林永健,徐敦明,沈鷺英,劉正才,李雨哲,王 偉,肖 晶
(1.福建農(nóng)林大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,福建 福州 350002;2.廈門海關(guān)技術(shù)中心,福建 廈門 361026;3.福州海關(guān)技術(shù)中心,福建 福州 350001;4.國家食品安全風(fēng)險評估中心,北京 100022)
尼卡巴嗪是一種于1955年合成的抗球蟲藥,為4,4′-二硝基均二脲(4,4′-Dinitrocarbanilide,DNC)和2-羥基-4,6二甲嘧啶(2-Hydroxy-4,6-dimethyl-pyrimidine,HDP)的復(fù)合物,由于性能優(yōu)良、高效,至今仍是肉雞生產(chǎn)商在肉雞飼料中使用的最有效產(chǎn)品之一[1-2]。HDP具有親水性,在動物體內(nèi)會隨著尿液排出,代謝迅速;而DNC的水溶性小于0.02 mg·L?1,需通過糞便排出,代謝緩慢[3],不能完全代謝排出體外,因而會殘留在肌肉及其他組織中,人們食用該食物后會產(chǎn)生潛在危害[4]。因消費者更容易接觸到DNC,歐洲食品安全局(European Food Safety Authority,EFSA)建議以DNC單體作為尼卡巴嗪的殘留標(biāo)識物[5]。許多國家和地區(qū)對雞肉中尼卡巴嗪的最高殘留限量(Maximum residue limit,MRL)進(jìn)行了規(guī)定,我國規(guī)定雞組織中尼卡巴嗪的MRL為200 μg·kg?1,國際食品法典委員會規(guī)定雞組織中其MRL為200 μg·kg?1,美國和歐盟規(guī)定雞組織中其MRL為4 000 μg·kg?1[6-8]。
標(biāo)準(zhǔn)樣品(RM)是一種性質(zhì)均勻且穩(wěn)定,具有一種或多種特性值可滿足測量使用的材料,可用于校準(zhǔn)設(shè)備、評價測量方法或給材料賦值[9]?;w標(biāo)準(zhǔn)樣品是具有實際樣品特性的標(biāo)準(zhǔn)樣品,由目標(biāo)基體與目標(biāo)化合物相結(jié)合,與實際檢測樣品更為一致,在分析中可有效避免基體效應(yīng)對目標(biāo)成分分析的影響[10]。標(biāo)準(zhǔn)樣品作為實物標(biāo)準(zhǔn),與相關(guān)國家文本標(biāo)準(zhǔn)配合使用,能有效實施國家文本標(biāo)準(zhǔn),提高測量的準(zhǔn)確性和產(chǎn)品質(zhì)量。為滿足相關(guān)檢測的需要,開展相關(guān)基體標(biāo)準(zhǔn)樣品的研制工作十分必要[11]。近年來各國對食品安全檢測標(biāo)準(zhǔn)樣品高度重視,尤其是與實際檢測樣品相接近的基體標(biāo)準(zhǔn)樣品[12]。我國的文本標(biāo)準(zhǔn)相對完善,但實物標(biāo)準(zhǔn)的種類和數(shù)量尚不能滿足需求。目前,以雞肉為基體已成功研制了妥曲珠利及妥曲珠利砜、金剛烷胺和利巴韋林、硝基呋喃類等獸藥殘留基體標(biāo)準(zhǔn)樣品[13-15]。通過查詢國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)樣品信息數(shù)據(jù)庫,未見與尼卡巴嗪相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)樣品。為填補我國尼卡巴嗪藥物殘留基體標(biāo)準(zhǔn)樣品的空白,本文從動物喂藥到結(jié)果定值進(jìn)行探討,研制出含尼卡巴嗪的雞肉基體標(biāo)準(zhǔn)樣品。該方法操作簡單、穩(wěn)定可靠,可為后續(xù)開展獸藥殘留基體標(biāo)準(zhǔn)樣品的研制工作提供參考。
實驗用白羽肉雞由福建圣農(nóng)發(fā)展股份有限公司提供,體質(zhì)量約1 kg;實驗用藥為市售尼卡巴嗪原藥粉(含量≥ 98%,山東魯西獸藥股份有限公司)。
乙腈、甲醇、正己烷(均為色譜純,德國Merck公司);無水硫酸鈉、二甲基甲酰胺、乙酸銨(均為分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);尼卡巴嗪標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥ 98.5%)購自德國Dr.Ehrenstorfer公司;同位素內(nèi)標(biāo)尼卡巴嗪-D8(純度≥ 99.0%)購自德國Merck公司。
