溫度:300 ℃;鞘氣流量:11 L·min-1;毛細(xì)管電壓:3.5 kV;噴嘴電壓:500 V;增益電壓:300 V。MRM 測(cè)定參數(shù)為正模式,母離子(m/z)581,定量離子(m/z)444,定性離子(m/z)416,去簇電壓均為150 V,碰撞能量均為15 V。
準(zhǔn)確稱取均質(zhì)后的樣品2.00 g 至50 mL 具塞離心管內(nèi),加入10 mL 乙腈,渦旋1 min,超聲15 min,10 000 r·min-1離心5 min,取上層清液過(guò)PRiME HLB 固相萃取小柱,收集流出液,40 ℃氮吹至近干,1 mL 甲醇定容,過(guò)0.22 μm 有機(jī)微孔濾膜,直接注入液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀,在儀器工作條件下進(jìn)行測(cè)定。
1.4.1 因素選擇
本次試驗(yàn)主要考察10 個(gè)微小因素(用A~J表示),每個(gè)因素設(shè)計(jì)了兩個(gè)水平,利用PASW Statistics 18 軟件設(shè)計(jì)正交表(表1)。
表1 耐用性試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)
1.4.2 檢測(cè)編號(hào)組合
將考察的10 個(gè)因素,按表2 的編號(hào)組合進(jìn)行安排。
表2 檢測(cè)編號(hào)組合
1.4.3 具體檢測(cè)方案
按照表2 的測(cè)試編號(hào)組合,共做12 次檢測(cè)。每次檢測(cè)的條件見(jiàn)表3。
表3 檢測(cè)編號(hào)及條件組合
1.4.4 檢測(cè)分工
實(shí)際檢測(cè)樣品是在陰性豬肝中添加固定濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)品制得,上機(jī)測(cè)試液中沙羅拉納濃度約為100 ng·mL-1(10 倍定量限水平)。兩個(gè)人員的檢測(cè)分工見(jiàn)表4。
表4 測(cè)試人員分工安排
2.1.1 超聲提取時(shí)間
提取環(huán)節(jié),試驗(yàn)考察了超聲提取10 min、15 min、20 min 3 種情況,考察結(jié)果以陰性樣品在定量限水平的加標(biāo)回收率表示,結(jié)果見(jiàn)表5。結(jié)果表明,超聲提取15 min,沙羅拉納加標(biāo)回收率最高。
表5 不同超聲提取時(shí)間優(yōu)化結(jié)果
2.1.2 固相萃取小柱選擇
針對(duì)復(fù)雜基質(zhì)豬肝,前處理凈化環(huán)節(jié)重點(diǎn)考察了固相萃取小柱及提取液,有3 種組合形式見(jiàn)表6,考察結(jié)果以陰性樣品在定量限水平的加標(biāo)回收率表示,結(jié)果見(jiàn)表6。
表6 固相萃取小柱及配套取液優(yōu)化結(jié)果
結(jié)果表明,以乙腈作提取液過(guò)PRiME HLB 小柱,提取凈化效果最佳。
本文主要考察了3 種色譜柱Agilent ZORBAX Eclipse plus C18、Waters ACQUITY UPLC HSS T3和Waters ACQUITY BEH C18,結(jié)果如圖1 所示。其中,沙羅拉納采集的兩對(duì)特征離子對(duì)(m/z)為581/416、581/444。流動(dòng)相體系主要考察了液相色譜-質(zhì)譜分析中的常見(jiàn)流動(dòng)相體系,即甲醇-5 mmol·L-1乙酸銨、甲醇-5 mmol·L-1甲酸銨、甲醇-0.1%甲酸水,結(jié)果見(jiàn)圖2??疾旖Y(jié)果表明,3 種色譜柱目標(biāo)物均能實(shí)現(xiàn)較好的分離,且峰形較好;3 種流動(dòng)相體系中甲醇-5 mmol·L-1甲酸銨流動(dòng)相梯度洗脫峰形最佳,分離效果最好。考慮到Agilent ZORBAX Eclipse plus C18色譜柱在實(shí)驗(yàn)室中較為常備,液相色譜條件最終選取Agilent ZORBAX Eclipse plus C18色譜柱、甲醇-5 mmol·L-1甲酸銨流動(dòng)相梯度洗脫。
圖1 不同色譜柱條件下的MRM 質(zhì)譜圖
圖2 不同流動(dòng)相體系的MRM 質(zhì)譜圖
標(biāo)準(zhǔn)曲線采用空白基質(zhì)溶液配制,在0 ~200 ng·mL-1線性關(guān)系良好,y=22.09x+28.32,r2=0.999。檢出限是通過(guò)在空白樣品中添加低濃度水平目標(biāo)組分的方法確定,依據(jù)其定性離子色譜峰的信噪比(S/N)>3 而測(cè)定的,為2.0 μg·kg-1;定量限是其定性離子色譜峰的信噪比(S/N)>10 而測(cè)定的,為5.0 μg·kg-1。
2.4.1 耐用性試驗(yàn)的因素選擇
實(shí)驗(yàn)室在檢測(cè)中,不能刻意控制的或不能保持完全一致的微小條件很多,包括前處理各環(huán)節(jié)溫度控制、人員、存放時(shí)間、試劑耗材等。在進(jìn)行耐用性試驗(yàn)時(shí),應(yīng)根據(jù)方法的特點(diǎn),結(jié)合使用的具體情況,合理安排需要考察的微小因素。超聲溫度因素分別為從室溫開(kāi)始(水溫約15 ℃),超聲15 min 后水溫升高至約30 ℃;將超聲儀水溫設(shè)為30 ℃,待溫度平衡后開(kāi)始超聲。濾膜因素:主要考察不同的濾膜是否對(duì)目標(biāo)分析物有吸附,選擇的因素分別為兩個(gè)來(lái)源的濾膜。時(shí)間因素:主要考察批量處理了樣品后,放在進(jìn)樣盤上待進(jìn)樣時(shí)是否會(huì)影響定量分析的準(zhǔn)確性,分別及時(shí)檢測(cè)和間隔3 d 檢測(cè)(安捷倫液質(zhì)聯(lián)用儀最多容許432 個(gè)樣品,每針進(jìn)樣10 min,第一個(gè)樣品與最后一個(gè)樣品間隔72 h,因此定為3 d)。凈化柱批次:批次1 為012839092A,批次2 為013239242B。
