管卓龍,彭 超
(武漢食品化妝品檢驗(yàn)所,湖北武漢 430040)
氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考都屬于酰胺醇類抗生素[1]。它們的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,在使用過該藥物的動(dòng)物組織中極易形成殘留,曾廣泛應(yīng)用于食品性動(dòng)物的疾病預(yù)防與治療,但是它們對(duì)人、畜有一定的毒副作用,如對(duì)骨髓造血機(jī)能有抑制作用,產(chǎn)生血液系統(tǒng)毒性誘發(fā)可逆性的血細(xì)胞減少、不可逆的再生障礙性貧血等[2-4],尤其以致命的“灰嬰綜合癥”對(duì)嬰幼兒生命健康造成嚴(yán)重的威脅[5]。因此,許多國(guó)家已禁止將其應(yīng)用于食品動(dòng)物中,我國(guó)獸藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)GB 31650—2019[6]規(guī)定氯霉素為禁止使用的藥物,在動(dòng)物源性食品中不得檢出;甲砜霉素、氟苯尼考在牛和羊等動(dòng)物性食品中的限量分別為50 μg·kg-1、200~3 000 μg·kg-1,但規(guī)定泌乳期禁用。嬰幼兒配方乳粉的主要原料為牛奶或羊奶,導(dǎo)致乳粉中酰胺醇類抗生素存在安全風(fēng)險(xiǎn)。因此,建立嬰幼兒配方乳粉中酰胺醇類藥物殘留的快速準(zhǔn)確定量分析方法具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
目前,液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、二級(jí)質(zhì)譜可有效排除假陽性、分析通量高等優(yōu)勢(shì),在食品領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛。目前現(xiàn)行有效的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[7-11]中用于酰胺醇類藥物殘留檢測(cè)的液相色譜-質(zhì)譜法主要針對(duì)水產(chǎn)品、禽畜及其副產(chǎn)品和牛奶,檢測(cè)范圍有限,且有的只能檢測(cè)一種藥物,主要采用固相萃取技術(shù)凈化,試劑消耗大、檢測(cè)周期長(zhǎng),不適用于大批量樣品的快速檢測(cè)。QuEChERS前處理技術(shù)因快速、簡(jiǎn)單、價(jià)廉、高效、耐用和安全已廣泛應(yīng)用于食品安全領(lǐng)域,主要有C18、PSA和GCB等常用吸附劑,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)常規(guī)QuEChERS方法在嬰幼兒配方乳粉中酰胺醇類藥物的分析檢測(cè)效果并不理想。
氧化鋅是一種化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且具有寬能帶隙的新型吸附劑。由于鋅原子的不穩(wěn)定性,外層電子共享可以形成強(qiáng)烈的分子間作用力,從而產(chǎn)生吸附效應(yīng)[12]。氧化鋅粉末比表面積大、吸附容量大,在重金屬和有機(jī)物的吸附、農(nóng)藥的測(cè)定中有一定程度的應(yīng)用[13]。然而,很少有研究關(guān)注使用氧化鋅作為復(fù)雜食品基質(zhì)的QuEChERS吸附劑。本研究使用新型吸附材料ZnO與C18作為QuEChERS吸附劑純化嬰幼兒配方乳粉樣品,結(jié)合HPLC-MS /MS的靈敏度高和特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),有效降低了基質(zhì)效應(yīng),建立了嬰幼兒配方乳粉中氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考快速準(zhǔn)確分析方法。
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氟苯尼考(Florfenicol,F(xiàn)FN)、甲砜霉素(Thiamphenicol,TAP)、氯 霉 素(Chloramphenicol,CAP)(純度均大于99.31%),德國(guó)Dr. Ehrenstorfer 公司;十八烷基硅烷鍵合硅膠(C18)、N-丙基乙二胺(Primary Secondary Amine,PSA)(40~60 μm),中國(guó)ANPEL公司;石墨化炭黑(Graphitized Carbon Black,GCB)(40~120 μm),中 國(guó)ANPEL公司;氧化鋅(Zinc oxide,ZnO)(分析純),天津市風(fēng)船化學(xué)試劑公司;硅膠鍵合氧化鋯(Zirconia Separation,Z-Sep)(粉末),德國(guó)西格瑪奧德里奇公司;乙酸乙酯、甲醇、乙腈(色譜純),上海ANPEL公司;NaCl(分析純),上海國(guó)藥試劑公司。
