禤開智,陳藝瑋,紀少凡
(海南出入境檢驗檢疫局技術(shù)中心,海南 ???570311)
水產(chǎn)品是大自然賦予人類的美味佳品,特別是食用魚類由于其蛋白質(zhì)含量豐富,脂肪含量較低,營養(yǎng)價值極高,且味道鮮美,一直是現(xiàn)代人們餐桌上必不可少的美食。伴隨著生活水平的不斷提高,人們對于食用魚的新鮮程度和產(chǎn)品質(zhì)量都有了更高的要求,因此在長途運輸和保存過程中如何保證食用魚的品質(zhì)就成了大家最為關(guān)注的問題。
在長途運輸過程中,各種不確定的環(huán)境或人為不利因素均可能導(dǎo)致鮮活水產(chǎn)品產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng),會引起肉質(zhì)出現(xiàn)不同程度的損傷,甚至?xí)?dǎo)致水產(chǎn)品的直接死亡,使其口感變差,價值大幅降低。相關(guān)研究表明,改善水產(chǎn)品的生存環(huán)境,通過物理或化學(xué)手段來降低其體內(nèi)新陳代謝活動,可以有效延長水產(chǎn)品的存活時間,大幅提高水產(chǎn)品價值。麻醉劑因有良好的鎮(zhèn)靜作用,在運輸過程中可以有效降低水產(chǎn)品的新陳代謝,減少機體損傷,因而人們很早就將各類麻醉劑引入鮮活水產(chǎn)品運輸中,從而大大提高了水產(chǎn)品在運輸過程中的存活率。目前,有報道的各國應(yīng)用于水產(chǎn)品?;畹穆樽韯┓N類很多,如:MS-222、苯佐卡因、利多卡因、普魯卡因、丁香酚、乙醚等。這些起效快、成本低的麻醉劑雖能達到提高運輸成活率目的,但其對應(yīng)的殘留安全性問題亦不容忽視。各國及國際組織在結(jié)合藥物安全性評估研究基礎(chǔ)上,對于魚用麻醉劑的使用管理上各有差異。日本規(guī)定了水產(chǎn)品中丁香酚的殘留限量為0.05 mg/kg,美國和加拿大則禁止使用丁香酚作為魚用麻醉劑,歐盟和澳大利亞對水產(chǎn)品中苯佐卡因的使用制定了限量。美國FDA規(guī)定所有經(jīng)過MS-222麻醉的魚類必須經(jīng)過21 d的藥物消退期才可上市出售,還發(fā)布了不當(dāng)使用苯佐卡因可能引起人體高鐵血紅蛋白血癥的警示信息。但我國目前針對此類魚用藥物的安全性相關(guān)法規(guī)、研究和管理信息尚存空缺,GB 2760和GB 2762最新版均未明確規(guī)定其在食品中的最大殘留限量。為切實保障人們身體健康與生態(tài)環(huán)境,規(guī)范有序水產(chǎn)行業(yè)的健康發(fā)展出發(fā),提高大眾對食品安全的認知,及早對該類藥物的使用安全性及檢測分析顯得異常重要,其可有利于引導(dǎo)規(guī)范用藥,提升政府安全監(jiān)管水平。
目前,國內(nèi)針對魚用麻醉劑的研究多為對其藥用制品中的含量、應(yīng)用于魚類中的麻醉效果、作用機制、方法應(yīng)用和對血液成分的分析研究,零星文獻限于水產(chǎn)品中單一麻醉劑的檢測,但能開發(fā)運用液相色譜同時對水產(chǎn)品中多類麻醉劑進行快速分析檢測的研究尚未有報道。為此,本文在檢測對象上選取傳統(tǒng)魚用麻醉劑和新類型麻醉劑相結(jié)合的方式建立了超高效液相色譜同時檢測魚肉中苯佐卡因、利多卡因、普莫卡因、普魯卡因、丁香酚、丁卡因和布他卡因7種麻醉劑殘留量的方法,其具有推廣性強、檢測靈敏度足夠、分析速度快等優(yōu)點。能為我國后續(xù)的食用水產(chǎn)品的麻醉劑質(zhì)量安全監(jiān)管提供一種準確、快速、簡便的檢測參考。
羅非魚、金鯧魚和鰻魚(購自??谑小⑴R高縣、文昌市某水產(chǎn)市場):取肌肉可食部分進行高速均質(zhì)制樣,置于-18 ℃下保存?zhèn)溆?,檢測時提前自然解凍至室溫;苯佐卡因標準品(benzocaine,CAS號:94-09-7,純度98%,德國DR.公司)、利多卡因標準品(lidocaine,CAS號:137-58-8,純度99.5%,德國DR.公司)、普莫卡因標準品(pramoxine,CAS號:637-58-1,純度99%,美國sigma公司)、普魯卡因標準品(procaine,CAS號:51-05-8,純度99.5%,德國DR.公司)、丁香酚標準品(eugenol,CAS號:97-53-0,純度99.5%,德國DR.公司)、丁卡因標準品(tetracaine,CAS號:94-24-6,純度99.8%,德國DR.公司)、布他卡因標準品(butacaine,CAS號:149-15-5,純度100%,美國USP公司);甲醇、乙腈、正己烷:色譜純,TEDIA公司;HLB固相萃取小柱(150 mg/6 mL,WATERS公司):使用前依次以5 mL甲醇、5 mL水活化,保持柱體濕潤;無水硫酸鎂、氯化鈉;磷酸:分析純;5%甲醇水:量取5 mL甲醇,加水定容至100 mL;實驗用水:超純水。
