金鑰,孫延斌,梅連瑞,李經(jīng)緯
(1.天津市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)技術(shù)研究院,天津300308;2.天津津?yàn)I華測(cè)產(chǎn)品檢測(cè)中心有限公司,天津300300)
近年來,水產(chǎn)品的消費(fèi)呈逐年遞增趨勢(shì)[1]。獸藥的濫用、誤用、不遵守休藥期等諸多問題,是導(dǎo)致水產(chǎn)品安全問題、引起貿(mào)易爭(zhēng)端的主要原因[2]。本試驗(yàn)檢測(cè)的大環(huán)內(nèi)酯類、林可胺類、硝基咪唑類藥物所針對(duì)水產(chǎn)品的最大殘留限量(maximum residue limit,MRLs)并不完全,而目前國(guó)標(biāo)針對(duì)于水產(chǎn)樣品的前處理也存在一定的缺陷,具體的取樣依據(jù)不夠完善[3];檢測(cè)項(xiàng)目的篩查能力不足[4]。(ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)[5-9]能滿足獸藥多殘留的儀器檢測(cè)要求,而前處理就成為獸藥殘留檢測(cè)的關(guān)鍵步驟,(Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe,QuEChERS)方法[10-14]用于獸藥殘留的前處理工作時(shí),不僅保證前處理操作過程簡(jiǎn)便、耗時(shí)短、有良好的凈化能力,還能保證方法的回收率、精密度。
因此,本研究通過QuEChERS結(jié)合UPLC-MS/MS建立同時(shí)測(cè)定水產(chǎn)品中14種獸藥殘留的檢測(cè)方法,完善水產(chǎn)品獸藥殘留的監(jiān)控體系,同時(shí)也為獸藥殘留分析提供方法依據(jù),從而建立適合現(xiàn)代檢測(cè)需求的快速、高效、綠色環(huán)保、成本低廉的檢測(cè)方法。
超高效液相色譜串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜儀(AB Triple Quad 6500四級(jí)桿質(zhì)譜儀):美國(guó)AB公司;Agilent 1290超高效液相色譜儀:美國(guó)安捷倫公司;Wters BEH C18、Waters BEH HILIC色譜柱:美國(guó)Waters公司;Agilent Eclipse Plus C18RRHD色譜柱:美國(guó)安捷倫公司。
超純水:屈臣氏;乙腈、甲醇(色譜純):德國(guó)默克公司;甲酸(ACS純):美國(guó)西格瑪公司;C18填料、PSA 填料:天津博納艾杰爾科技有限公司;醋酸、無水硫酸鈉、無水硫酸鎂、醋酸鈉、氯化鈉(分析純):天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司。
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(4-硝基咪唑、甲硝唑、地美硝唑、2-5-硝基咪唑、阿奇霉素、林可霉素、竹桃霉素、替米考星、紅霉素、泰樂菌素、吉他霉素、克拉霉素、羅紅霉素、螺旋霉素,所有藥物純度均大于99%):德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司。
標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:準(zhǔn)確稱量標(biāo)準(zhǔn)品,乙腈定容,分別配制濃度范圍在0.2 mg/mL~1 mg/mL之間的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備單標(biāo);標(biāo)準(zhǔn)中間儲(chǔ)備液:將同一類藥物的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備單標(biāo)配制成一類藥物的中間液,乙腈定容,配制成10 μg/mL中間液后再稀釋成500 ng/mL中間液;混合標(biāo)準(zhǔn)工作液:用初始流動(dòng)相對(duì)中間液進(jìn)行稀釋,稀釋成所需濃度。標(biāo)準(zhǔn)溶液均為避光冷藏保存。
所需其他溶液:0.1%甲酸水溶液;0.1%甲酸-乙腈溶液;樣品提取溶液(5%醋酸-乙腈溶液);樣品復(fù)溶液(初始流動(dòng)相)。