AB SCIEX Triple Quad 4500質(zhì)譜儀,上海愛博才思分析儀器貿(mào)易有限公司;LC 30A液相色譜儀,日本島津公司;ALLEGRA 64R 離心機(jī),美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司;VXMNAL渦旋振蕩儀,常州奧豪斯儀器公司;SK8200LHC超聲波清洗器,上??茖?dǎo)超聲儀器公司;EFAA-DC24-RT氮吹儀,上海安譜實(shí)驗(yàn)公司;Milli-Q超純水,USA Milipore公司。
1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確稱取各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)5.0 mg,用乙腈定容至50 mL,使 各 目 標(biāo) 物 濃 度 均 為100 μg·mL-1,于-18 ℃保存。定量分析時(shí)用空白基質(zhì)溶液稀釋成0.05 ng·mL-1、0.10 ng·mL-1、0.20 ng·mL-1、0.50 ng·mL-1、1.00 ng·mL-1、2.00 ng·mL-1、5.00 ng·mL-1和10.00 ng·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.4.2 樣品前處理
準(zhǔn)確稱取1 g(精確至0.001 g)乳粉樣品于50 mL離心管中,加入3.0 mL水分散樣品,再加入10.0 mL乙腈,振蕩提取10 min,超聲提取10 min,加入1.0 g NaCl,渦旋混勻,4 ℃條件下4 000 r·min-1離心5 min,上清液全部轉(zhuǎn)移至12 mL離心管中,準(zhǔn)確加入100 mg ZnO、20 mg C18,振蕩10 min后于4 ℃條件下4 000 r·min-1離心5 min,上清液氮?dú)獯蹈?,?.0 mL 10%乙腈水溶解殘?jiān)?,過0.22 μm尼龍濾膜,待測(cè)。
1.4.3 LC-MS儀器條件
(1)色譜條件。色譜柱為Waters XBridge C18(2.1 mm×150 mm,5 μm);柱溫40 ℃;進(jìn)樣體積5 μL;流速0.3 mL·min-1;流動(dòng)相組成為A水,B乙腈。
(2)質(zhì)譜參數(shù)。ESI負(fù)離子模式;多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)模式;電噴霧電壓(IS) -4 500 V;氣簾氣(CUR)壓力40 psi;霧化氣(GS1)壓力50 psi;輔助加熱氣(GS2)壓力50 psi;碰 撞 氣 體(CAD)Medium;離子源溫度(TEM) 500 ℃。各目標(biāo)化合物的質(zhì)譜參數(shù)如表1所示。
表1 分析物的母離子、子離子等重要參數(shù)
獸藥殘留分析時(shí)常用的溶劑有乙腈、甲醇和乙酸乙酯等。為保證提取效率,乳粉中需先加少量水以達(dá)到分散基質(zhì)的作用。本研究在添加3 mL水溶解乳粉樣品后,考察了10 mL乙腈、10 mL甲醇、10 mL乙酸乙酯對(duì)目標(biāo)化合物的提取效率。由圖1可知,使用乙腈作為提取溶劑時(shí),3種酰胺醇類藥物的回收率均高于其他兩種溶劑。甲醇提取時(shí),提取液渾濁,不易與水分離且較黏稠;乙酸乙酯、乙腈作為提取試劑時(shí),其共萃物都能與水分層,但乙酸乙酯脂溶性較強(qiáng),導(dǎo)致奶粉乳化嚴(yán)重,使目標(biāo)物回收率偏低;乙腈極性更強(qiáng)且具有沉淀蛋白作用。故該實(shí)驗(yàn)最終選擇10 mL乙腈作為提取劑。
圖1 不同提取溶劑對(duì)目標(biāo)物回收率的影響
奶粉基質(zhì)復(fù)雜,富含脂類、糖類、蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)等干擾物質(zhì),痕量分析時(shí)易產(chǎn)生明顯的基質(zhì)效應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)考察了C18、PSA和GCB等常用凈化劑和新材料ZnO、Z-Sep等對(duì)目標(biāo)化合物的凈化效果。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PSA、GCB和Z-Sep對(duì)甲砜霉素具有較強(qiáng)的吸附作用,回收率低,排除使用。采用C18和ZnO作為凈化劑時(shí)平均回收率分別為61.8%、81.4%。進(jìn)一步考察C18和ZnO兩種吸附劑用量和組合對(duì)目標(biāo)化合物的影響。由圖2可知,在20 mg C18和100 mg ZnO時(shí)凈化效果最佳,基質(zhì)干擾最小,目標(biāo)化合物的回收率均大于85%。因此,實(shí)驗(yàn)最終采用20 mg C18+100 mg ZnO的組合吸附劑對(duì)樣品進(jìn)行凈化。
圖2 不同凈化劑組合對(duì)目標(biāo)物回收率的影響
