藍(lán)麗丹 黃永輝 周 鵬
(福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院,福建 福州 350002)
HPLC-MS/MS快速測(cè)定動(dòng)物肌肉中6種聚醚類抗生素
藍(lán)麗丹 黃永輝 周 鵬
(福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院,福建 福州 350002)
建立動(dòng)物肌肉組織中6種聚醚類抗生素(莫能菌素、馬杜拉霉素、鹽霉素、和拉沙洛菌素、甲基鹽霉素、尼日利亞菌素)的高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜快速測(cè)定法。樣品經(jīng)乙腈提取,并以乙腈飽和的正己烷凈化,采用甲酸水溶液-甲醇體系為流動(dòng)相,梯度洗脫,電噴霧離子源正離子多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式進(jìn)行質(zhì)譜分析。結(jié)果表明,在優(yōu)化的條件下對(duì)樣品進(jìn)行分析檢測(cè),各抗生素的回收率為88.0%~108.7%,RSD為2.3%~6.1% (C=10μg/kg,n=5),6種待測(cè)物在1.0~150ng/mL范圍內(nèi)均呈線性,線性回歸系數(shù)R2均大于0.99,檢出限為0.05~0.2μg/kg。該方法操作簡單,靈敏度高,適用于動(dòng)物肌肉組織中6種聚醚類藥物的批量檢測(cè)分析。
HPLC-MS/MS;聚醚類抗生素;動(dòng)物肌肉
聚醚類抗生素是20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的一類具有離子載體性質(zhì)的抗生素,此類抗生素在化學(xué)結(jié)構(gòu)上含有許多醚基和一個(gè)一元有機(jī)酸,具有促進(jìn)離子通過細(xì)胞膜的能力,對(duì)多種球蟲有抑制作用,是目前廣泛應(yīng)用于畜禽飼養(yǎng)業(yè)的高效、廣譜抗球蟲藥和促生長劑。但聚醚類抗生素添加量過高會(huì)導(dǎo)動(dòng)物肌肉中藥物殘留,可能會(huì)通過食物鏈對(duì)人類身體健康產(chǎn)生危害,尤其可能會(huì)加劇心血管患者的病情。關(guān)于聚醚類抗生素殘留檢測(cè)研究的報(bào)道,主要有微生物法[1]、免疫 分 析 法[2]、液相色譜法[3-5]和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[6-12]。微生物法和免疫學(xué)法無法同時(shí)檢測(cè)多種藥物,且存在假陽性現(xiàn)象;由于聚醚類抗生素不具有紫外吸收官能團(tuán),液相色譜紫外檢測(cè)法需要衍生化,操作相對(duì)繁瑣;而液相色譜-質(zhì)譜法靈敏度高,抗干擾能力強(qiáng),可提供待測(cè)物的結(jié)構(gòu)信息,是檢測(cè)聚醚類抗生素較為理想的分析方法。本試驗(yàn)采用高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù),建立了動(dòng)物源肌肉組織中6種聚醚類藥物的高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)法,方法簡單快速,不需要衍生,不需要固相萃取凈化,檢出限低,具有良好的回收率和重現(xiàn)性,適用于動(dòng)物肌肉組織中聚醚類抗生素殘留的大批量檢測(cè)分析。
莫能菌素、馬杜拉霉素、鹽霉素、拉沙洛菌素、尼日利亞菌素標(biāo)準(zhǔn)品:純度>95%,德國 Dr.Ehrenstorfer GmbH公司;
甲基鹽霉素標(biāo)準(zhǔn)品:純度>97%,USP Reference Standard,USA;
乙腈、甲醇:色譜純,山東禹王實(shí)業(yè)有限公司;
甲酸:優(yōu)級(jí)純,德國Merck公司;
正己烷:分析純,廣東光華科技股份有限公司;
超純水:本實(shí)驗(yàn)室自制。
液質(zhì)聯(lián)用儀:液相部分 Agilent 1290(配有1290自動(dòng)進(jìn)樣器、1290雙元泵、1290柱溫箱),質(zhì)譜部分 Agilent 6460三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀(配有 Agilent Jet Stream ESI電噴霧離子源),美國安捷倫科技公司;
超聲振蕩器:DS-8510DTH,上海弗魯克流體機(jī)械制造有限公司;
高速離心機(jī):Avanti J-E,德國Beckman公司;
電子分析天平:Sartorius BSA224S,塞多利斯科學(xué)儀器有限公司;
旋渦混勻器:XH-B型,江蘇康健醫(yī)療用品有限公司;
色譜柱(50mm×2.1mm,i.d.,1.7μm):Acquity BEH C18,美國 Waters公司。
1.3.1 樣品處理 稱取2.0g勻漿動(dòng)物肌肉樣品于50mL聚丙烯具塞離心管中,加入乙腈10mL,渦旋混勻1min,超聲提取10min后離心,取上清液備用,按以上步驟再提取1次,合并兩次提取液。將提取液濃縮至5mL左右,加入1mL乙腈飽和的正己烷,渦旋,待靜置分層后棄掉正己烷層,重復(fù)一遍。將凈化后的樣品氮吹至近干并以乙腈定容至2.0mL,離心,過0.22μm濾膜后利用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜進(jìn)行檢測(cè)分析。
