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        液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定水產(chǎn)品中15種苯二氮卓類鎮(zhèn)靜劑的藥物殘留

        2022-12-01 12:31:46張秋云楊洪生譚秀慧朱曉華陳風(fēng)蔚陳慧敏
        食品與機(jī)械 2022年11期
        關(guān)鍵詞:鎮(zhèn)靜劑拉西甲酸

        張秋云 楊洪生,2 譚秀慧 朱曉華,2 陳風(fēng)蔚 陳慧敏

        (1. 江蘇省淡水水產(chǎn)研究所,江蘇 南京 210017;2. 江蘇省水產(chǎn)質(zhì)量檢測(cè)中心,江蘇 南京 210017;3. 上海愛(ài)博才思分析儀器貿(mào)易有限公司,上海 200335)

        苯二氮卓類鎮(zhèn)靜劑是1,4-苯并二氮卓類衍生物,為苯二氮卓受體激動(dòng)劑,可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)不同部位的抑制[1-3]。長(zhǎng)期服用此類藥物會(huì)產(chǎn)生耐藥性及成癮性,突然停藥還會(huì)導(dǎo)致戒斷癥狀出現(xiàn)[4-5]。苯二氮卓類鎮(zhèn)靜劑具有蓄積毒性,在體內(nèi)吸收快,排泄慢,長(zhǎng)期攝入后,會(huì)加重肝臟負(fù)擔(dān),導(dǎo)致肝功能下降,對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成不良影響,引起頭腦昏沉,記憶退化、運(yùn)動(dòng)障礙等問(wèn)題[6-9]。中國(guó)于2002年禁止在飼料和動(dòng)物飲用水中使用硝西泮、奧沙西泮等藥物[10]。最新發(fā)布的GB 31650—2019《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中獸藥最大殘留限量》規(guī)定,地西泮僅允許治療使用,但不得檢出。

        目前,檢測(cè)鎮(zhèn)定劑類藥物殘留的主要方法有酶聯(lián)免疫法(ELISA)[11]、液相色譜法(LC)[12-13]、氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)[14-15]、液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)[16-18],其中氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法、酶聯(lián)免疫法和液相色譜法前處理過(guò)程復(fù)雜,耗時(shí)長(zhǎng),穩(wěn)定性和重復(fù)性差,靈敏度低,難以滿足日常檢測(cè)需求,而液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法具有靈敏度高,抗干擾性強(qiáng),重現(xiàn)性好等特點(diǎn),是目前檢測(cè)鎮(zhèn)靜劑類藥物最主要的檢測(cè)方法。此外,內(nèi)標(biāo)法相對(duì)于外標(biāo)法具有簡(jiǎn)化前處理過(guò)程,有效抵消基質(zhì)效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn),是質(zhì)譜法的最優(yōu)選擇[19]。目前,水產(chǎn)品中檢測(cè)常用鎮(zhèn)靜劑類藥物定量定性檢測(cè)主要以外標(biāo)法為主,如何曉明等[20]建立了水產(chǎn)品中13種鎮(zhèn)靜劑殘留檢測(cè)的液質(zhì)聯(lián)用法,采用外標(biāo)法定量,其前處理過(guò)程采用QuEChERS凈化,但操作較繁瑣、凈化效果較差,也未考慮基質(zhì)效應(yīng)可能對(duì)結(jié)果準(zhǔn)確性的影響。有學(xué)者采用內(nèi)標(biāo)法,但是也僅僅用1~3種內(nèi)標(biāo)物,如張璇等[18]建立了液質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定水產(chǎn)品中12種鎮(zhèn)靜劑及其代謝物殘留的內(nèi)標(biāo)法,但只用了安眠酮-D7、鹽酸氯丙嗪-D6、地西泮-D53種內(nèi)標(biāo),具有一定的局限性。

