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(福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所,福建 福州 350003)
近年來(lái),我國(guó)的飼料抗氧化劑產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展,在生產(chǎn)巨大效益的同時(shí)存在一定的安全隱患,極大的威脅著動(dòng)物及人體健康,飼料抗氧化劑的亂用、濫用已成為行業(yè)亟待解決的一大問(wèn)題。在對(duì)飼料抗氧化劑的使用過(guò)程和氧化劑的殘留量進(jìn)行有效監(jiān)察中,氧化劑篩查檢測(cè)技術(shù)的創(chuàng)新最為值得我們關(guān)注??寡趸瘎┰陲暳项I(lǐng)域中被大量的使用,但是人工合成抗氧化劑使用過(guò)量會(huì)進(jìn)入食物鏈,對(duì)人產(chǎn)生毒性。國(guó)家在抗氧化劑的使用方面,有較為嚴(yán)苛的規(guī)定,使用的安全性越來(lái)越受到關(guān)注,而發(fā)展飼料中抗氧化劑的快速檢測(cè)技術(shù)是研究者一直關(guān)注的問(wèn)題樣品的前處理過(guò)程對(duì)于檢測(cè)方法相當(dāng)?shù)闹匾?,直接影響到建立的方法是否能夠獲得良好的準(zhǔn)確性、靈敏性和選擇性。到現(xiàn)在為止,已存在大量關(guān)于飼料樣品前處理技術(shù)和方法的研究,均在不同程度上提高了檢測(cè)方法的靈敏度和選擇性。針對(duì)不同類(lèi)型飼料樣品不同提取和凈化目的,常用的有超聲提取、凝膠滲透色譜、固相萃取、QuECHERS、索振蕩提取等前處理法[1]。
當(dāng)前,人工合成抗氧化劑的檢測(cè)方法主要包括分光光度法、電化學(xué)分析法、薄層色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜法、氣相色譜質(zhì)譜法及高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法等分析方法[2]。雖然分光光度法檢測(cè)成本低,操作簡(jiǎn)單,但是其靈敏度低,很大程度上不能做到痕量分析;而另外一種電化學(xué)分析法靈敏度高、檢測(cè)方便迅速,所以檢測(cè)微量化合物和生物活性成分時(shí)被大量運(yùn)用,但是它測(cè)定的抗氧化劑種類(lèi)十分稀少,成為一種主流的檢測(cè)方法仍具有一定的局限性[3];薄層色譜法的優(yōu)勢(shì)是在短時(shí)間內(nèi)它可以處理大批規(guī)模樣品,溶劑的使用量較少,損耗減少,儀器易于操作,但是這種方法操作步驟略多,而且無(wú)法同時(shí)檢測(cè)不同的抗氧化劑[4]。對(duì)于飼料中多種人工合成抗氧化劑的同時(shí)定量,當(dāng)前的報(bào)道并不多[5-7]。本文主要對(duì)飼料中抗氧化劑的前處理進(jìn)行了探索,建立多種抗氧化劑同時(shí)檢測(cè)的QuEChERS前處理法-超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜,對(duì)飼料中不同抗氧化劑的殘留進(jìn)行了分析。
儀器ACQUITY UPLC H-Class超高效液相色譜儀(美國(guó)Waters公司),Xevo TQMS三重四級(jí)桿質(zhì)譜(美國(guó)Waters公司);CPA225D型十萬(wàn)分之一分析天平(德國(guó)Sartorius公司),KQ-500E臺(tái)式超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),F(xiàn)Y135型中草藥粉碎機(jī)(天津市泰斯特儀器有限公司)。
Vortex QL - 901渦旋儀(海門(mén)市其林貝爾儀器制造有限公司),TDZS WS臺(tái)式低速離心機(jī)(長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司),5415 D高速離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司),15 mL (聚四氟乙烯離心管,0.22 μm有機(jī)微孔濾膜。乙酸銨(LC-MS級(jí),Waters公司)、甲酸(LC-MS級(jí),Waters公司)、40 μm乙二胺-N丙基硅烷(PSA,天津博納艾杰爾有限公司)、40~60 μm C18吸附劑天津艾杰爾科技有限公司)、無(wú)水硫酸鎂、氯化鈉、 (分析純,天津市科密歐公司)、超純水(Millipore超純水機(jī)制備)、微孔濾膜(0. 22 μm,天津津騰公司)。
標(biāo)準(zhǔn)品:乙氧基喹啉(EQ)、沒(méi)食子酸丙酯(PG)、去甲二氫愈創(chuàng)木酚(NDGA)、2,6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚(Ionox-100)、沒(méi)食子酸辛酯(OG)、沒(méi)食子酸月桂酯(DG),純度分別為99.5%,97.5 %,99.0 %,99.5%,97.0 %,98.0 %,購(gòu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心;2,6-二叔丁基-4-甲氧基苯酚(HMBP)、2,4,5-三羥基苯丁酮(THBP),純度分別為99.0 %,98.0 %,購(gòu)于德國(guó)Dr. Ehrenstorfer GmbH公司,實(shí)驗(yàn)用水均為超純水。
