張今君 林剛建 夏慧麗
(臺(tái)州市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心,浙江臺(tái)州318000)
井岡霉素是吸水鏈霉菌井岡變種產(chǎn)生的一種水溶性抗生素,是1973年上海農(nóng)藥研究所從江西井岡山地區(qū)土壤中分離得到的[1]。井岡霉素屬于七碳氨基環(huán)醇類抗生素,在生物活性上表現(xiàn)為廣譜的抗真菌活性,具有良好的防治植物病害的作用。經(jīng)過(guò)40多年的農(nóng)業(yè)應(yīng)用,井岡霉素已經(jīng)成為最成功的生物源殺菌劑之一,年產(chǎn)超過(guò)6萬(wàn)t,產(chǎn)值超過(guò)4億元,可供近6 700萬(wàn)hm2使用[2],目前井岡霉素在我國(guó)登記作物有水稻、小麥、草坪。近年來(lái)由于氮素化肥使用增加等原因,紋枯病在全國(guó)各茭白種植地普遍發(fā)生,井岡霉素開始用于茭白中紋枯病的防治工作,且效果良好[3~4]。但目前井岡霉素在茭白中的使用評(píng)價(jià)工作還未推進(jìn)[5],有關(guān)茭白樣品中井岡霉素的檢測(cè)方法也未見(jiàn)報(bào)道,因此,本文建立茭白中井岡霉素殘留的檢測(cè)方法,以期為茭白中井岡霉素的使用評(píng)價(jià)提供技術(shù)支持。
井岡霉素的檢測(cè)方法有薄層層析法[6]、毛細(xì)管電泳法[7]、 氣相色譜法[8~9]、 液相色譜法[10~12]、 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[13~16]。薄層法用于定性分析,不能提供定量結(jié)果;毛細(xì)管電泳法檢出限為0.2 μg/mL,靈敏度較低;氣相色譜法測(cè)定井岡霉素需要衍生,過(guò)程繁瑣;液相色譜法中井岡霉素在210 nm處有最大吸收,多數(shù)物質(zhì)在此波長(zhǎng)下會(huì)有吸收,易引起基質(zhì)干擾,定性能力較差。超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS)將質(zhì)譜的高選擇性、高靈敏度與液相的高效分離能力相結(jié)合,近年來(lái)在農(nóng)藥檢測(cè)中被廣泛應(yīng)用,本文應(yīng)用固相萃取方法凈化,親水作用色譜(HILIC)分離,結(jié)合UPLC-MS/MS技術(shù)建立茭白中井岡霉素殘留量的檢測(cè)方法。
(一)材料與儀器
1.樣品采集。茭白來(lái)自于市售。
2.標(biāo)準(zhǔn)品與試劑。井岡霉素(純度86.0%,德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司);乙腈、甲醇、甲酸(色譜純,德國(guó)Merck);去離子水,Milli-Q系統(tǒng)純凈水;Oasis HLB小柱,6 mL/200 mg,美國(guó)Waters公司。
3.儀器設(shè)備。QTRAP 5500三重四極桿-線性離子肼質(zhì)譜系統(tǒng),美國(guó)AB Sciex公司;UPLC液相色譜系統(tǒng),日本島津公司;Allegra X-30R冷凍離心機(jī),美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司;渦旋混勻器,德國(guó)IKA;2150 TH超聲波儀,上海安譜;PR 1602ZH/Z電子天平,奧豪斯電子天平有限公司。
(二)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
1.標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制。準(zhǔn)確稱取井岡霉素標(biāo)準(zhǔn)品10 mg(精確至0.01 mg),用水溶解并定容至10 mL容量瓶中,配制成濃度為1 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液, -18℃避光保存。
2.標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制。準(zhǔn)確吸取上述標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0.1 mL置于10 mL容量瓶中,加水稀釋并定容至刻度,配制成濃度為10μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)中間液,于4℃避光保存。使用時(shí)用水配制成合適濃度標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,現(xiàn)配現(xiàn)用。
3.標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。按優(yōu)化條件將稀釋成合適濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液上機(jī)測(cè)試,以化合物濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。
(三)儀器條件