API 6500液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國Applied Biosystems公司);高速冷凍離心機(德國Sigma公司);YQ-6電動肉丸機(佛山俊凌廚具電器廠);Stomacher 3500型拍擊均質(zhì)器(英國Seward公司);分析天平(上海衡際公司);渦旋振蕩器(德國IKA公司);60Co-γ-射線輻照裝置(福建省康普頓公司)。
為獲得預(yù)期濃度的尼卡巴嗪自然代謝雞肉樣品,需通過預(yù)實驗獲得最佳制備條件。由于肉糜的均勻性和穩(wěn)定性不足,需將雞肉樣品制成凍干粉,利用輻照滅菌有效降低微生物對樣品穩(wěn)定性的影響。
樣品制備的流程如圖1所示。按每1 kg飼料混合0.15 g尼卡巴嗪,對實驗白羽雞進(jìn)行飼料口服喂藥,每天給藥1次,連續(xù)給藥3天。尼卡巴嗪在雞體內(nèi)代謝后,將雞宰殺取前胸肉,使用電動肉丸機制成肉糜;將肉糜放入拍擊均質(zhì)器中,以150 ~ 200次/min的頻率拍擊5 ~ 10 min,反復(fù)拍擊3次,從不同位置隨機抽取5份肉糜樣品進(jìn)行均勻性初檢,確定樣品滿足均勻條件后,將肉糜冷凍干燥,并粉碎過篩,篩孔尺寸為0.425 mm(35目);用鋁箔袋抽真空包裝雞肉凍干粉,每袋約6 ~ 10 g,貼上編號標(biāo)簽;以12 kGy的60Co-γ-射線進(jìn)行輻照滅菌后,保存于?18 ℃冰箱中,以備均勻性和穩(wěn)定性評估。
圖1 樣品制備的流程圖Fig.1 Flow chart for sample preparation
1.4.1 樣品前處理參考GB 29690-2013國家標(biāo)準(zhǔn)[16]檢測樣品中的尼卡巴嗪,同位素內(nèi)標(biāo)法定量。該標(biāo)準(zhǔn)通過中國合格評定國家認(rèn)可委員會(CNAS)或中國計量認(rèn)證(CMA)認(rèn)可,適用的檢測范圍涵蓋各種動物源基質(zhì),對準(zhǔn)確度、重復(fù)性、重現(xiàn)性均進(jìn)行了驗證,使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行外標(biāo)定量和內(nèi)標(biāo)定量均是目前公認(rèn)的進(jìn)行獸藥殘留檢測可靠準(zhǔn)確的定量方法,可保證結(jié)果溯源的有效性。
1.4.2液相色譜條件色譜柱:Kinetex?(3.0 mm × 50 mm,2.6 μm);流動相:A相為水,B相為乙腈;柱溫為30 ℃;進(jìn)樣量為2 μL;流速為0.4 mL/min。梯度洗脫條件:0 ~ 2.00 min,10% B;2.00 ~ 2.10 min,10% ~ 50% B;2.10 ~ 3.50 min,50% ~ 80% B;3.50 ~ 7.00 min,80% B;7.00 ~ 7.01 min,80% ~ 10% B;7.01 ~ 10.0 min,10% B。
1.4.3 質(zhì)譜條件多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)掃描模式;電噴霧離子源(ESI);負(fù)離子掃描;離子化電壓(IS):?4 500 V;氣簾氣(CUR)壓力:241 kPa(氮氣);離子源溫度(TEM):500 ℃;霧化氣壓力:276 kPa;輔助加熱氣壓力:276 kPa。尼卡巴嗪與內(nèi)標(biāo)的質(zhì)譜參數(shù)見表1。
表1 尼卡巴嗪與內(nèi)標(biāo)的主要質(zhì)譜參數(shù)Table 1 MS/MS parameters of nicarbazin and its internal
均勻性是標(biāo)準(zhǔn)樣品研制過程中必須保證的屬性,會影響最小取樣量和特性值的準(zhǔn)確性。根據(jù)GB/T 15000.3-2008標(biāo)準(zhǔn)樣品工作導(dǎo)則(3)-標(biāo)準(zhǔn)樣品定值的一般原則和統(tǒng)計方法[17],隨機抽取15份樣品,每份樣品抽取3份子樣進(jìn)行測定,共45組數(shù)據(jù)。使用單因素方差分析法對均勻性數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而判斷樣品的均勻性。
穩(wěn)定性也是標(biāo)準(zhǔn)樣品研制過程中必須保證的屬性,包括短期穩(wěn)定性和長期穩(wěn)定性。短期穩(wěn)定性是評估樣品在極端運輸溫度和實驗室搬運條件下保持特性值穩(wěn)定的能力;長期穩(wěn)定性是評估標(biāo)準(zhǔn)樣品在生產(chǎn)者規(guī)定貯存條件下保持特性值穩(wěn)定的時間,是標(biāo)準(zhǔn)樣品有效期的重要依據(jù)。
