趙雅楠 閆玉杰 楊趙偉 馬珊珊
河北省秦皇島市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗中心,河北秦皇島066004
氯霉素類藥物(Chloramphenicols,CAPs)主要包括氯霉素(Chloramphenicol,CAP)、甲砜霉素(Thiamphnicol,TAP)和氟甲砜霉素(Florfenicol,F(xiàn)F),又稱為酰胺醇類,屬于廣譜抗生素,對革蘭氏陽性菌和陰性菌均有抑制作用,對家禽、家畜、水產(chǎn)品及蜂蜜制品傳染病的控制和治療具有重要作用。研究發(fā)現(xiàn),氯霉素可抑制骨髓細胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成,對人類和動物的骨髓細胞和肝細胞具有毒性作用,不僅可引起細胞減少性貧血、血小板減少和再生障礙性貧血,還可導(dǎo)致嚴重的胃腸道反應(yīng)、二重感染、外周神經(jīng)炎、灰嬰綜合征等,長期微量攝入氯霉素不僅使沙門氏菌、大腸桿菌等產(chǎn)生耐藥性,而且還會導(dǎo)致機體正常菌群失調(diào),使人們易患各種疾病。氟甲砜霉素的抗菌譜與氯霉素相似,但其抗菌活性優(yōu)于氯霉素,對大腸桿菌、沙門氏菌、克雷伯氏桿菌等有效,但其具有胚胎毒性[1-2]。隨著人們生活水平的提高,動物性食品的食用安全越來越受關(guān)注。為保障動物源食品的安全,確保該類藥物不對人類健康帶來威脅,世界各國都對其做出了嚴格規(guī)定,嚴禁氯霉素在食用動物上使用,我國農(nóng)業(yè)部235 號公告中將氯霉素列為禁用藥物,規(guī)定氟甲砜霉素的在其他動物組織中最高殘留限量為100 μg/kg。
動物性食品中氯霉素殘留超標主要是違法添加和環(huán)境污染所致。現(xiàn)代養(yǎng)殖業(yè)大部分都采取集約化養(yǎng)殖,飼養(yǎng)密度過高,從而導(dǎo)致多種疾病的傳播。氯霉素雖然屬于禁用藥物,但由于其價格低、見效快,其違規(guī)使用現(xiàn)象仍然存在于畜禽養(yǎng)殖過程中;其次,由于飼喂的飼料、飲水等受到污染或是人為因素導(dǎo)致的藥物在飼料中殘留;此外部分養(yǎng)殖人員對相關(guān)法律法規(guī)和獸藥殘留危害認識不夠,用藥過量或休藥期內(nèi)屠宰也會造成動物性食品中氯霉素的殘留。
目前,關(guān)于氯霉素、甲砜霉素、氟甲砜霉素殘留的檢測方法包括微生物法、酶聯(lián)免疫法、氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜-質(zhì)譜法等,但殘留檢測對象主要集中于蜂蜜、水產(chǎn)品以及肉、蛋、乳制品等[3]。本研究建立了一種針對貉子肉中氯霉素、氟甲砜霉素的超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的檢測方法,簡化了GB/T22338—2008 的前處理方法,優(yōu)化了液相和質(zhì)譜方法,能有效消除樣品在提取過程中的損失,縮短檢測時間,減少有機試劑消耗,為評估氯霉素、氟甲砜霉素在食用類貉子肉中殘留提供檢測參考。
1)試驗樣品。從河北省秦皇島市昌黎縣下屬的10 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)選取各60 份屠宰取皮后的貉子肉,放于塑封袋里包好,-80 ℃冷凍保存。采樣地點和樣品編號見表1。
表1 貉肉采樣地點和樣品編號
2)試驗儀器。超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀UPLC XEVOTQ,Waters;CP214 電子天平,上海奧豪斯儀器有限公司;SB-5200DT 數(shù)控超聲波清洗器,寧波新芝生物科技股份有限公司;TGL-20M 臺式高速冷凍離心機,湖南赫西儀器裝備有限公司;SPT-16 氮空吹掃濃縮儀,北京斯珀特科技有限公司;GX274 固相萃取儀,法國吉爾森公司;固相萃取柱,200 mg,3 mL,Waters。