        研究擬建立一種以內(nèi)標(biāo)法為基礎(chǔ)且能同時(shí)檢測(cè)多種鎮(zhèn)靜劑類物質(zhì)及其代謝物的方法,并對(duì)樣品前處理方法和儀器分析條件進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,以期解決基質(zhì)干擾問(wèn)題,為水產(chǎn)品中鎮(zhèn)靜劑殘留監(jiān)測(cè)提供方法參考。

        1 材料與方法

        1.1 材料與試劑

        15種鎮(zhèn)靜劑及14種同位素內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(具體名稱見(jiàn)表1):質(zhì)量濃度均為1.0 mg/mL,美國(guó)Cerilliant公司;

        乙腈、甲醇、氨水、乙酸乙酯和甲酸:色譜純,德國(guó)Merck公司;

        Waters Oasis PRIME HLB固相萃取小柱(150 mg/3 mL)、Waters Oasis HLB固相萃取小柱(150 mg/3 mL)、Waters C18柱(200 mg/3 mL)、Waters CORTECS C18液相色譜柱(3.0 mm×100 mm,2.7 μm):美國(guó)Waters公司;

        Supelclean LC-18 固相萃取儀:德國(guó)Merck公司;

        草魚(yú)、南美白對(duì)蝦和中華絨螯蟹等水產(chǎn)品:市售。

        1.2 儀器與設(shè)備

        三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀:SCIEX Triple QuadTM5500型,美國(guó)Sciex公司;

        高速冷凍離心機(jī):Avanti J-26XP型,美國(guó)Beckman Coulter公司;

        電子天平:CP225D型,德國(guó)Sartorius公司;

        全自動(dòng)濃縮儀:Turbo Vap LV型,瑞典Biotage公司;

        純水儀:Milli-Q型,美國(guó)Millipore公司。

        1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

        (1) 混合標(biāo)準(zhǔn)工作液:分別移取一定體積的15種鎮(zhèn)定劑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用乙腈配制成質(zhì)量濃度均為100 μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,-18 ℃保存。

        (2) 混合內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)工作液:分別移取一定體積的同位素內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液用乙腈配制成質(zhì)量濃度均為50 μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,-18 ℃保存。

        1.4 樣品前處理

        草魚(yú)、南美白對(duì)蝦和中華絨螯蟹分別取可食部分,充分均質(zhì)后-20 ℃保存。

        于50 mL聚丙烯離心管中準(zhǔn)確稱取試樣2.00 g,添加質(zhì)量濃度為50 μg/L混合內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液200 μL,靜置5 min,加入提取溶劑乙腈10 mL,渦旋混勻30 s,于常溫下超聲10 min,然后8 000 r/min離心10 min。準(zhǔn)確移取5 mL上清液過(guò)Waters Oasis PRIME HLB固相萃取柱,調(diào)節(jié)流速至小于1滴/s,收集流出液于10 mL刻度離心管中,真空抽干1 min。流出液于50 ℃氮?dú)獯抵?.5 mL左右,用乙腈定容至1 mL,過(guò)0.22 μm尼龍微孔濾膜,備用待測(cè)。

        1.5 分析方法

        1.5.1 色譜條件 色譜柱:Waters CORTECS C18液相色譜柱(3.0 mm×100 mm,2.7 μm);柱溫:35 ℃;進(jìn)樣量1 μL;流速:400 μL/min;流動(dòng)相A:0.1%甲酸水溶液;B:甲醇。梯度洗脫程序:0~8.00 min,95% A;8.00~12.00 min,95%~10% A;12.00~12.10 min,10%~95% A;12.10~15.00 min,95% A。

        1.5.2 質(zhì)譜條件 離子源:ESI源,正離子模式;監(jiān)測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM);電噴霧電壓:5 500 V;離子源溫度:450 ℃;氣簾氣:0.24 MPa;霧化氣:0.38 MPa;輔助霧化氣:0.38 MPa。15種鎮(zhèn)靜劑和14種內(nèi)標(biāo)物的監(jiān)測(cè)離子對(duì)、去簇電壓及碰撞能量等質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1(其中普拉西泮對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)為勞拉西泮-D4)。

        表1 15種鎮(zhèn)靜劑和14種內(nèi)標(biāo)物的監(jiān)測(cè)離子對(duì)、去簇電壓及碰撞能量?