2.4.2 耐用性試驗(yàn)結(jié)果
W.J.尤登教授采用差值排序的方法來(lái)判別試驗(yàn)中需要嚴(yán)格控制的因素,并規(guī)定差值排在前面一位或兩位的因素要引起重視,梳理沙羅拉納中排名前4的因素差值為檢測(cè)時(shí)間(15.6)、人員(-3.2)、乙腈開(kāi)瓶時(shí)間(-2.69)、進(jìn)樣瓶顏色(2.63),檢測(cè)時(shí)間的差值最大,其余差值相差均不大。沙羅拉納各個(gè)因素的平均結(jié)果及其差值,結(jié)果見(jiàn)表7 ~表9。
表7 沙羅拉納耐用性試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)(水平1) 單位:ng·mL-1
表8 沙羅拉納耐用性試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)(水平2) 單位:ng·mL-1
表9 沙羅拉納耐用性試驗(yàn)不同水平結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析
2.4.3 耐用性試驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析
(1)t檢驗(yàn)。分別對(duì)排名前4 的因素差值進(jìn)行t檢驗(yàn)[9]。結(jié)果表明,檢測(cè)時(shí)間P<0.05 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,其余均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。結(jié)果顯示,檢測(cè)時(shí)間對(duì)結(jié)果的影響較大,檢測(cè)時(shí)應(yīng)當(dāng)及時(shí)檢測(cè),其他因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響可以忽略,無(wú)需嚴(yán)格控制。
(2)各因素差值與標(biāo)準(zhǔn)差比較。E.H.Steiner 介紹了另外一種評(píng)價(jià)方法,即計(jì)算12 次檢測(cè)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差,將各個(gè)因素的差值與標(biāo)準(zhǔn)差s進(jìn)行比較,定量評(píng)價(jià)各個(gè)因素變化對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響程度。如果差值的絕對(duì)值大于(置信概率P=95%),則可認(rèn)為存在實(shí)際的影響,檢測(cè)中應(yīng)有控制措施。反之則認(rèn)為該因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果無(wú)影響。計(jì)算出12 次檢測(cè)結(jié)果的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差,平均數(shù)=83.56,s=10.47,=14.80。結(jié)果顯示,檢測(cè)時(shí)間(差值=15.60)大于其,即對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大,需要嚴(yán)格控制檢測(cè)時(shí)間這一影響因素。
運(yùn)用上述兩種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)耐用性結(jié)果進(jìn)行定量評(píng)價(jià)是對(duì)W.J.尤登教授的差值排序方法的一個(gè)有效補(bǔ)充,在實(shí)際操作時(shí)二者任選其一就能將試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確量化,可以在簡(jiǎn)單的差值排序后,從眾多因素中準(zhǔn)確找出需要嚴(yán)格控制的影響因素,為檢測(cè)方法開(kāi)展協(xié)同試驗(yàn)提供技術(shù)支撐。同時(shí),也為液相色譜領(lǐng)域開(kāi)展耐用性試驗(yàn)在因素選擇、方案設(shè)計(jì)和結(jié)果評(píng)價(jià)等方面提供一些參考。
豬肝基質(zhì)復(fù)雜,色譜干擾較大,前處理?xiàng)l件考察了超聲提取時(shí)間、提取溶劑及固相萃取小柱,最終選擇用乙腈超聲提取15 min,PRiME HLB 固相萃取柱進(jìn)行凈化,凈化效果好,色譜干擾較??;液相色譜條件優(yōu)化主要考察了色譜柱、流動(dòng)相體系,最終選擇Agilent ZORBAX Eclipse plus C18色譜柱、甲醇-5 mmol·L-1甲酸銨流動(dòng)相梯度洗脫,實(shí)現(xiàn)色譜分離完全。該方法操作過(guò)程簡(jiǎn)單,檢測(cè)速度快,選擇性強(qiáng),靈敏度高,可作為豬肝中沙羅拉納殘留量的檢測(cè)方法。