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        鯽魚中硝基呋喃代謝物測定及呋喃唑酮代謝規(guī)律研究

        2019-08-21 01:13:57任召珍陳志兵劉志敏
        江蘇農業(yè)科學 2019年12期
        關鍵詞:串聯(lián)質譜液相色譜鯽魚

        任召珍 陳志兵 劉志敏

        摘要:建立鯽魚中硝基呋喃代謝物殘留量測定的液相色譜-串聯(lián)質譜分析方法,并分析AOZ在鯽魚中殘留消除規(guī)律。樣品采用鹽酸、2-硝基苯甲醛衍生提取,乙酸乙酯萃取后,進行液相色譜-串聯(lián)質譜測定,同位素內標定量。結果顯示,該方法在0~20.0 μg/L范圍內線性關系良好,4種硝基呋喃類代謝物回收率在91.7%~98.5%之間,相對標準偏差為1.87%~6.93%,方法檢出限為SEM 0.40,AOZ 0.25,AMOZ 0.20,AHD 0.45。鯽魚內AOZ殘留消除試驗發(fā)現(xiàn),AOZ停藥后最高蓄積殘留量為218.25 μg/kg。鯽魚肉內AOZ代謝消除緩慢,120 d后代謝殘留物低于0.5 μg/kg。

        關鍵詞:液相色譜-串聯(lián)質譜;硝基呋喃代謝物;鯽魚;代謝規(guī)律

        中圖分類號:TS207 ??文獻標志碼: A ?文章編號:1002-1302(2019)12-0238-04

        硝基呋喃類藥物是一種抗生素,其代謝物主要有5-甲基嗎啉-3-氨基-2-唑烷基酮(AMOZ)、氨基脲(SEM)、1-氨基-2-內酰脲(AHD)、3-氨基-2-唑烷基酮(AOZ)4種,對大多數革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、真菌和原蟲等病原體均有殺滅作用,主要用于防治敏感菌所致的細菌性痢疾、腸炎、霍亂。由于其廣譜的殺菌能力曾被廣泛應用于養(yǎng)殖業(yè),但研究發(fā)現(xiàn)該類藥物具有相當大的毒性,可致胎兒畸形、誘發(fā)癌癥等[1-2]。歐盟關于修訂有關指定用于確定最大殘留限量的共同體程序的第2377/90/EEC(1995)號指令中把硝基呋喃列入A類禁用藥[3],并于2003年規(guī)定最低殘留限量(MRL)為1 μg/kg[4]。我國動物性食品中獸藥最高殘留限量——農業(yè)部235公告也明確規(guī)定,此類藥物不得在動物性食品中檢出[5]。即便如此,硝基呋喃類代謝物在動物源食品中仍時有檢出。據山東省食品藥品監(jiān)督管理局發(fā)布的食品安全通報發(fā)現(xiàn),黃花魚、松花魚、雞肉等多起動物源食品中呋喃唑酮代謝物超標[6]。目前,硝基呋喃代謝物的分析方法有酶聯(lián)免疫法[7]、高效液相色譜法[8-9]和高效液相色譜-串聯(lián)質譜法[10-13]。其中,液相色譜-串聯(lián)質譜法因其靈敏度高、準確性和重復性好等特點得到廣泛應用。本試驗在此基礎上以鯽魚為研究對象,采用更為便捷的檢測方法對鯽魚中硝基呋喃類代謝物進行測定,并對呋喃唑酮的代謝規(guī)律進行研究。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        1.1.1 甲醇、乙酸乙酯、正己烷、甲酸、2-硝基苯甲醛、醋酸銨皆為色譜純;鹽酸、氫氧化鈉、磷酸氫二鉀皆為分析純;標準品購自德國Dr. Ehrenstorfer標準品公司,純度≥99.0%;水為超純水。

        1.1.2 硝基呋喃代謝物標準儲備溶液 采用甲醇溶液分別將AOZ、AMOZ、AHD、SEM溶解配制成100 mg/L的標準溶液,置于-18 ℃冰箱避光保存。

        1.1.3 混合標準中間溶液 分別準確吸取適量標準儲備溶液,將以上4種硝基呋喃代謝物配制成濃度為10 mg/L的混合標準中間溶液,置于-18 ℃冰箱避光保存。

        1.2 儀器和設備

        高效液相色譜串聯(lián)質譜儀(LC-MS/MS):Thermo TSQ Quantum Access Max,電子天平[奧豪斯儀器(上海)有限公司];旋轉蒸發(fā)器(東京理化器械株式會社);離心機(株式會社日立制作所);均質器(IKAT18);旋渦混合器(德國IKA公司);pH計(梅特勒—托利多集團);恒溫水浴振動器(常州國華電器有限公司,SHA-B);氮吹儀(鄭州安晟科學儀器有限公司)。