        1.6 數(shù)據(jù)處理

        采用Origin軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,分析檢出限、定量限、準(zhǔn)確度、精密度及回收率。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 液質(zhì)條件優(yōu)化

        試驗(yàn)所選的鎮(zhèn)靜劑均含有仲胺或者叔胺基團(tuán),屬于苯二氮卓類藥物,易與氫離子結(jié)合成帶正電荷的準(zhǔn)分子離子[M+H]+,因此在正離子模式下,采用流動(dòng)注射的方式分別將質(zhì)量濃度為1 μg/mL的地西泮等15種鎮(zhèn)定劑及14種內(nèi)標(biāo)物注入質(zhì)譜,對(duì)目標(biāo)化合物在m/z為200~450的范圍內(nèi)進(jìn)行一級(jí)質(zhì)譜全掃描,獲得分子離子峰[M+H]+,且強(qiáng)度穩(wěn)定在1×106以上。以高純氮?dú)鉃榕鲎矚?,通過(guò)優(yōu)化碰撞能量和去簇電壓等質(zhì)譜參數(shù),分別選取干擾少、響應(yīng)值高的2個(gè)子離子作為定量離子和定性離子,其中內(nèi)標(biāo)化合物只選取1個(gè)離子,用于目標(biāo)化合物的定量。同時(shí),分別考察了0.1%甲酸水溶液—乙腈、0.1%甲酸水溶液—甲醇、5 mmol/L乙酸銨溶液(含0.1%甲酸)—甲醇、5 mmol/L乙酸銨溶液(含0.1%甲酸)—乙腈4種流動(dòng)相對(duì)目標(biāo)化合物的靈敏度和峰型的影響。經(jīng)過(guò)比較,采用0.1%甲酸水溶液—甲醇為流動(dòng)相時(shí),目標(biāo)化合物的質(zhì)譜響應(yīng)值高,峰型更尖銳,各物質(zhì)間的分離效果更好,因此選用0.1%甲酸水溶液—甲醇作為目標(biāo)化合物檢測(cè)的流動(dòng)相,在此條件下15種鎮(zhèn)靜劑及14種內(nèi)標(biāo)化合物的提取離子流色譜圖見(jiàn)圖1。

        圖1 15種鎮(zhèn)靜劑及14種內(nèi)標(biāo)化合物的提取離子流色譜圖Figure 1 Extracted ion chromatograms of the 15 kinds of sedatives and 14 kinds of isotope internal standards

        2.2 樣品提取劑選擇

        地西泮等15種鎮(zhèn)定劑為脂溶性物質(zhì),常用的提取劑有乙腈、乙酸乙酯等有機(jī)溶劑[21-25]。研究比較了乙腈、1%甲酸—乙腈、1%氨水—乙腈、1%氨水—乙酸乙酯、1%甲酸—乙酸乙酯、乙酸乙酯6種提取劑對(duì)目標(biāo)化合物提取效果的影響。由于1%氨水—乙酸乙酯、1%甲酸—乙酸乙酯為提取溶劑時(shí),提取液較為混濁且出現(xiàn)不同程度的乳化現(xiàn)象,分離效果差,因此在試驗(yàn)前期予以排除。其他4種提取劑的試驗(yàn)結(jié)果(如圖2)表明,乙酸乙酯相對(duì)乙腈系列的提取溶劑來(lái)說(shuō),其總體回收率偏低,尤其是2′-氯地西泮和2-羥乙基氟拉西泮,其回收率僅為55.8%和60.1%;1%氨水—乙腈、1%甲酸—乙腈和乙腈作為提取溶劑時(shí)目標(biāo)化合物的提取效果相差不大,考慮到地西泮等15種鎮(zhèn)靜劑的極性較弱,易溶于甲醇、乙腈等試劑,不易溶于水,而乙腈相對(duì)操作簡(jiǎn)便,因此選擇乙腈作為目標(biāo)化合物的提取劑。