1.3.2 色譜分析條件 Acquity BEH C18色譜柱;柱溫40℃;流動(dòng)相:A:0.3%甲酸水溶液;B:甲醇溶液;梯度洗脫條件:0~4min,B溶液由80%逐漸增至92%;4~5min,B溶液保持92%的含量;5.1~6.5min,B溶液保持80%的含量。流速為0.4mL/min;進(jìn)樣量:2.0μL。
1.3.3 質(zhì)譜分析條件 電噴霧離子源;正離子掃描(ESI+);檢測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM);氣體溫度:325℃;氣體流量:5L/min;霧化氣壓力:310kPa;殼氣溫度:400℃;殼氣流量:12L/min;毛細(xì)管電壓:3 500V;噴口電壓:0V。碰撞能量及定性和定量離子對(duì)等質(zhì)譜參數(shù)見表1。
2.1.1 提取劑的選擇 聚醚類抗生素分子中含有多個(gè)環(huán)狀醚鍵,微溶或不溶于水,易溶于低級(jí)醇、丙酮、氯仿、苯、乙醚、石油醚、乙酸乙酯、四氯化碳及正己烷等。根據(jù)以上特點(diǎn),選擇甲醇、乙腈、乙酸乙酯和正己烷為提取劑,對(duì)比提取效果。用乙酸乙酯和正己烷提取,提取液中脂溶性共提物較多,為下一步凈化帶來困難。以甲醇提取,回收率較以乙腈提取差,乙腈具有很好的細(xì)胞穿透能力,既能得到滿意的回收率,又可以避免共提出太多的脂溶性雜質(zhì),因此本試驗(yàn)選擇乙腈為提取劑。
表1 種聚醚類抗生素的質(zhì)譜參數(shù)?Table 1 MS/MS parameter of 6polyether antibiotics
2.1.2 提取次數(shù)和提取劑用量的優(yōu)化 取2g樣品和1g無水硫酸鈉,每次以10mL乙腈提取,試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),提取1次時(shí)回收率不穩(wěn)定,提取2次,回收率大于80%,第3次的提取液中基本未檢出待測(cè)物,因此,選擇的提取次數(shù)為兩次。圖1比較了5,10,15,20mL的乙腈提取對(duì)提取率的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于拉沙洛菌素,提取效率隨提取溶劑的增加而增加,而對(duì)于其它5種聚醚類抗生素,以5mL提取液提取,提取不完全,提取率較低,以10mL提取兩次和以15mL提取兩次的效果相當(dāng),當(dāng)提取液增至20mL時(shí),提取率反而有所下降,這可能是由于共提取物增加,基質(zhì)抑制增強(qiáng)而導(dǎo)致的響應(yīng)降低。綜合考慮,本試驗(yàn)以乙腈為提取溶劑提取兩次,每次10mL進(jìn)行提取。
圖1 提取劑用量對(duì)提取效率的影響Figure 1 Effect of different extraction dosages
2.1.3 提取時(shí)間的優(yōu)化 比較了超聲提取5,10,20,30min等提取時(shí)間對(duì)提取效率的影響,如圖2所示,20min時(shí)已基本達(dá)到提取平臺(tái),因此試驗(yàn)選擇的提取時(shí)間為20min。
圖2 提取時(shí)間對(duì)提取效率的影響Figure 2 Effect of the extraction time
固相萃?。⊿PE)是聚醚類抗生素檢測(cè)中常用的前處理方法[9-11],本試驗(yàn)考察了固相萃取法與正己烷液-液萃取法的凈化效果,比較硅膠柱,C18固相萃取柱,石墨化炭黑固相萃取柱,中性氧化鋁柱,以及正己烷液-液萃取法對(duì)6種分析物的富集凈化效果。試驗(yàn)表明,采用硅膠柱,標(biāo)樣回收率基本在90%以上,但實(shí)際樣品的加標(biāo)回收卻很差,只有30%左右,這可能是由于肉制品基質(zhì)復(fù)雜,內(nèi)源性物質(zhì)較多,與待測(cè)物產(chǎn)生了競(jìng)爭吸附而導(dǎo)致待測(cè)物的回收率下降。采用C18固相萃取柱,石墨化炭黑柱,中性氧化鋁柱時(shí),需要進(jìn)行溶劑轉(zhuǎn)換,將乙腈提取液濃縮并轉(zhuǎn)換為極性較大的溶液后再進(jìn)行過柱凈化,操作較為復(fù)雜,費(fèi)時(shí)。將合并的提取液濃縮至5mL左右,以乙腈飽和的正己烷對(duì)提取液液-液萃取凈化,無需過固相萃取柱,6種待測(cè)物回收率均大于80%,且以正己烷凈化,具有處理簡單,快速,回收率高,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠等優(yōu)點(diǎn),因此,本試驗(yàn)最終以正己烷對(duì)提取液液液凈化。與由于待測(cè)物在正己烷中具有一定的溶解性,因此試驗(yàn)優(yōu)化了凈化過程中正己烷的用量,向提取液中加入正己烷,每次1mL,渦旋,靜置分層后棄掉正己烷層,只進(jìn)行一遍凈化操作,對(duì)含油量大的基質(zhì)除油不完全,基質(zhì)干擾嚴(yán)重,凈化兩遍,6種化合物的回收率均大于80%,凈化3遍,鹽霉素和甲基鹽霉素?fù)p失較多,回收率下降,因此,本試驗(yàn)最終以正己烷凈化2次,每次1mL。凈化后的樣品濃縮至近干,考查乙腈,甲醇,80/20甲醇/水等不同定容液對(duì)質(zhì)譜響應(yīng)的影響,發(fā)現(xiàn)幾種定容液無明顯區(qū)別,為方便操作,試驗(yàn)采用乙腈將氮吹后的樣品定容至2.0mL,離心,過0.22μm濾膜后利用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜進(jìn)行檢測(cè)分析。