        1.3 水解和衍生

        準確稱取制備均勻的鯽魚樣品2.00 g(精確至0.01 g)于 50 mL 離心管中,加入10 mL 0.2 mol/L鹽酸溶液,加入適量內標標準溶液(100 μL 100 mmol/L 2-硝基苯甲醛溶液),旋渦均勻,放入37 ℃水浴避光振蕩16 h。

        1.4 提取凈化

        將水解衍生完成的樣品取置室溫,于離心管中加入 1.5 mL 1 mol/L磷酸氫二鉀溶液,并用3 mol/L氫氧化鈉溶液調節(jié)pH值至7.0~7.5間。10 000 r/min離心5 min,上清溶液轉移至另一離心管中并加入10 mL乙酸乙酯,高速渦旋振蕩 1 min,再次10 000 r/min離心5 min,取乙酸乙酯層于 15 mL 離心管中,40 ℃氮氣吹干。準確加入1.0 mL甲醇-水溶液(體積比為8 ∶ 2),2 mL正己烷,渦旋振蕩30 s,取下層溶液于 1.5 mL EP管中,15 000 r/min離心10 min,定容液經 0.22 μm 微孔濾膜過濾,于進樣瓶中待測。

        標準品采用與樣品相同方法處理后待測。

        1.5 色譜-質譜條件

        1.5.1 液相條件 色譜柱:C18,10 cm×5 μm×0.21 mm(Thermo);柱溫:30 ℃;流速:250 μL/min;進樣量:10 μL;流動相:甲醇/5 mmol/L乙酸銨溶液(0.1%甲酸)。

        1.5.2 質譜條件 離子源溫度(配備ESI源):350 ℃;噴霧電壓:4 500 V;鞘氣:40arb;輔助氣:10arb;硝基呋喃代謝物的離子參數見表1。

        1.6 AOZ在鯽魚中的代謝試驗

        配制含AOZ 2 mg/kg濃度飼料,鯽魚苗體長約4 cm,養(yǎng)殖水溫為(20±2) ℃,養(yǎng)殖密度為30尾/m3,投喂量為3%,每天投喂2次(上午、下午各1次),投喂時間為5 d。養(yǎng)殖密9度和飼料粒徑隨鯽魚增長進行調整。投喂結束后2、4、6、12 h,1、2、4、8、16、20、30、40、60、90、120 d取樣測定鯽魚肉中AOZ殘留量。

        2 結果與分析

        2.1 質譜條件優(yōu)化

        取2.0 mg/L標準品,由蠕動泵進入質譜,離子源切換到正離子模式,調試離子源的噴霧電壓,觀察硝基呋喃化合物Full Scan模式下母離子的響應情況,確定噴霧電壓、鞘氣和輔助氣流量;在MRM模式下自動掃描,確定響應最高、最穩(wěn)定的碰撞能量,由此確定該方法的質譜條件,參數見表1。2 μg/L 濃度混合標準品參考圖譜(圖1)。在優(yōu)化的質譜條件下,4種硝基呋喃代謝物8 μg/L濃度混合標準品分離度合理,峰形對稱且峰形良好,并且在儀器上表現(xiàn)出良好的響應,靈敏度高,在此條件下可以進行4種硝基呋喃代謝物的分離測定。

        2.2 液相條件的優(yōu)化

        根據硝基呋喃類藥物性質及質譜條件,采用乙腈或甲醇作為有機相,0.1%甲酸和5 mmoL/L乙酸銨溶液(含0.1%甲酸)作為水相。根據調試,甲醇可更好地提高檢測靈敏度和分離效果,水相中加入乙酸銨可提高離子化效率,以獲得理想色譜峰,因此確定使用甲醇-5 mmoL/L乙酸銨溶液(含 0.1% 甲酸)做流動相,具體的流動相比例詳見表2。

        2.3 線性方程和檢出限

        配制濃度為0、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/L的混合標準曲線,以內標法定量繪制標準曲線,硝基呋喃化合物在0~20.0 μg/L濃度范圍內響應呈線性關系(r2>0.99),以信噪比(S/N)=3及標準品濃度計算硝基呋喃類代謝物檢出限,詳見表3。