3)試劑。標準品:氯霉素,99.5%,中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所;氯霉素D5內(nèi)標物,100 ng/mL,德國;氟甲砜霉素,100 μg/mL,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研檢測所。乙腈,色譜純,F(xiàn)isher;正己烷,色譜純,F(xiàn)isher;丙酮,色譜純,F(xiàn)isher;試驗用水為一級水。
1)樣品前處理。從河北省秦皇島市昌黎縣10 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)采取的貉子腿中隨機選取60 個樣品進行檢測。稱取5.0 g 試樣于50 mL 離心管中,加入50 μL 1 μg/mL 氯霉素D5內(nèi)標工作液和25 mL 乙腈,超聲提取10 min,8 000 r/min 離心10 min,吸取10 mL 上清液于另一個50 mL 離心管中,加入10 mL乙腈飽和正己烷,充分搖勻,靜置5 min,吸取5 mL乙腈層于10 mL 離心管中,氮氣吹干,加5 mL 的丙酮-正己烷(體積比1∶9)溶解。
丙酮-正己烷(體積比1∶9)溶液5 mL 淋洗小柱,棄去淋洗液,加入殘渣溶解液,棄去流出液,加入5 mL 丙酮-正己烷(體積比6∶4)溶液,收集洗脫液,氮氣吹干,加1 mL 的20%乙腈溶液,過0.22 μm 濾膜后上機測定,同時制備空白基質(zhì)液和陽性添加樣品,采用與樣品相同處理方法。
2)色譜條件。色譜柱:ACQUITY UPLC BEH C18(1.7 μm,2.1 mm×100 mm);柱溫:30 ℃;進樣量:10 μL;流動相:乙腈和一級水,洗脫程序見表2。
表2 梯度洗脫程序
3)質(zhì)譜條件。電噴霧離子源(ESI-);離子源溫度:150 ℃;檢測方式:多反應(yīng)監(jiān)測;毛細管電壓:2.60 kV;去溶劑氣:高純氮氣;去溶劑氣流量:1 000 L/h;去溶劑氣溫度:500 ℃;碰撞氣:氬氣;錐孔氣:高純氮氣;錐孔氣流量:50 L/h;氯霉素、氟甲砜霉素及氯霉素內(nèi)標物的質(zhì)譜參數(shù)表見表3。
通過反復(fù)試驗梯度洗脫條件,實現(xiàn)了3 種物質(zhì)的分離,排除干擾,在5 min 之內(nèi)完成對藥物的檢測(表2)。本試驗優(yōu)化的色譜條件,在流動相中不添加乙酸銨,也能獲得良好的峰形及優(yōu)異的檢測靈敏度。
表3 質(zhì)譜采集參數(shù)表
試驗發(fā)現(xiàn)采用不同的溶劑作為標準稀釋液或樣品處理后的復(fù)溶溶液會對質(zhì)譜響應(yīng)及色譜峰形產(chǎn)生顯著影響。比例過高的有機溶劑能明顯增強質(zhì)譜響應(yīng),但同時也會造成部分化合物的色譜峰形坍塌。經(jīng)多次試驗,確定以20%乙腈溶液作為樣品處理后復(fù)溶及標準溶液配制用溶液,可獲得對稱、尖銳的峰形和良好的質(zhì)譜響應(yīng)。
氯霉素類化合物因含有酚羥基,而適合在ESI源的負離子模式下離子化。在負離子化模式下,分別將3 種物質(zhì)以0.5 μg/mL 的標準溶液注入質(zhì)譜儀進行質(zhì)譜參數(shù)的優(yōu)化。先通過母離子全掃描確定化合物的分子離子峰,以此作為母離子,再對離子源參數(shù)進行優(yōu)化,比較不同錐孔電壓下的母離子強度,確定母離子達到最大響應(yīng)值時的最佳錐孔電壓值。然后對母離子作子離子全掃描,確定每種氯霉素類藥物的碎片離子信息,并選擇離子豐度較高、干擾較小的2 個特征碎片子離子作為各個目標化合物的定性離子,同時對碰撞能量進行優(yōu)化,確定碎片離子有最大響應(yīng)強度時的最佳碰撞電壓值,最后得到該化合物的2 個MRM 離子對及相應(yīng)的質(zhì)譜參數(shù),這與前人所操作類似試驗得到的結(jié)果近似[4-6]。根據(jù)電離機制,以利于化合物去質(zhì)子化的乙腈作為有機相,可改善該類化合物在負離子模式下的離子化效率。試驗驗表明,與標準GB/T 22338—2008 中以乙酸銨、乙腈和水為流動相比較,單純以水和乙腈為流動相時,氯霉素類化合物的響應(yīng)無明顯差異,因此,本方法選擇乙腈和水為流動相,以減少有機鹽對色譜柱的損傷。