1.6.1 短期穩(wěn)定性研究為評估標(biāo)準(zhǔn)樣品在極端條件下的穩(wěn)定性,取獨立包裝的雞肉粉分別置于?70、4、25、50 ℃條件下,保存14 天后開袋測定,每袋抽取3份子樣進(jìn)行測定,采用F-檢驗法對短期穩(wěn)定性測定結(jié)果進(jìn)行分析。
1.6.2 長期穩(wěn)定性研究為評估標(biāo)準(zhǔn)樣品的有效期,將樣品長期保存于?18 ℃冰箱中,分別在第0、1、2、4、6、9、12個月從冰箱中取出2袋樣品,每袋抽取3份子樣進(jìn)行測定。使用t檢驗對長期穩(wěn)定性測定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析。
本批標(biāo)準(zhǔn)樣品采用協(xié)同定值的方式,邀請8家在食品獸藥殘留檢測領(lǐng)域具有資質(zhì)的實驗室(分別編號01 ~ 08),通過快遞郵寄(包裝盒中帶有冰塊),每個實驗室分發(fā)3份樣品,每份樣品抽取2份子樣進(jìn)行測定?;厥战Y(jié)果后,對8家實驗室的定值結(jié)果進(jìn)行正態(tài)分布分析和離群值檢驗,依次采用夏皮洛-威爾克(Shapiro-Wilk)檢驗、柯克倫(Cochran)檢驗、格拉布斯(Grubbs)檢驗。由于采用快遞分發(fā)樣品,短期運輸所引起的不確定度已包含在各實驗室的檢測值中,不再單獨計算。故不確定度包括定值標(biāo)準(zhǔn)不確定度uchar、均勻性檢驗的不確定度ubb和長期穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)不確定度ults。
按每1 kg飼料混合0.15 g尼卡巴嗪,對實驗白羽雞進(jìn)行飼料口服喂藥,每天給藥1次,連續(xù)給藥3天。停藥后第1天至第10天,每日宰殺2只白羽雞取樣,測定尼卡巴嗪殘留量。圖2表明,在停止喂藥后的第4天,雞肉中尼卡巴嗪的含量趨于穩(wěn)定,并達(dá)到預(yù)期濃度水平。因此,陽性樣品的采集選擇在停藥后的第4天。
圖2 給藥后雞肉中尼卡巴嗪殘留量隨時間的變化Fig.2 Changes of nicarbazin residues in chicken meat after drug application
選取體質(zhì)量約1 kg的白羽肉雞30只,根據(jù)預(yù)實驗結(jié)果進(jìn)行喂藥實驗,在停藥后的第4天采集陽性樣品。使用電動肉丸機與拍擊均質(zhì)器將樣品制成均勻肉糜,經(jīng)過冷凍干燥、粉碎、過篩、真空包裝,制備了355份獨立包裝的標(biāo)準(zhǔn)樣品,貼上編號標(biāo)簽。以12 kGy的60Co-γ-射線進(jìn)行輻照滅菌,輻照后樣品按GB 4789.2-2016[18]測定細(xì)菌總數(shù),檢測值小于10 CFU/g。
樣品測定前,需將雞肉凍干粉恢復(fù)肉糜狀態(tài),通過測定冷凍干燥前后的樣品含水量,確定以3倍凍干粉質(zhì)量的水進(jìn)行復(fù)水實驗,同時考察了不同稱樣量(0.10、0.25、0.50 g)和不同復(fù)水時間(10、20、30、40 min)對檢測結(jié)果的影響。按條件共設(shè)計12組實驗,組1 ~ 4、組5 ~ 8、組9 ~ 12分別按稱樣量0.10、0.25、0.50 g在不同復(fù)水時長條件下進(jìn)行分析,每組平行測定6次,計算每組的平均值與標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)。如圖3所示,組11的測定值標(biāo)準(zhǔn)偏差最小且測定值符合預(yù)期,即稱取0.5 g雞肉凍干粉樣品,加入1.5 g蒸餾水充分復(fù)水30 min,其分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性最好,故后續(xù)實驗采用該條件復(fù)水。
圖3 復(fù)水條件分析結(jié)果Fig.3 Analysis results of rehydration conditions
樣品按“1.4.1”前處理后與標(biāo)準(zhǔn)品上機檢測,得到尼卡巴嗪標(biāo)準(zhǔn)品以及雞肉凍干粉中尼卡巴嗪的選擇離子監(jiān)測色譜圖。如圖4所示,離子對的峰形良好,無雜峰干擾,且樣品與標(biāo)準(zhǔn)品的保留時間一致,表明可以準(zhǔn)確測定樣品中的尼卡巴嗪。
圖4 標(biāo)準(zhǔn)溶液(A)及樣品(B)的選擇離子監(jiān)測色譜圖Fig.4 Selected ion chromatograms of standard solution(A) and reference material(B)