1.2.1 液相色譜條件
色譜柱:Waters-C18柱子,色譜柱(Φ1.8 μm,2.1 mm x 50 mm);柱溫30. 0 ℃,流速0. 2 mL/min;進(jìn)樣量4 μL, 流動(dòng)相A為0.05%甲酸溶液,流動(dòng)相B為乙腈,梯度梯度洗脫: 0~2 min,10%~30 %;2~4 min,維持30% B;4~7 min,30%~70%B;7 ~10 min,維持30% B;10~12 min,30%~10%B。
1.2.2 質(zhì)譜條件參數(shù)
離子化模式:電噴霧電離正離子模式(ESI+)和電噴霧電離負(fù)離子模式(ESI-),質(zhì)譜掃描模式多反應(yīng)監(jiān)測(cè);毛細(xì)管電壓:2.5 kV;脫溶劑氣流: N2,流速800 L /h,脫溶劑溫度 500 ℃;錐孔氣流:N2,流速50 L /h;離子源溫度:150 ℃;碰撞氣體:氬氣,霧化氣壓力0. 28 MPa;碎裂電壓,135 V;毛細(xì)管電壓,3 500 V;MRM定量模式,8種分析物的質(zhì)譜分析條件如表1所示。
表1 抗氧化劑的監(jiān)測(cè)離子對(duì)、保留時(shí)間和碰撞能量
提取稱(chēng)取2.0 g已混勻的飼料樣品于50 mL離心管中,加入10 mL乙睛,用高速均質(zhì)器以4 000 r/min 均質(zhì)30 s在3 000 r/min離心5 min,傾出上清液于250 mL雞心瓶中;重復(fù)提取1次,合并提取液于40 ℃以下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至約1 mL (高度真空,10 min之內(nèi)完成),并轉(zhuǎn)移至10 mL刻度離心管中。用少量純乙睛洗雞心瓶,合并于離心管中,濃縮定容至2 mL,加入150 mg C18,3 000 r/min離心5 min,過(guò)0. 45 μm,過(guò)濾后供UPLC-MS/MS分析。
試驗(yàn)考察了不同流動(dòng)相(乙腈-5 mmol /L 乙酸銨、乙腈-0.1%甲酸) 的影響。 結(jié)果表明:使用乙腈-0.1%甲酸時(shí),部分化合物的峰形比較差且存在拖尾現(xiàn)象;當(dāng)改為乙腈-5mmol/L 乙酸銨作流動(dòng)相時(shí),8種化合物峰形尖銳、信噪比好。
利用標(biāo)準(zhǔn)品使用外標(biāo)法,根據(jù)各抗氧化劑的響應(yīng)情況進(jìn)行上機(jī)條件的優(yōu)化,然后在優(yōu)化后的色譜、質(zhì)譜條件下,檢測(cè)出水產(chǎn)飼料中抗氧化劑殘留情況。根據(jù)所得到的數(shù)據(jù),以定量離子離子流圖的峰面積( y) 為縱坐標(biāo)作圖,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度(μg /L) 為橫坐標(biāo),得到各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程和線性回歸系數(shù)。以3倍的信噪比(S/N≥3)來(lái)確定各組分檢出限(LOD),并試驗(yàn)不同飼料中抗氧化劑的加標(biāo)回收率[11-13]。在線性范圍內(nèi),得到各類(lèi)被檢測(cè)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程和檢出限,如表2中所示。
表2 8種抗氧化劑的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限
根據(jù)各目標(biāo)物的響應(yīng)信號(hào)情況及線性范圍,對(duì)8種人工合成抗氧化劑在飼料基質(zhì)中進(jìn)行了各自的低、中、高3個(gè)不同濃度加標(biāo)水平的加標(biāo),相應(yīng)的平均回收率為76.2%~102.8%,方法符合農(nóng)藥殘留的檢測(cè)要求,如表3中所示。
表3 不同抗氧化劑在飼料基質(zhì)中不同水平的的加標(biāo)回收率
在優(yōu)化后的色譜、質(zhì)譜條件下,采集了市面上40余種不同類(lèi)型的主要的豬和水產(chǎn)飼料(魚(yú)飼料、蝦、烏龜飼料),利用建立的方法對(duì)其中的抗氧化劑的殘留情況進(jìn)行了檢測(cè)。總體來(lái)說(shuō),所采樣的水產(chǎn)飼料中的抗氧化劑的殘留情況總體良好,相比其他的抗氧化劑,EQ、PG、NDGA、 HMBP在飼料中可以檢測(cè)到,其含量情況為乙氧基喹啉(EQ) ,0.18~2.37 mg/kg;去甲二氫愈創(chuàng)木酸(NDGA),0.03~0.06 mg/kg;2,6-二叔丁基-4-羥甲基苯酚(HMBP),0.09~0.13 mg/kg ;沒(méi)食子酸丙酯(PG)0.11~0.13 mg/kg。
試驗(yàn)探索了飼料中人工合成抗氧化劑快速提取方法,建立了對(duì)飼料中多種人工合成抗氧化劑可以同時(shí)、高效、快速檢測(cè)的液-質(zhì)-質(zhì)方法。該方法前處理簡(jiǎn)單,方便快速,具有良好的靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度,為飼料中人工合成抗氧化劑的快速分析檢測(cè)提供了參考依據(jù)。