魚類取背脊部魚肉進(jìn)行破碎,貝類、蝦類取可食用部分進(jìn)行破碎,置于-18℃冰箱保存,稱取解凍恢復(fù)至室溫樣品2 g(精確到0.1 mg)置于50 mL離心管內(nèi),加入1 mL內(nèi)標(biāo)工作液、2 mL超純水,使樣品充分分散,加入10 mL 5%醋酸乙腈,同時(shí)加入4 g Na2SO4和1 g NaCl混勻,5 000 r/min,離心 5 min;移取上清液置于另一裝有150 mg C18、50 mg PSA(乙二胺-N-丙基填料,N-(N-propyl)ethylenediamine) 的 15 mL 離心管中,渦旋混勻使樣品與填料充分接觸,5 000 r/min離心5 min后移取6 mL上清液,上清液在35℃下氮吹至近干;用1 mL初始流動(dòng)相復(fù)溶,過0.22 μm濾膜,待上機(jī)檢測(cè)。
1.3.1 色譜條件
色譜柱為 Waters BEH C18,1.7 μm,2.1mm×100 mm;流動(dòng)相A為水、B為乙腈(均添加0.1%甲酸),洗脫程序見表1;柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:5 μL。
1.3.2 質(zhì)譜條件
正離子模式掃描(ESI+);多反應(yīng)監(jiān)測(cè)采集方式(MRM);霧化氣壓力及輔助氣壓力均為4.14×105Pa;氣簾氣壓力:2.07×105Pa;離子源溫度:550℃;電噴霧電壓:5 500 V;化合物的離子對(duì)參數(shù)、碰撞電壓、去簇電壓等參數(shù)見表2。
表2 14種化合物的質(zhì)譜采集參數(shù)Table 2 Mass condition of 14 compounds
續(xù)表2 14種化合物的質(zhì)譜采集參數(shù)Continue table 2 Mass condition of 14 compounds
圖1 14種組分混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的MRM色譜圖Fig.1 MRM chromatogram of 14 analytes mixed standard solution
色譜條件的優(yōu)化旨在待測(cè)物之間的有效分離及目標(biāo)化合物與雜質(zhì)之間的有效分離。色譜柱考慮了Waters BEH HILIC、Agilent Eclipse Plus C18RRHD 及Waters BEH C18色譜柱,結(jié)果顯示,Waters BEH C18是本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)效果較好的柱子。
有機(jī)相通常選擇甲醇、乙腈及甲醇與乙腈的混合物,乙腈與水混合對(duì)色譜柱能起到保護(hù)作用,而且乙腈有比甲醇強(qiáng)的洗脫能力,峰型好,柱效高等特點(diǎn)[15],所以選擇乙腈作為有機(jī)相;化合物發(fā)生電離時(shí),需要一定的陽離子為其提供質(zhì)子來源,結(jié)果顯示,添加0.1%甲酸對(duì)化合物的分離效果最優(yōu),可以獲得尖且高的峰型,選擇分別在水相及有機(jī)相添加0.1%甲酸作為流動(dòng)相。圖1為QuEChERS結(jié)合UPLC-MS/MS建立的方法所得出的(multi-reaction monitoring mode,MRM)譜圖。
2.2.1 提取溶劑的優(yōu)化
由于乙腈的提取效果優(yōu)于甲醇、乙酸乙酯,且乙腈不會(huì)提取出較多的基質(zhì)雜質(zhì)[16],因此選取乙腈為QuEChERS的提取溶劑;試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)樣品隨著乙腈的加入而變的堅(jiān)硬且成團(tuán),不利于待測(cè)化合物的提取,采用了先加水再用乙腈提取的方法;提取劑的酸度也需要優(yōu)化,考慮了乙腈、1%醋酸乙腈、5%醋酸乙腈分別作為提取劑,結(jié)果顯示,5%醋酸乙腈為提取劑時(shí),14種獸藥的平均回收率獲得了最優(yōu)的結(jié)果。綜合考慮,選擇5%醋酸乙腈為本方法的提取溶劑,結(jié)果如圖2。
圖2 提取劑酸度的優(yōu)化Fig.2 Effect of extraction solvent acidity
2.2.2 凈化條件的優(yōu)化
凈化是去除提取溶液中雜質(zhì),利于后續(xù)的檢測(cè)工作[17]。鹽析的作用是去除蛋白質(zhì)等基質(zhì)雜質(zhì),常用的鹽析劑有NaAc和NaCl,吸水劑有MgSO4和Na2SO4,結(jié)果見圖3。
圖3 鹽析劑、吸水劑的選擇Fig.3 Choice of salting-out and absorbing agent