根據(jù)方差分析原理確定自由度(v1,v2),計算組內(nèi)的均方差和組間的均方差,按方差檢驗給定的方法計算統(tǒng)計量F,查F分布表找出臨界值F0.05(14,30),進(jìn)行比較以判斷標(biāo)準(zhǔn)樣品的均勻性。檢驗結(jié)果如表2所示,F(xiàn)= 1.59 表2 尼卡巴嗪標(biāo)準(zhǔn)樣品的均勻性檢驗結(jié)果(n = 3)Table 2 Homogeneity test results of nicarbazin reference material(n = 3) 經(jīng)過14 天的不同溫度條件保存,樣品未出現(xiàn)脹包、微生物腐敗、樣品變質(zhì)等不正常狀態(tài)。檢測數(shù)據(jù)及分析結(jié)果如表3所示,在顯著水平α= 0.05時,F(xiàn)=3.77 表3 標(biāo)準(zhǔn)樣品的短期穩(wěn)定性結(jié)果(n = 3)Table 3 Short term stability results of reference material(n = 3) t檢驗法是計算回歸參數(shù)b1(斜率)和b0(截距),通過誤差分析計算b1的標(biāo)準(zhǔn)偏差s(b1)。采用s(b1)和t0.95,n-2的顯著性判斷樣品的穩(wěn)定性。表4為樣品在第0、1、2、4、6、9、12個月的抽查檢測結(jié)果與數(shù)據(jù)分析,查表得自由度n-2和p= 0.95(95%置信水平)的分布t因子為2.571,由于斜率變化的絕對值|b1| 表4 標(biāo)準(zhǔn)樣品的長期穩(wěn)定性結(jié)果(n = 6)Table 4 Long term stability results of reference material(n = 6) 2.6.1 定值本批標(biāo)準(zhǔn)樣品邀請8家實驗室定值,參加協(xié)同定值的實驗室均通過了國家計量認(rèn)證或中國國家合格評定委員會的認(rèn)可并在有效周期內(nèi)。定值實驗室所用檢測設(shè)備、計量器具均按照相關(guān)檢定校準(zhǔn)規(guī)程由計量部門進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)。定值結(jié)果如表5所示?;厥盏亩ㄖ到Y(jié)果通過Shapiro-Wilk檢驗計算得W= 0.927 >W0.95(48)= 0.916,檢測數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布;通過Cochran檢驗計算統(tǒng)計量C= 0.190 4 表5 協(xié)同定值結(jié)果Table 5 Cooperative setting value 2.6.2 不確定度評估①測定值標(biāo)準(zhǔn)不確定度uchar: 測定值標(biāo)準(zhǔn)不確定度包括實驗室檢測環(huán)境、儀器條件、檢測方法、檢測人員不同等產(chǎn)生的不確定度,計算公式為: 其中:s為標(biāo)準(zhǔn)偏差,p代表實驗室數(shù),Yi為各實驗室數(shù)據(jù)的平均值,Yˉ為總平均值。 ②均勻性檢驗不確定度ubb:ubb=sbb。 其中:sbb為瓶間標(biāo)準(zhǔn)偏差,為瓶間方差,為瓶內(nèi)方差,n為測量次數(shù)。 ③長期穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)不確定度ults: 本批標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行了為期12個月的長期穩(wěn)定性檢測(t= 12),采用直線為經(jīng)驗?zāi)P停跓o顯著降解的情況下,ults的計算公式為:ults=s(b1) ×t。 ④擴(kuò)展不確定度UCRM: 將數(shù)值代入公式,本批標(biāo)準(zhǔn)樣品的不確定度結(jié)果如表6所示。在置信水平為95%(k= 2)時,擴(kuò)展不確定度為11.0,最終確定標(biāo)準(zhǔn)值為(157.7 ±11.0) μg·kg?1(k= 2)。 表6 不確定度分析結(jié)果Table 6 Analysis results of uncertainty 通過模擬自然藥物代謝殘留過程,得到獲取陽性雞肉樣品的最佳條件,制備了一批符合預(yù)期含量水平的雞肉中尼卡巴嗪基體標(biāo)準(zhǔn)樣品。該標(biāo)準(zhǔn)樣品在進(jìn)行雞肉中尼卡巴嗪殘留分析時,可用于校準(zhǔn)儀器、確認(rèn)和評價分析方法、考核檢測人員技術(shù)水平等,也可用于保證食品分析量值溯源的有效性,為后續(xù)開展各類獸藥殘留基體標(biāo)準(zhǔn)樣品的研制提供了參考。2.5 穩(wěn)定性檢驗結(jié)果
2.6 定值與不確定度分析
3 結(jié) 論