        2.3 濃縮過(guò)程優(yōu)化

        藥物殘留分析過(guò)程中常用的濃縮方法有旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)、氮吹、真空濃縮、冷凍干燥等,而氮吹由于干燥速度快、處理樣品個(gè)數(shù)多、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用[26-27]。研究以15種鎮(zhèn)靜劑標(biāo)準(zhǔn)溶液為對(duì)象,考察了不同溫度下(35,40,50,60 ℃)氮吹對(duì)回收率的影響。由圖3可知,在不同的溫度進(jìn)行氮吹,目標(biāo)化合物的響應(yīng)值有所差異,溫度越高耗時(shí)越短。35 ℃時(shí)氯安定和氯硝西泮的回收率低于70%,60 ℃時(shí)溫度過(guò)高,氯硝西泮和去甲基氯硝西泮回收率低于70%,而且各目標(biāo)物的回收率比40 ℃ 和50 ℃ 的顯著降低,而在40 ℃和50 ℃下氮吹各目標(biāo)物的回收率均達(dá)到70%~120%,由于在40 ℃下氮吹耗時(shí)較50 ℃下的長(zhǎng),因此,選擇50 ℃為適宜氮吹溫度。

        1. 地西泮 2. 硝西泮 3. 氯安定 4. 奧沙西泮 5. 氟拉西泮 6. 氟硝西泮 7. 氯甲西泮 8. 勞拉西泮 9. 普拉西泮 10. 替馬西泮 11. 7-氨基氟硝西泮 12. 去甲西泮 13. 去甲基氟硝西泮 14. 2-羥乙基氟拉西泮 15. 2′-氯地西泮 以草魚(yú)為基質(zhì),加標(biāo)水平10 μg/kg

        2.4 凈化方法選擇

        研究考察了Waters Oasis PRIME HLB固相萃取柱、Waters Oasis HLB固相萃取柱和Waters C18固相萃取柱對(duì)鎮(zhèn)定劑的凈化效果。結(jié)果(圖4)表明,Waters C18固相萃取柱凈化效果較差,勞拉西泮、奧沙西泮、2′-氯地西泮等目標(biāo)化合物在Waters C18固相萃取柱凈化后回收率低于60%;Waters Oasis HLB固相萃取柱和Waters Oasis PRIME HLB柱對(duì)目標(biāo)化合物的凈化效果無(wú)顯著差異,但Waters Oasis PRIME HLB固相萃取柱與傳統(tǒng)的Waters Oasis HLB固相萃取柱相比,省去了活化、平衡步驟,樣品提取液直接過(guò)柱,簡(jiǎn)化了前處理過(guò)程,同時(shí)又能有效去除95%以上的脂肪、磷脂等基質(zhì)干擾物,樣品更加干凈,基質(zhì)效應(yīng)更小,因此選擇Waters Oasis PRIME HLB為凈化小柱。

        2.5 基質(zhì)效應(yīng)

        由于同位素內(nèi)標(biāo)和待測(cè)化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)相似,因此采用同位素稀釋方法,能夠有效抵消基質(zhì)效應(yīng)。根據(jù)式(1)計(jì)算不同基質(zhì)中15種鎮(zhèn)靜劑的基質(zhì)效應(yīng)(ME)[28]。

        (1)

        式中:

        ME——基質(zhì)效應(yīng),%;

        K1——基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率;