1.色譜條件。Waters ACQUITY UPLC BEH HILIC柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm)色譜柱,柱溫為35℃,流速為300μL/min,進(jìn)樣體積為5 μL,流動(dòng)相A為含0.1%甲酸水溶液,B為0.1%甲酸乙腈。洗脫條件見(jiàn)表1。
表1 梯度洗脫條件
2.質(zhì)譜條件。電噴霧離子源(ESI源),正離子掃描(ESI+);多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM);電噴霧電壓(IS)5 500 V;霧化氣壓力(GS1)50 psi; 輔助氣壓力(GS2)50 psi; 氣簾氣壓力(CUR)35 psi; 離子源溫度(TEM)500℃?;衔锒侩x子對(duì)498.2/178.2,定性離子對(duì)498.2/336.2,滯留時(shí)間100 ms,去簇電壓(DP)100V,定量離子對(duì)碰撞能量(CE)36 eV,定量離子對(duì)碰撞能量(CE)32 eV。
(三)凈化方式選擇稱取2.00 g(精確至0.01 g)粉碎均勻的空白樣品18份,分成3組,每組6份,置于50 mL離心管中,分別添加2.5、10.0、50.0、100.0、200.0μg/L井岡霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液各1 mL,加入9 mL甲醇,振蕩離心后,移取上清液,上清液在45℃水浴中氮吹濃縮至2.5 mL以下待凈化。實(shí)驗(yàn)以空白樣品為對(duì)照,比較固相萃取、液液萃取、分散固相萃取3種凈化方式對(duì)茭白中井岡霉素回收率的影響,重復(fù)測(cè)定3次。
1.固相萃取法:提取液轉(zhuǎn)入經(jīng)過(guò)預(yù)先處理的Oasis HLB小柱,用2 mL水淋洗柱子,收集全部流出液和淋洗液,加水定容至5.0 mL,混勻,過(guò)0.22μm濾膜,上機(jī)測(cè)試。
2.液液萃取法:提取液加水定容至5.0 mL,加入5 mL乙酸乙酯,渦旋振蕩2 min,4 000 r/min離心5 min,棄去乙酸乙酯層,重復(fù)操作1次,過(guò)0.22μm濾膜,上機(jī)測(cè)試。
3.分散固相萃取法:提取液加水定容至5.0 mL,加入100mg PSA、100 mg C18,渦旋振蕩2 min,4 000 r/min離心5 min,過(guò)0.22μm濾膜,上機(jī)測(cè)試。
(五)實(shí)測(cè)樣品前處理
1.提取:稱取2.00 g(精確至0.01g)粉碎均勻的樣品,置于50 mL具塞離心管中,加入10 mL甲醇,劇烈振蕩10 min,在4℃下6 000 r/min離心5 min,將上清液傾入15 mL離心管中,在45℃水浴中氮吹濃縮至2.5 mL以下待凈化。
2.凈化:將上述提取液轉(zhuǎn)入經(jīng)過(guò)預(yù)先處理的Oasis HLB小柱,用2 mL水淋洗柱子,收集全部流出液和淋洗液,加水定容至5.0 mL,混勻,過(guò)0.22μm濾膜,上機(jī)測(cè)試。
(六)基質(zhì)效應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液分別用水和基質(zhì)溶液稀釋成0.5、2.0、10.0、20.0、50.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液,上機(jī)測(cè)試,按照濃度和對(duì)應(yīng)峰面積繪制線性方程?;|(zhì)效應(yīng)按公式(1)計(jì)算。
公式(1)中,ME表示基質(zhì)效應(yīng)的大小,當(dāng)ME為正時(shí)為基質(zhì)增強(qiáng),當(dāng)ME為負(fù)時(shí)為基質(zhì)抑制;Sm為基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液斜率,Ss為溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液斜率[17]。
(一)色譜條件的選擇實(shí)驗(yàn)比較了BEH C18和BEH HILIC兩種色譜柱對(duì)井岡霉素的保留能力和分離效果。用BEH C18分離時(shí),井岡霉素在0.83 min出峰,響應(yīng)強(qiáng)度為3 900 cps,保留能力差,響應(yīng)較低;用BEH HILIC分離時(shí),化合物保留能力及響應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng),出峰時(shí)間為3.25 min,響應(yīng)強(qiáng)度為6 040 cps。因?yàn)榫畬顾厥菢O性化合物,HILIC色譜柱配合高比例有機(jī)相流動(dòng)相可有效改善極性化合物保留行為,同時(shí)提高電噴霧離子化效率,靈敏度上升。實(shí)驗(yàn)又比較了a組乙腈∶0.1%甲酸水;b組0.1%甲酸乙腈∶0.1%甲酸水;c組0.1%甲酸乙腈∶0.1%甲酸及10 mmol/L甲酸銨水3組流動(dòng)相對(duì)色譜峰的影響,結(jié)果顯示,a組流動(dòng)相中,色譜峰形拖尾,響應(yīng)較低;c組流動(dòng)相中色譜峰形對(duì)稱,但響應(yīng)強(qiáng)度只有1 400 cps;b組流動(dòng)相色譜峰形對(duì)稱且響應(yīng)強(qiáng)度高。因此本文選用BEH HILIC色譜柱配合0.1%甲酸乙腈∶0.1%甲酸水對(duì)茭白樣品中井岡霉素進(jìn)行分離。25μg/kg井岡霉素在兩種色譜柱及3組流動(dòng)相中的色譜圖見(jiàn)圖1。