基質(zhì)效應(yīng)(Matrix Effect,ME)是液質(zhì)譜聯(lián)用時(shí)普遍存在的情況,指樣品中基質(zhì)組分對(duì)分析物的干擾,由共流出物干擾分析物離子化導(dǎo)致,分為基質(zhì)抑制和增強(qiáng)效應(yīng)。ME=基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率/純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)曲線斜率。當(dāng)ME為0.85~1.15時(shí),基質(zhì)效應(yīng)不明顯;當(dāng)ME>1.15時(shí),存在基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng);當(dāng)ME<0.85時(shí),存在基質(zhì)抑制效應(yīng)[14]。本實(shí)驗(yàn)采用優(yōu)化的色譜分離和樣品凈化條件,由表2可知,在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)方法下,CAP (ME=0.98)和FFN(ME=0.92)基質(zhì)效應(yīng)不明顯,TAP(ME=0.71)存在基質(zhì)抑制效應(yīng),故本研究采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析。
表2 3種目標(biāo)物的標(biāo)準(zhǔn)曲線和基質(zhì)效應(yīng)
用空白基質(zhì)溶液配制質(zhì)量濃度為0.05~10.00 ng·mL-1的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,按本實(shí)驗(yàn)確定的條件進(jìn)行測(cè)定,以各目標(biāo)物濃度為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明,3種目標(biāo)物線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均大于0.999(表2)。對(duì)加標(biāo)樣品進(jìn)行測(cè)定,分別以3倍信噪比(S/N)計(jì)算檢出限,以10倍信噪比(S/N)計(jì)算定量限,實(shí)驗(yàn)測(cè)得3種目標(biāo)物檢出限均為0.02 μg·kg-1,定量限為0.05 μg·kg-1。3種目標(biāo)物的提取離子流圖如圖3所示。
圖3 嬰幼兒配方乳粉基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的提取離子流圖
取空白奶粉樣品,進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),添加濃度分別為L(zhǎng)OQ、2 LOQ、10 LOQ,每個(gè)濃度均為6平行實(shí)驗(yàn),以考察方法的回收率和精密度(以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表示RSD)。由表3可知,3種目標(biāo)物的平均回收率為83.62%~96.45%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.21%~9.46%,方法回收率穩(wěn)定,精密度高,完全滿足嬰幼兒配方乳粉中3種酰胺醇類抗生素污染監(jiān)測(cè)的要求。
表3 分析物的加標(biāo)回收率和精密度(n=6)
采用建立的方法測(cè)定了25批次嬰幼兒配方乳粉樣品(8批次1段嬰兒配方奶粉,8批次2段幼兒配方奶粉,9批次3段幼兒配方奶粉),CAP和TAP均為未檢出,2批次3段乳粉中檢出FFN,測(cè)定值分別為0.124 μg·kg-1、0.112 μg·kg-1。為進(jìn)一步驗(yàn)證,采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《動(dòng)物源性食品中氯霉素類藥物殘留量測(cè)定》(GB/T 22338—2008)[7]對(duì)陽性樣品進(jìn)行復(fù)測(cè),結(jié)果分別為0.119 μg·kg-1、0.115 μg·kg-1,偏差分別為4.20%、-2.61%,表明建立的方法適用于嬰幼兒配方乳粉中3種酰胺醇類抗生素的測(cè)定。
嬰幼兒是食品敏感性高的特殊群體,嬰幼兒配方乳粉又是其主要膳食營(yíng)養(yǎng)來源之一,該產(chǎn)品中若檢出抗生素氟苯尼考,存在較大的食品安全風(fēng)險(xiǎn)問題。針對(duì)嬰幼兒配方乳粉基質(zhì)特點(diǎn),克服傳統(tǒng)固相萃取凈化耗時(shí)長(zhǎng)、溶劑消耗大等問題。本研究以乙腈為提取溶劑,以100 mg ZnO+20 mg C18為吸附劑,采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線定量,建立了氧化鋅QuEChERS前處理技術(shù)同時(shí)快速測(cè)定嬰幼兒配方乳粉中3種酰胺醇類藥物殘留的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法。實(shí)驗(yàn)表明,該方法具有快速、靈敏、準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn),可以很好地滿足嬰幼兒配方乳粉生產(chǎn)企業(yè)的出廠檢測(cè)需求,同時(shí)也可應(yīng)用于生產(chǎn)企業(yè)對(duì)原料乳的質(zhì)量把關(guān),對(duì)于乳粉行業(yè)的日常風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)具有一定的應(yīng)用價(jià)值。