夏 魏,李祖光,楊 華,吉小鳳,汪建妹,錢鳴蓉,*
(1.浙江工業(yè)大學(xué) 化學(xué)與工程學(xué)院,浙江 杭州 310014; 2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所,浙江 杭州 310021)
磺胺間甲氧嘧啶(sulfamonomethoxine, SMM)是磺胺類(sulfonamides, SAs)抗菌藥之一,具有抗菌和預(yù)防細(xì)菌感染的作用,常用于畜牧業(yè)、獸醫(yī)臨床預(yù)防,以及細(xì)菌性疾病控制,以提高動(dòng)物抗病力和改善生產(chǎn)性能[1-2]。然而該類藥物的超劑量使用或?yàn)E用會(huì)使藥物殘留期延長(zhǎng),人類食用此類動(dòng)物源性產(chǎn)品后,可能會(huì)增強(qiáng)對(duì)該類抗菌藥物的耐藥性,對(duì)人體健康有潛在危害[3-4]。
藥物在動(dòng)物體內(nèi)一般經(jīng)過吸收、分布、代謝和排泄4個(gè)過程,不同生物的殘留消除規(guī)律有所不同[5]。目前,磺胺類藥物在豬、猴、兔、魚等動(dòng)物體內(nèi)的藥代動(dòng)力學(xué)研究均有報(bào)道[6-7],但雞蛋中磺胺間甲氧嘧啶殘留消除規(guī)律的相關(guān)研究較少,僅在測(cè)定方法方面有部分報(bào)道。為保障雞蛋質(zhì)量安全,維護(hù)消費(fèi)者利益,本研究采用蛋雞投藥模擬試驗(yàn),收集停藥后一段時(shí)間內(nèi)的雞蛋,測(cè)定雞蛋中磺胺間甲氧嘧啶藥物殘留量,以期探析磺胺間甲氧嘧啶殘留在雞蛋中的消除規(guī)律,并給出相應(yīng)的休藥期建議,為實(shí)際生產(chǎn)過程中保障雞蛋產(chǎn)品質(zhì)量安全提供科學(xué)參考。
30%磺胺間甲氧嘧啶鈉可溶性粉,浙江杭州愛力邁;色譜純乙腈和甲醇,德國(guó)Merck公司;無(wú)水乙酸鈉(純度99.0%),溫州市化學(xué)用料廠;無(wú)水硫酸鈉(純度98.0%),上海凌峰化學(xué)試劑有限公司;氯化鈉(純度99.5%),廣東光華科技股份有限公司;甲酸(純度99.0%),美國(guó)ACS恩科化學(xué)。試驗(yàn)用水為Milli-Q系統(tǒng)純化水?;前烽g甲氧嘧啶標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.0%),上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。
磺胺間甲氧嘧啶標(biāo)準(zhǔn)液:準(zhǔn)確稱取適量藥物,用甲醇溶解,配制成適當(dāng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
QTRAP 6500超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀(UPLC-MS/MS),美國(guó)AB SCIEX公司;T25勻漿機(jī),德國(guó)IKA公司;EOFO-945616渦旋儀,美國(guó)Talboys公司;Biofuge Primo R離心機(jī),德國(guó)Thermo Fisher公司。
選取32周齡、體質(zhì)量1.6 kg的籠養(yǎng)蛋雞(品種為海蘭白)開展試驗(yàn)。對(duì)照組(20只蛋雞)自由采食和飲水(無(wú)藥物添加);試驗(yàn)組分為高劑量組(30只蛋雞)和低劑量組(30只蛋雞),分別以標(biāo)簽推薦最高劑量及其1/2劑量開展試驗(yàn),藥物濃度分別為159 mg·L-1和79.5 mg·L-1,添加至蛋雞飲水中。試驗(yàn)組蛋雞自由采食和飲水(有藥物添加),連續(xù)喂藥5 d后停藥。休藥期每天于同一時(shí)間點(diǎn)收集雞蛋,并測(cè)定雞蛋中磺胺間甲氧嘧啶的殘留量,取樣時(shí)間持續(xù)至雞蛋中無(wú)藥物殘留檢出。
停藥期間,每天同一時(shí)間點(diǎn)收集所產(chǎn)雞蛋,每個(gè)取樣點(diǎn)各劑量組隨機(jī)選取5個(gè)雞蛋混勻?yàn)橐粋€(gè)樣品,制備5個(gè)重復(fù),樣品于-20 ℃冰箱冷凍保存。