標準儲備液配制:分別準確稱取7種標準品用甲醇溶解于棕色容量瓶中,配制成質(zhì)量濃度為500 μg/mL的標準儲備液,0~4 ℃避光保存。
混合標準中間液配制:分別移取適量的單標溶液于同一容量瓶中,用甲醇配制成5 μg/mL的混合標準中間液,0~4 ℃避光保存。臨用時用流動相配成不同濃度的標準工作溶液。
超高效液相色譜儀(UPLC),配有紫外檢測器,美國WATERS公司;MS3漩渦混合器,德國IKA公司;320R快速離心機,德國UNIVERSAL公司;2 500旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,德國海道夫公司。
1.3.1 提取 稱取5 g試樣(精確至0.01 g),置于50 mL具塞離心管中,加入3 mL水和15 mL乙腈渦旋提取5 min,再加入1 g氯化鈉和4 g無水硫酸鎂,渦旋震蕩2 min,而后以9 000 r/min離心3 min,吸取上層乙腈提取液轉(zhuǎn)至另一50 mL離心管中。
1.3.2 凈化 提取液中加入10 mL正己烷,渦旋1 min,以9 000 r/min離心3 min,棄去上層正己烷,將下層乙腈置于氮氣吹干儀中,40 ℃濃縮至大約1 mL,加入7 mL純水稀釋混勻,以小于1 mL/min的流速過已活化好的HLB柱,待樣液完全流出后,用5 mL 5%甲醇水淋洗柱體,棄去全部流出液,抽干,以5 mL甲醇洗脫,將收集的洗脫液于40 ℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,加流動相定容到1 mL,過0.22 μm水性濾膜,供液相色譜測定。
色譜柱:waters acquity C18SB柱(100 mm×2.1 mm,1.8 μm);柱溫:40 ℃;流動相:乙腈:0.05%磷酸水(25:75);流速:0.4 mL/min;進樣量:10 μL;檢測器:紫外檢測器;檢測波長:200 nm和290 nm。
本方法選取的羅非魚、金鯧魚、鰻魚均為當(dāng)?shù)厥袌鱿M量、出口量及養(yǎng)殖規(guī)模占比大的代表性品種。且羅非魚為淡水養(yǎng)殖和脂肪含量低,鰻魚的脂肪量相對較高,金鯧魚為海水養(yǎng)殖品種。因此檢測基質(zhì)能滿足通用性、多樣性和復(fù)雜性的要求。
7種藥物均易溶于有機溶劑,但苯佐卡因和丁香酚不易溶于水。故本方法選取了乙腈、甲醇和乙酸乙酯3種實驗室常規(guī)易獲取的有機試劑作為提取液來比較提取效果。經(jīng)過試驗,乙酸乙酯提取率不及前兩者,且對脂類物質(zhì)的提取過多易形成乳化現(xiàn)象,影響后續(xù)的濃縮和凈化步驟;乙腈和甲醇的提取回收都較好,但用乙腈提取對動物性基體具有沉淀蛋白效果,可減少雜質(zhì)進入提取液的優(yōu)點,有利于后續(xù)凈化的簡化以縮短檢測耗時。因而確定乙腈作為提取劑,提取的同時借鑒QuEChERS技術(shù),加入氯化鈉和硫酸鎂來改善提取凈化效果,提高前處理效率減少后續(xù)的濃縮乙腈提取液的時間。
表1 不同柱子的平均回收率比較
圖1 洗脫液體積對比Fig.1 Recoveries comparation of different proportion of eluant volume
選用商品化固相萃取小柱凈化是當(dāng)前藥物殘留分析的主要凈化方式,實驗除了使用正己烷進行液液萃取除脂,再結(jié)合固液萃取操作,以最大限度的減少待測物中的干擾物。實驗比較了相同規(guī)格的HLB、C18、MCX和堿性氧化鋁小柱的凈化回收效果(表1)。結(jié)果表明HLB固相萃取柱的萃取效率最高,C18固相萃取柱次之,MCX柱和堿性氧化鋁柱最差。同時,為防止固相萃取柱發(fā)生過載現(xiàn)象,對比了兩種規(guī)格150 mg/6 mL和60 mg/3 mL HLB固相萃取柱的吸附能力,結(jié)果表明,對于大容量樣液150 mg/6 mL HLB固相萃取柱的回收率保持在70%以上,60 mg/3 mL的HLB固相萃取柱的回收率在68%~85%,且60 mg/3 mL HLB固相萃取柱由于柱體小,容易出現(xiàn)柱堵塞情況。因此本方法采用150 mg/6 mL HLB固相萃取柱為凈化柱。