        2.4 衍生條件的優(yōu)化

        2.4.1 2-硝基苯甲醛溶劑的選擇 由于硝基呋喃類代謝物分子量小,HPLC-MS/MS直接測定響應不好,靈敏度低,因此一般對其衍生化后再進行測定,常用衍生化試劑是2-硝基苯甲醛[14]。2-硝基苯甲醛常用二甲亞砜[10-11]和甲醇[12]溶解。試驗過程中衍生濃度2 μg/L混合標準品,分別使用甲醇和二甲亞砜溶解,2-硝基苯甲醛作為衍生化試劑,詳見表4。由結果可知,甲醇和二甲亞砜溶解的衍生化試劑對結果并無太大影響,考慮二甲亞砜易滲入皮膚,低溫易凝固的特點,本試驗采用甲醇溶解2-硝基苯甲醛。

        2.4.2 衍生方式的選擇 根據目前硝基呋喃代謝物檢測標準,衍生方式有避光衍生[10-11]和直接衍生[12],本試驗對 2 μg/L 標準品分別進行避光衍生和直接衍生,結果見表5。由于硝基呋喃類藥物代謝快速且對光敏感[15],所以進行避光衍生。

        2.5 提取條件的優(yōu)化

        2.5.1 離心速率影響 通常硝基呋喃類藥物在提取時采用4 000 r/min離心[10-11],但對于蛋白和脂肪含量高的樣品,在此速率下即使離心10 min,離心管上層仍漂浮有雜質,另外用乙酸乙酯提取時,也易出現(xiàn)乳化現(xiàn)象,若分離不完全,對于檢測結果會造成一定影響。提高離心速率對這類現(xiàn)象有明顯改善,離心速率越高效果越好,因此本試驗在分離和提取過程中皆采用10 000 r/min離心分離。氮吹后,采用正己烷除脂后易出現(xiàn)定容液與正己烷乳化現(xiàn)象,在15 000 r/min下離心 10 min,可使正己烷漂浮于上層,可徹底除去提取的脂肪,降低樣品基質干擾。

        2.5.2 乙酸乙酯提取次數的影響 農業(yè)部781號公告-4-2006[10]和GB/T 21311—2007《動物源性食品中硝基呋喃類代謝殘留量監(jiān)測方法》[12]標準方法中乙酸乙酯皆提取2次。因硝基呋喃類藥物采用內標法進行定量,通過質控樣品分析發(fā)現(xiàn),乙酸乙酯提取1次,硝基呋喃類藥物的回收率和相對標準偏差均在范圍內,詳見表6。因此采用1次提取法,不僅可簡化提取步驟,還可減少試劑使用。

        2.6 回收率試驗

        取陰性鯽魚肉樣,分別加入硝基呋喃類標準品,使添加濃度分別為0.5、1.0、5.0 μg/L,每個濃度6個平行樣品,測其回收率及相對標準偏差。由表6可知,本方法4種硝基呋喃類代謝物的回收率均為91.7%~98.5%,相對標準偏差(RSD)為1.87%~6.93%,回收率和相對標準偏差均符合標準要求。

        2.7 AOZ在鯽魚內的代謝規(guī)律

        由圖2可知,AOZ在鯽魚中投喂結束后0~6 h,AOZ含量呈上升趨勢,在 6 h時測得最高含量為218.25 μg/kg,在 6~96 h 間AOZ殘留量下降趨勢明顯,之后呈緩慢下降趨勢,直至120 d后在鯽魚中無AOZ檢出。這與譚志軍等研究呋喃唑酮對大菱鲆內的代謝規(guī)律[16]和劉書貴等研究呋喃唑酮在雜交鱧(斑鱧♀×烏鱧♂)體內殘留消除規(guī)律[17]有相似之處。據食品藥品監(jiān)督管理局的食品安全抽查結果顯示,當前水產品中呋喃唑酮仍時有檢出,說明仍存在違禁使用現(xiàn)象。本試驗結果顯示,AOZ在鯽魚體內代謝消除仍然非常緩慢,如果違禁使用還是存在很大風險。

        3 結論

        本研究建立了以鹽酸溶液衍生提取,乙酸乙酯萃取,經液相色譜-串聯(lián)質譜測定,并以對應同位素內標定量的硝基呋喃類代謝物殘留測定方法。方法準確度高、精密度好、符合殘留檢測要求。通過對飼喂鯽魚中AOZ殘留消除規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn),AOZ在本試驗條件下,120 d后鯽魚中AOZ殘留完全消除。如果試劑使用劑量大或時間長,消除時間還可能更長,因此違禁使用AOZ存在很大風險,這為硝基呋喃類藥物的監(jiān)管提供了一定試驗依據。

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