稱取1.00 g樣品于50 mL離心管中,加入5 mL乙腈(含體積分?jǐn)?shù)1%乙酸),渦旋1 min,超聲15 min,8 000 r·min-1離心3 min。上清液轉(zhuǎn)移至裝有0.5 g無(wú)水乙酸鈉和2.0 g無(wú)水硫酸鎂的50 mL離心管中,渦旋1 min,8 000 r·min-1離心3 min,取1.5 mL上清液于裝有100 mg C18和150 mg無(wú)水硫酸鎂的2 mL離心管中,渦旋1 min,10 000 r·min-1離心3 min,取0.5 mL上清液至裝有0.5 mL去離子水的2 mL離心管中,混勻后,過0.20 μm微孔濾膜,進(jìn)UPLC-MS/MS分析測(cè)定。
色譜條件:Waters ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(100 mm × 2.1 mm,1.7 μm),柱溫40 ℃,樣品溫度25 ℃,進(jìn)樣體積5 μL,流速0.2 mL·min-1,流動(dòng)相為0.1%甲酸溶液+2 mmol·L-1甲酸銨水溶液(A)和甲醇(B),具體洗脫程序見表1。
表1液相色譜梯度洗脫程序
Table1Gradient elution program of liquid chromatography
t/min流速Flow rate/(mL·min-1)流動(dòng)相A、B體積比Volume ratio of mobile phase A to B00.295∶50.50.295∶51.00.275∶253.00.275∶2511.00.220∶8012.00.20∶10013.00.20∶10013.10.295∶515.00.295∶5
質(zhì)譜條件:電噴霧離子源(ESI),正離子掃描模式,多反應(yīng)檢測(cè)(MRM)模式,氣簾氣和碰撞氣均為氮?dú)?,離子噴霧電壓5 500 V,離子源溫度450 ℃,霧化溫度300 ℃。以一級(jí)全掃描質(zhì)譜圖中磺胺間甲氧嘧啶的準(zhǔn)分子離子作為各自的母離子,對(duì)其進(jìn)行碰撞誘導(dǎo)解離,以峰度較強(qiáng)的二級(jí)碎片離子作為各自的定量離子,以上述離子反應(yīng)進(jìn)行定量分析,具有較高的專屬性。具體地:定量離子對(duì)281.2/156.1,碰撞能量26 eV,去簇電壓87 eV,保留時(shí)間6.66 min;定性離子對(duì)281.2/108.1,碰撞能量38 eV,去簇電壓87 eV,保留時(shí)間6.66 min。
本試驗(yàn)采用外標(biāo)法定量,配置系列磺胺間甲氧嘧啶標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度分別為0.1、1.0、5.0、20、100 μg·L-1,每個(gè)濃度重復(fù)3次,以標(biāo)準(zhǔn)工作溶液濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。以3倍信噪比計(jì)算的值作為檢出限,以10倍信噪比計(jì)算的值作為定量限。在分析實(shí)際樣品前,對(duì)其進(jìn)行3個(gè)濃度水平(20、50、100 μg·kg-1)的加標(biāo)回收試驗(yàn),每個(gè)添加水平重復(fù)測(cè)試5次。
對(duì)休藥后雞蛋中磺胺間甲氧嘧啶殘留量做一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用下式擬合:
Ct=C0e-kt,
(1)
(2)
式(1)、(2)中:Ct為t時(shí)測(cè)得雞蛋樣品中的藥物濃度,C0為喂藥期結(jié)束時(shí)(第1天)雞蛋樣品中該藥物的濃度,k為消除速率常數(shù),t1/2為凈化半衰期。
2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線