        K2——溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率。

        ME值為80%~120%,表示基質(zhì)效應(yīng)較弱,即目標(biāo)化合物在純?nèi)軇┡c基質(zhì)溶液中的信號(hào)強(qiáng)度差別不大;ME值<80%,表示有較強(qiáng)的基質(zhì)抑制效應(yīng),使得目標(biāo)化合物信號(hào)顯著減弱;ME值>120%,表示有較強(qiáng)的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),使得目標(biāo)化合物信號(hào)顯著增強(qiáng)。

        如圖5所示,在草魚(yú)、南美白對(duì)蝦和中華絨螯蟹3種不同的基質(zhì)中15種鎮(zhèn)靜劑均存在不同程度的基質(zhì)效應(yīng)。地西泮、硝西泮、氯甲西泮等鎮(zhèn)靜劑在草魚(yú)、南美白對(duì)蝦和中華絨螯蟹中基質(zhì)抑制效應(yīng)較大,而奧沙西泮鎮(zhèn)靜劑在中華絨螯蟹基質(zhì)中有明顯基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。因此,為有效降低基質(zhì)效應(yīng),采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作液中添加內(nèi)標(biāo)的方法來(lái)進(jìn)行定量分析,以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。

        1. 地西泮 2. 硝西泮 3. 氯安定 4. 奧沙西泮 5. 氟拉西泮 6. 氟硝西泮 7. 氯甲西泮 8. 勞拉西泮 9. 普拉西泮 10. 替馬西泮 11. 7-氨基氟硝西泮 12. 去甲西泮 13. 去甲基氟硝西泮 14. 2-羥乙基氟拉西泮 15. 2′-氯地西泮

        2.6 方法的線性范圍和檢出限

        在草魚(yú)空白基質(zhì)液中添加不同濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,按1.4和1.5的條件進(jìn)行測(cè)定。以各目標(biāo)物質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),目標(biāo)化合物峰面積和對(duì)應(yīng)內(nèi)標(biāo)的峰面積比值為縱坐標(biāo)(Y),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。由表2可知,15種鎮(zhèn)定劑在質(zhì)量濃度為1~100 ng/mL的范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R)均大于0.99。以3倍信噪比(S/N=3)作為方法的檢出限(LOD),10倍信噪比(S/N=10)作為方法定量限(LOQ)。

        2.7 方法準(zhǔn)確度和精密度

        在2.00 g空白樣品中添加質(zhì)量濃度為50 μg/mL混合內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液200 μL,質(zhì)量濃度為100 μg/L的15種鎮(zhèn)定劑的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液100,200,500 μL,即添加水平為5,10,25 μg/kg,每個(gè)添加水平平行測(cè)定6次,其加標(biāo)回收率為78%~125%,RSD為1.52%~12.02%,見(jiàn)表3。表明該方法具有良好的準(zhǔn)確度和精密度。

        2.8 實(shí)際樣品檢測(cè)

        利用上述檢測(cè)方法對(duì)市場(chǎng)上常見(jiàn)的20份不同類型水產(chǎn)品(草魚(yú)、鯽魚(yú)、南美白對(duì)蝦、中華絨螯蟹等)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示,在1份草魚(yú)樣品中檢出地西泮含量為0.85 μg/kg,其余樣品中均未檢出苯二氮卓類鎮(zhèn)靜劑。

        表2 15種鎮(zhèn)靜劑的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限

        表3 15種鎮(zhèn)靜劑的準(zhǔn)確度和精密度

        3 結(jié)論

        研究建立了液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定水產(chǎn)品中15種苯二氮卓類鎮(zhèn)定劑的分析方法,對(duì)提取溶劑、凈化條件、濃縮方式、基質(zhì)效應(yīng)等因素進(jìn)行了優(yōu)化,采用同位素稀釋,有效抑制基質(zhì)效應(yīng)干擾,提高了試驗(yàn)準(zhǔn)確性。該方法操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、高效,方法的準(zhǔn)確度、精密度及靈敏度均能滿足日常檢測(cè)要求,適用于實(shí)驗(yàn)室大批量水產(chǎn)品樣品的快速測(cè)定。

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