為最大限度節(jié)省有機試劑使用量同時又能確保目標物的回收率,將5 g空白樣品按1.3.1法提取,提取液中加入7種藥物混標,過HLB柱,采用不同體積的甲醇進行洗脫回收率實驗,結(jié)果表明用5 mL甲醇做洗脫液,能將7種藥物完全洗脫下來,故確定洗脫液體積為5 mL(圖1)。
分別配制一定濃度的7種藥物標準溶液,采用紫外檢測器做190~540 nm吸收光譜掃描可知,利多卡因、普莫卡因、丁香酚在200 nm附近有最大吸收峰,苯佐卡因、普魯卡因、丁卡因、布他卡因在290 nm附近有最大吸收峰,為便于歸類檢測,故確定同時檢測200 nm和290 nm的雙波長(圖2~圖4)。
本方法嘗試甲醇/水、乙腈/水、甲醇/0.1%磷酸水、乙腈/0.1%磷酸水、乙腈/0.05%磷酸水溶液作流動相對比,發(fā)現(xiàn)純水作載體峰型過寬且容易有拖尾現(xiàn)象,而加了酸后峰型明顯改善,但考慮到0.1%磷酸水的pH值過低,長期使用極易損傷色譜柱而降低其耐用性。因此,選用乙腈:0.05%甲酸水(25∶75)作流動相。
圖2 不同項目的全掃描波長圖Fig.2 Full scan wavelength graph of 7 anesthetics
圖3 利多卡因、普莫卡因、丁香酚標準譜圖Fig.3 Standard LC chromatography graph of Lidocaine、pramoxine and eugenol
圖4 苯佐卡因、普魯卡因、丁卡因、布他卡因標準譜圖Fig.4 Standard LC chromatography graph of benzocaine、procaine、tetracaine and butacaine
配制7種麻醉劑質(zhì)量濃度為0.10,0.20,0.50,0.80,1.0 μg/mL的混合標準工作液曲線來進樣測定,以橫坐標(x)為進樣濃度,縱坐標(y)為峰面積,繪制標準工作曲線,以10倍信噪比作定量限,考察方法靈敏度。所得線性方程、相關(guān)系數(shù)和定量限見表2。結(jié)果表明,在0.10~1.0 μg/mL 7種麻醉劑呈良好線性,決定系數(shù)R2均大于0.99,方法定量限為20 μg/kg,完全滿足國內(nèi)外對水產(chǎn)品該類藥物的定量分析需要。
圖5 不同基質(zhì)樣品的加標對比Fig.5 LC Chromatogram of blank sample and blank sample added with standard solution
化合物Chemical compound線性方程Regression equation決定系數(shù)R2定量限LOQ/(μg·kg-1)利多卡因 LidocaineY=1.44e+002X0.999 720普莫卡因 PramoxineY=9.36e+001X0.999 020丁香酚 EugenolY=2.91e+002X0.999 720苯佐卡因 BenzocaineY=1.38e+002X0.999 920普魯卡因 ProcaineY=5.75e+001X0.998 720丁卡因 TetracaineY=6.22e+001X0.998 820布他卡因 ButacaineY=6.64e+001X0.999 820
由圖5的基質(zhì)空白和按定量限加標對比可知,經(jīng)過前處理的不同基質(zhì)樣品,檢測化合物出峰時間并無雜質(zhì)峰干擾,基線平穩(wěn),峰形良好,響應(yīng)足夠。說明此方法適用于對食用經(jīng)濟魚類中7類麻醉劑殘留的檢測。
取空白魚肉樣品分別做0.020,0.040,0.100 mg/kg 3種添加水平,每一水平設(shè)6平行,同時設(shè)一個空白對照,驗證樣品的加標回收率和相對標準偏差,結(jié)果見表3。
表3 加標回收率和相對標準偏差數(shù)據(jù)(n=6)
由表3可以看出,7種麻醉劑在3個添加水平范圍內(nèi),加標回收率在75.2%~98.6%。相對標準偏差RSD在2~10。方法的準確度和精密度良好,均符合殘留分析的要求。
本文建立的水產(chǎn)品中7種麻醉劑殘留測定的檢測方法較國內(nèi)現(xiàn)有報道的檢測方法具有:檢測組分種類多且部分項目為首次開展檢測研究、利用超高效液相色譜創(chuàng)新性的開展多波長同時檢測技術(shù)使得方法檢出限低、前處理簡便、凈化效果佳,所用試劑耗材和檢測儀器常規(guī)實驗室均能配備,投入成本低,易于推廣實施,能滿足篩查和定量需求,為開展水產(chǎn)品中麻醉劑殘留安全管理和檢測殘留提供有效的技術(shù)支持。