配制系列磺胺間甲氧嘧啶標(biāo)準(zhǔn)溶液,在設(shè)定好的儀器條件下進(jìn)行測(cè)定,樣品色譜圖如圖1所示。根據(jù)保留時(shí)間對(duì)應(yīng)的峰面積(y)與其濃度(x)進(jìn)行線性回歸,磺胺間甲氧嘧啶在0.1~100 μg·L-1線性良好,回歸方程為y=88 924x+42 202,決定系數(shù)R2=0.999 7(圖2)。
2.1.2 檢測(cè)限、定量限和回收率
經(jīng)測(cè)算,本文檢測(cè)方法的檢出限為0.03 μg·kg-1,定量限為0.1 μg·kg-1,試驗(yàn)條件下磺胺間甲氧嘧啶的回收率為80.9%~101.9%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%~11.5%,方法穩(wěn)定可靠。
2.1.3 基質(zhì)效應(yīng)
圖1 雞蛋樣品中磺胺間甲氧嘧啶的提取離子流色譜圖Fig.1 Extracted ion chromatogram of sulfamonomethoxine in egg sample
圖2 UPLC-MS/MS測(cè)定磺胺間甲氧嘧啶的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of sulfamonomethoxine detected by UPLC-MS/MS
雞蛋富含各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如脂肪、蛋白質(zhì)等,對(duì)目標(biāo)物的測(cè)定可能會(huì)產(chǎn)生一定影響。為了解雞蛋樣品基質(zhì)對(duì)磺胺間甲氧嘧啶殘留定量測(cè)定的影響,對(duì)基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行評(píng)價(jià)。首先,選擇未檢出的陰性樣品按照1.3節(jié)方法進(jìn)行凈化處理后,在基質(zhì)液中加入標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度分別為0.1、1.0、10、20、50、100 μg·L-1,然后對(duì)基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定,得到回歸方程y=95 957x+42 371,R2=0.999 5。將該斜率值與同系列標(biāo)準(zhǔn)溶液回歸曲線方程的斜率值進(jìn)行比較,兩者的比值為0.93,說(shuō)明通過前處理方法獲得的樣品中基質(zhì)效應(yīng)較小,可采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液直接進(jìn)行定量分析。
對(duì)照組雞蛋樣品中無(wú)殘留檢出。如表2所示,隨著休藥時(shí)間延長(zhǎng),雞蛋中磺胺間甲氧嘧啶殘留量逐漸降低,直至低于檢測(cè)限,高劑量組的雞蛋中藥物殘留消除時(shí)間明顯長(zhǎng)于低劑量組。高劑量組在休藥后第1、3、5、10、16、20、24天,磺胺間甲氧嘧啶殘留量分別為2 497.3、220.1、38.9、6.0、1.3、0.5、0.1 μg·kg-1;低劑量組在休藥后第1、3、5、10、16天,磺胺間甲氧嘧啶殘留量分別為694.3、45.2、15.5、1.5、0.1 μg·kg-1。參照原農(nóng)業(yè)部2002年第235號(hào)公告,禽肉中磺胺間甲氧嘧啶最大殘留限量為100 μg·kg-1,則高劑量組在休藥后第5天、低劑量組在休藥后第3天,雞蛋中的磺胺間甲氧嘧啶殘留量即低于此規(guī)定,綜合來(lái)看,休藥期建議在5 d以上。若參照方法檢測(cè)限,要獲得磺胺間甲氧嘧啶殘留無(wú)檢出的雞蛋,休藥期建議在25 d以上。
表2休藥后雞蛋磺胺間甲氧嘧啶的殘留量(n=5)
Table2Residue of SMM in egg without sulfamonomethoxine injection(n=5)