分別用1μg/mL的莫能菌素、馬杜拉霉素、鹽霉素、甲基鹽霉素、尼日利亞菌素和拉沙洛菌素的標(biāo)準(zhǔn)溶液在ESI正離子模式下進(jìn)行母離子全掃描,確定母離子(尼日利亞菌素母離子為[M+NH4]+,其余5種抗生素母離子均為[M+Na]+)。對(duì)被測(cè)物的母離子進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜分析,得到子離子質(zhì)譜圖,選擇監(jiān)測(cè)離子,并優(yōu)化碰撞能量;最后以多反應(yīng)監(jiān)測(cè)正離子模式優(yōu)化毛細(xì)管電壓,氣體溫度,氣體流量,殼氣溫度,殼氣流量,噴口電壓等質(zhì)譜參數(shù)。以子離子在多反應(yīng)監(jiān)測(cè)條件下二者的相對(duì)豐度比和質(zhì)譜色譜峰的保留時(shí)間來定性,以定量離子峰面積按外標(biāo)法定量。質(zhì)譜參數(shù)及母離子和子離子詳見表1。
選用通用性強(qiáng)的 Acquity Uplctm BEH C18(50 ×2.1 mm i.d.,1.7μm)色譜柱,以甲醇:水(含0.1%甲酸)為流動(dòng)相時(shí),待測(cè)物有較好分離,但峰型不對(duì)稱,有拖尾現(xiàn)象,將甲酸含量增加至0.3%,峰形得到有效改善,且6種聚醚類抗生素的總離子流圖色譜響應(yīng)值有不同程度的提高,因此本研究選擇以甲醇和0.3%甲酸作為流動(dòng)相。為使待測(cè)物分離效果好,峰形尖銳、出峰時(shí)間較短,試驗(yàn)采用梯度洗脫的方法進(jìn)行分離。比較了不同梯度洗脫的分離效果,確定了最佳的梯度洗脫程序(見1.3.2)。在最佳的色譜,質(zhì)譜條件下,6種待測(cè)物的選擇離子流圖見圖3。
圖3 6種待測(cè)物的選擇離子流圖Figure 3 TIC chromatograms of 6polyether antibiotics
2.5.1 方法的線性范圍和檢出限 基質(zhì)抑制效應(yīng)在液質(zhì)分析中表現(xiàn)明顯,不同物質(zhì)受到的影響程度有較大差異,因此本試驗(yàn)采用基質(zhì)加標(biāo)的方式進(jìn)行方法學(xué)考察,選擇空白樣品,按上述優(yōu)化好的提取凈化條件處理并定容得空白基質(zhì),在優(yōu)化的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件下,配制系列濃度為1~200ng/mL的聚醚類抗生素標(biāo)準(zhǔn)品混合液進(jìn)行分析。根據(jù)不同質(zhì)量濃度下得到的峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得出線性回歸方程,根據(jù)3倍信噪比計(jì)算得出該方法的最低檢出限。所建立的方法線性好,線性回歸系數(shù)R2均大于0.99,檢出限為0.05~0.2μg/kg,結(jié)果見表2。作為比較,表3列出了其它文獻(xiàn)中聚醚類抗生素的前處理方法和檢出限,可以看出,本方法無需固相萃取,具有操作簡單快速,靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),適用于聚醚類抗生素殘留的大批量檢測(cè)處理。
表2 6種聚醚類抗生素的線性范圍和檢出限Table 2 Regression equation,correlation coefficient and linear range of 6polyether antibiotics
表3 不同文獻(xiàn)中聚醚類抗生素的凈化方法和檢出限Table 3 Purified method and detection limits for polyether antibiotics in different references
2.5.2 回收率試驗(yàn) 為考察樣品處理方法的可靠性,分別在雞肉,兔肉樣品中加入3個(gè)不同質(zhì)量水平的聚醚類抗生素標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)行回收率試驗(yàn),譜圖見圖4及圖5,不同加標(biāo)水平回收率試驗(yàn)結(jié)果見表4及表5。結(jié)果表明,在優(yōu)化的條件下對(duì)樣品進(jìn)行分析檢測(cè),各抗生素的回收率為88.0%~108.7%,RSD為2.3%~6.1% (n=5),結(jié)果滿意。
用本試驗(yàn)建立的方法對(duì)購自福州超市的5份雞肉,5份豬肉,5份兔肉進(jìn)行檢測(cè),其中1份雞肉檢出馬杜霉素殘留,2份兔肉檢出莫能菌素殘留,但殘留量均不超過5μg/kg,低于中國規(guī)定的最高殘留限量。