預(yù)試驗采用標準GB/T 22338—2008 的前處理方法,添加檢測回收率達到58%,分析回收率偏低的原因,可能主要由于試驗的前處理過程中分液漏斗使用過多及旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)的溶液量較大造成的損耗。為提高樣品回收率,通過借鑒其他提取方法,經(jīng)過數(shù)次改進,添加陽性樣品的回收率有了明顯的提高趨勢,達到68%~115%。
本試驗使用的化合物屬于弱極性化合物,常用的提取溶劑涉及甲醇、乙腈、乙酸乙酯等,本試驗只考察常用提取溶劑乙腈、乙酸乙酯的提取效果。試驗發(fā)現(xiàn)乙腈與乙酸乙酯的提取回收率相當(dāng);但用乙酸乙酯提取的溶劑顏色略深,說明溶液中帶出了一些弱極性基質(zhì)成分,這將增加后續(xù)凈化的難度;乙腈在有效提取目標物的同時具有沉淀蛋白的作用,且?guī)С龅娜鯓O性成分大大減少,因而選用乙腈作為本研究的提取溶劑。
準確移取適量標準溶液,制成0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 ng/mL 的6 個質(zhì)量濃度水平的混合標準工作液,其中內(nèi)標物質(zhì)量濃度為10 ng/mL,按優(yōu)化好的條件進行測定,得線性回歸方程,其相關(guān)系數(shù)均在0.999 以上,表明各化合物在相應(yīng)濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。
將加標濃度逐級稀釋添加于空白樣品中測定信噪比,最終以3 倍信噪比確定該方法的檢測限,以10 倍信噪比確定該方法定量限,從而得出氯霉素和氟甲砜霉素的檢測限為0.1 μg/kg,定量限為0.3 μg/kg。
向空白樣品中添加0.5、1.0、2.0 μg/kg 3 個濃度水平的混合標準溶液,每個濃度水平做4 個平行,試驗結(jié)果表明,氯霉素平均回收率在68%~99%;氟甲砜霉素平均回收率在70%~115%,測定結(jié)果相對偏差均小于10%,相應(yīng)MRM 圖見圖1。
60 個被測樣品中,除了H83 檢出氯霉素含量(0.105 μg/kg)超過最低檢測限0.1 μg/kg 外,其余樣品均未檢出氯霉素和氟甲砜霉素,占被檢測樣品的1.5%。
圖1 貉子肉中氯霉素、氟甲砜霉素和氯霉素內(nèi)標物D5 的MRM 圖
本研究建立了一種采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀對貉子肉中氯霉素、氟甲砜霉素的殘留量進行定性和定量檢測的方法。以氘代氯霉素(D5-CAP)為內(nèi)標,樣品經(jīng)乙腈提取,乙腈飽和正己烷除脂,固相萃取柱凈化后,采用多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)負離子模式,對貉子肉中氯霉素、氟甲砜霉素的殘留量進行定量檢測。結(jié)果表明,2 種藥物在0.1~5.0 μg/mL 范圍內(nèi)均呈現(xiàn)良好線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù) 均大于0.999。樣品中氯霉素和氟甲砜霉素的檢測限為0.1 μg/kg,定量限為0.3 μg/kg,本方法在0.5~2.0 μg/kg 添加范圍內(nèi)藥物回收率為68%~115%,其相對偏差均小于10%。該方法具有簡便快捷、準確度高、精密度好、損耗少和定量更準確等優(yōu)點。試驗還對河北省秦皇島市昌黎縣10 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)貉子肉中氯霉素和氟甲砜霉素殘留數(shù)據(jù)進行分析,了解昌黎縣貉子肉中氯霉素類藥物的殘留狀況,評估食用貉子肉內(nèi)殘留,并對市場提出潛在風(fēng)險預(yù)警。