休藥后時(shí)間Withdrawalperiod/d磺胺間甲氧嘧啶殘留量SMM residue content/(μg·kg-1)高劑量組High-dose group低劑量組Low-dose group12497.3±440.78694.3±137.742341.5±57.50124.1±13.043220.1±40.8145.2±7.874100.5±16.5426.1±4.78538.9±6.9215.5±2.75624.6±4.6110.7±2.12712.1±1.906.1±0.6888.9±1.133.1±0.5697.3±1.062.0±0.39106.0±1.101.5±0.17114.5±0.740.9±0.14132.6±0.510.7±0.10161.3±0.220.1±0.02181.0±0.17—200.5±0.09—220.4±0.06—240.1±0.01—26——
高劑量組,磺胺間甲氧嘧啶在前4 d消除較快,殘留量下降了98%以上;低劑量組,磺胺間甲氧嘧啶在前2 d消除較快,殘留量下降了97%以上。經(jīng)測(cè)算:高劑量組的消除速率常數(shù)(k)為0.4 μg·kg-1·d-1,t1/2為1.9 d;低劑量組的消除速率常數(shù)(k)為0.6 μg·kg-1·d-1,t1/2為1.2 d。在不同的給藥劑量下,雞蛋中磺胺間甲氧嘧啶的消除速率常數(shù)和半衰期不同,這可能是由于不同劑量的磺胺間甲氧嘧啶對(duì)動(dòng)物體肝藥酶系統(tǒng)活性產(chǎn)生了影響,或者可能是因?yàn)椴煌瑒┝康幕前烽g甲氧嘧啶在雞蛋中的藥動(dòng)學(xué)行為呈某種線性關(guān)系,如劉曉暉等[8]在大鼠體內(nèi)進(jìn)行不同劑量紅景天苷的研究中發(fā)現(xiàn),劑量與藥動(dòng)學(xué)行為有線性關(guān)系。相關(guān)原因還須進(jìn)一步分析確認(rèn)。
本研究利用QuEChERS方法進(jìn)行前處理,建立了UPLC-MS/MS測(cè)定雞蛋中磺胺間甲氧嘧啶殘留的檢測(cè)方法。該方法操作簡(jiǎn)單,提取效果和穩(wěn)定性良好,適用于大批量樣品的檢測(cè)分析,可為雞蛋中磺胺類藥物的殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供方法借鑒。利用該方法通過蛋雞投藥模擬試驗(yàn)對(duì)雞蛋中磺胺間甲氧嘧啶殘留消除規(guī)律進(jìn)行研究,結(jié)果表明,高劑量投藥組雞蛋磺胺間甲氧嘧啶的半衰期長(zhǎng)于低劑量組,低劑量投藥組雞蛋磺胺間甲氧嘧啶的消除速率快于高劑量組。為確保雞蛋產(chǎn)品的質(zhì)量安全:若參照原農(nóng)業(yè)部相關(guān)規(guī)定,本試驗(yàn)劑量下的安全休藥期建議為5 d以上;若參照本試驗(yàn)方法最低檢測(cè)限,建議休藥期在25 d以上。
目前,QuEChERS[11]方法已廣泛應(yīng)用于食品和環(huán)境樣品的前處理中。Wen等[12]在5.0 g樣品中加入15 mL含1%(體積分?jǐn)?shù))乙酸的乙腈溶液,結(jié)合分散固相萃取(dSPE)對(duì)多種動(dòng)物組織(牛肉、豬肉、雞肉、牛肚和豬肝)中磺胺類藥物進(jìn)行提取,以液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)測(cè)定,取得了良好的結(jié)果,樣品回收率為74.0%~100.3%,檢測(cè)限為0.01~12.5 μg·kg-1,精確度為0.4%~10.5%。該方法可應(yīng)用于脂肪含量較高的生物樣品,但還未在雞蛋樣品中進(jìn)行過驗(yàn)證。Huertas-Pérez等[13]采用QuEChERS前處理方法對(duì)雞肉和雞蛋中多種抗生素類藥物進(jìn)行提取,稱取5.0 g樣品加入5 mL水和10 mL含有1%(體積分?jǐn)?shù))乙酸的乙腈溶液,離心后取3 mL液體至Z-Sep凈化管中,氮吹定容,以液相色譜法(HPLC)測(cè)定,回收率為65.0%~88.1%,定量限為14~85 μg·kg-1。本研究在QuEChERS方法的基礎(chǔ)上,優(yōu)化了稱樣量,采用通用的凈化材料,建立了適用于雞蛋中磺胺間甲氧嘧啶的測(cè)定方法。與上述2種方法相比,本試驗(yàn)方法的回收率更高,靈敏度更高。這主要是因?yàn)楸驹囼?yàn)操作步驟少,減少了提取凈化過程中的損失,且使用的UPLC-MS/MS儀器靈敏度高。