圖4 雞肉空白樣品的TIC色譜圖Figure 4 TIC chromatograms of blank chicken muscle
圖5 兔肉空白樣品的TIC色譜圖Figure 5 TIC chromatograms of blank rabbit muscle
本試驗(yàn)采用乙腈直接提取,正己烷凈化,HPLC快速分離,串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè),成功建立了動(dòng)物肌肉組織中莫能菌素、馬杜拉霉素、鹽霉素、和拉沙洛菌素、甲基鹽霉素、尼日利亞菌素等6種聚醚類抗生素的快速檢測(cè)方法。方法簡單快速,不需要衍生,不需要固相萃取凈化,檢出限低,具有良好的回收率和重現(xiàn)性,適用于動(dòng)物肌肉組織中聚醚類抗生素殘留的大批量檢測(cè)分析。
表4 雞肉樣品的加標(biāo)回收率及精密度(n=5)Table 4 Recoveries and precisions of polyether antibiotics in blank chicken muscle(n = 5)
表5 兔肉樣品的加標(biāo)回收率及精密度(n=5)Table 5 Recoveries and precisions of polyether antibiotics in blank rabbit muscle(n =5)
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Fast determination of polyether antibiotics residues in animal muscle tissues by high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry
LAN Li-dan HUANG Yong-h(huán)uiZHOU Peng
(Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality,F(xiàn)uzhou,F(xiàn)ujian350002,China)
A high performance liquid chromatography electrospray ionization tandem mass spectrometry(HPLC-ESI MS/MS)method for the determination of six polyether antibiotics (monensin,maduramicin,salinomycin,lasalocid,narasin and nigericin)in animal muscle tissues was established.Polyether antibiotics in animal muscle tissues were extracted with acetonitrile and then cleaned up with n-h(huán)exane being saturated by acetonitrile.The analytes were separated using formic acid aqueous solution-methanol system as mobile phase with a linear gradient elution program,and the quantification was carried out by positive electrospray ionization and multiple reaction monitoring(MRM)mode.Under the optimized conditions,the average recoveries for six polyether antibiotics ranged from 88.0%~108.7%,the limits of detection were in the range of 0.05~0.2μg/kg with precisions(RSDs(%),C=10μg/kg,n=5)ranging from 2.3%to 6.1%,and all of the analysis compounds exhibited good linearity over a range of 1.0~150ng/mL with the correlation coefficient over 0.99.Experiment results showed that the method was simple,rapid,sensitive and was applicable to simultaneous determination of multi-residues of six polyether antibiotics in animal muscle tissues.
HPLC-MS/MS;polyether antibiotics;animal muscle
10.3969 /j.issn.1003-5788.2011.06.036
藍(lán)麗丹(1983-),女,福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院工程師,碩士。E-mail:lanld112@gmail.com
2011-08-01