NaCl和Na2SO4組合時(shí),硝基咪唑類及林可胺類化合物的均為最高,大環(huán)內(nèi)酯類為次高,最后選擇NaCl和Na2SO4;QuEChERs技術(shù)是通過固相分散萃取技術(shù)對(duì)提取液進(jìn)行凈化,即需要對(duì)雜質(zhì)有較強(qiáng)的吸附能力,而對(duì)目標(biāo)化合物的吸附能力較弱,常用的吸附劑主要有PSA、C18、中性氧化鋁,水產(chǎn)品中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪類物質(zhì),故本研究選取PSA、C18對(duì)水產(chǎn)品進(jìn)行凈化;本試驗(yàn)考慮了PSA、C18的不同使用量,結(jié)果如圖4。
圖4 吸附劑比例的優(yōu)化Fig.4 Effect of adsorbent ratio
圖4結(jié)果表明,使用50 mg PSA+150 mg C18組合時(shí),樣品溶液澄清,基質(zhì)干擾較小,回收率顯著。
在UPLC-MS/MS分析中,基質(zhì)效應(yīng)一般認(rèn)為是與目標(biāo)化合物共流出的雜質(zhì)對(duì)目標(biāo)化合物離子化過程的影響[18],但基質(zhì)效應(yīng)是很難完全消除的。試驗(yàn)最終采用基質(zhì)匹配曲線來對(duì)樣品中的獸藥殘留進(jìn)行定量,以抵消基質(zhì)效應(yīng)影響。
2.4.1 基質(zhì)曲線與檢測(cè)限
以沒有添加任何藥物的鯽魚為陰性樣品。以信噪比S/N≥10為L(zhǎng)OQ,信噪比S/N≥3為L(zhǎng)OD,求得14種化合物的相關(guān)系數(shù)均大于0.99,檢出限(limit of determination,LOD)和定量限(limit of quantity,LOQ)分別在 0.01 μg/kg~0.13 μg/kg和 0.02 μg/kg~0.44 μg/kg 范圍內(nèi),見表3。
表3 14種獸藥的定量限、檢出限、回歸方程、線性系數(shù)、回收率與相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Table 3 Limit of detection(LODs),limit of quantitation(LOQs),regression equations,correlation coefficients,recoveries and RSDs of 14 veterinary drugs
續(xù)表3 14種獸藥的定量限、檢出限、回歸方程、線性系數(shù)、回收率與相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差Continue table 3 Limit of detection(LODs),limit of quantitation(LOQs),regression equations,correlation coefficients,recoveries and RSDs of 14 veterinary drugs
2.4.2 回收率與精密度
試驗(yàn)中選取1、2、5 μg/kg 3個(gè)濃度水平進(jìn)行添加,每個(gè)濃度重復(fù)6次平行測(cè)定,14種獸藥的回收情況為69.66%~97.25%,標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.55%~10.06%,見表3。
本試驗(yàn)水產(chǎn)品樣品的采集依據(jù)SC/T 3016-2004《中華人民共和國(guó)水產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行采樣。樣品主要為天津地區(qū)養(yǎng)殖水產(chǎn)品,樣品包括淡水魚斑點(diǎn)叉尾鮰、大鱗鲃、加州鱸魚、鯉魚、花鰱魚、草魚;海水魚點(diǎn)帶石斑魚、珍珠龍膽石斑魚、半滑舌鰨、大菱鲆;貝類為菲律賓蛤仔、毛蚶;蝦類為南美白對(duì)蝦。天津地區(qū)養(yǎng)殖水產(chǎn)品中14種獸藥均未檢出。
本試驗(yàn)通過QuEChERs結(jié)合UPLC-MS/MS對(duì)14種獸藥進(jìn)行檢測(cè),采用5%醋酸乙腈提取,PSA、C18凈化,水:乙腈(均含有0.1%甲酸)為流動(dòng)相,Waters BEH C18,1.7 μm為色譜柱,建立了UPLC-MS/MS同時(shí)測(cè)定水產(chǎn)品中14種獸藥殘留的分析檢測(cè)方法。本方法試驗(yàn)檢測(cè)周期短、前處理方法簡(jiǎn)單,無需特殊實(shí)驗(yàn)裝置,且試驗(yàn)成本低,為大批量水產(chǎn)品獸藥殘留檢測(cè)提供了簡(jiǎn)便可靠的方法。