圖1 25μg/kg井岡霉素在兩種色譜柱及3組流動(dòng)相中的色譜圖
(二)凈化條件的選擇實(shí)驗(yàn)比較了固相萃取、液液萃取、分散固相萃取3種凈化方式對(duì)茭白中井岡霉素回收率的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,可以看出,固相萃取法中5個(gè)添加水平井岡霉素的回收率均較高,不同濃度水平間重復(fù)性較好,平均回收率為102.9%,標(biāo)準(zhǔn)差(SD)為4.5%;液液萃取法回收率比固相萃取法低,5個(gè)濃度水平平均回收率為88.4%,標(biāo)準(zhǔn)差(SD)為9.6%;分散固相萃取法平均回收率為45.5%,標(biāo)準(zhǔn)差(SD)為11.5%。3種凈化方式中分散固相萃取法回收率最低,液液萃取法有機(jī)溶劑使用量較大,相比而言,固相萃取法溶劑使用量較少,且采用Oasis HLB色譜柱可有效去除茭白中蛋白、糖類等基質(zhì)干擾,減少基質(zhì)效應(yīng)。因此本文采用固相萃取法對(duì)樣品進(jìn)行凈化。
圖2 3種凈化方式對(duì)回收率的影響
(三)線性方程及基質(zhì)效應(yīng)按上述實(shí)驗(yàn)方法配制0.5~50.0μg/L濃度范圍的溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液和基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液,以定量離子峰面積對(duì)應(yīng)相應(yīng)濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,獲得各自線性方程,計(jì)算基質(zhì)效應(yīng),結(jié)果見(jiàn)表2。結(jié)果顯示,井岡霉素在0.5~50.0μg/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)為0.999 9?;|(zhì)效應(yīng)為0.3%,基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)小,選擇純水配制標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
(四)方法的靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度利用茭白空白基質(zhì)進(jìn)行定量限的考察,以10倍信噪比確定井岡霉素定量限;在茭白空白基質(zhì)中分別按5.0、10.0、50.0μg/kg 3個(gè)濃度水平進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),重復(fù)測(cè)定6次。結(jié)果表明,在5.0~50.0μg/kg濃度范圍內(nèi),井岡霉素在茭白中的平均回收率為98.5%~107.4%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%~2.8%,方法定量限為5.0μg/kg。方法精密度和回收率均滿足GB/T 27404-2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》標(biāo)準(zhǔn)[18]要求。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。
表2 不同溶劑中線性方程及基質(zhì)效應(yīng)
(五)實(shí)際樣品測(cè)定應(yīng)用建立的方法對(duì)茭白樣品中的井岡霉素殘留量進(jìn)行測(cè)定,40批次樣品中檢出井岡霉素3批次,檢測(cè)結(jié)果分別為9.2、10.5和8.8μg/kg。
表3 井岡霉素的回收率、標(biāo)準(zhǔn)偏差及檢出限等(n=6)
本文選用Oasis HLB小柱固相萃取凈化,BEH HILIC色譜柱分離,結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù),建立了茭白中井岡霉素殘留量的檢測(cè)方法。結(jié)果表明,井岡霉素在0.5~50.0μg/L濃度范圍內(nèi)的線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)為0.999 9,3個(gè)添加水平的回收率范圍為98.5%~107.4%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.2%~2.8%,定量限為5.0μg/kg,滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。本方法靈敏度高,選擇性好,適用于茭白樣品中井岡霉素的定性和定量檢測(cè)。