劉 峰,孫遠遠,安 萍,張守峰,史德杰
(日照市海洋與漁業(yè)研究院,山東 日照 276800)
硝基呋喃類藥物是一種人工合成的具有5-硝基呋喃基本結構的廣譜抗生素,常見有呋喃唑酮(FZD)、呋喃西林(NFZ)、呋喃妥因(NFT)和呋喃它酮(FTD)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),該類藥物在動物體內(nèi)快速分解產(chǎn)生的代謝物可與動物體內(nèi)蛋白質(zhì)結合而長時間穩(wěn)定存在,對人體產(chǎn)生“三致”潛在危害(肖曼等,2020)。隨著刺參大規(guī)模人工養(yǎng)殖的發(fā)展,粗放的養(yǎng)殖管理以及高密度養(yǎng)殖等原因?qū)е虏『Φ葐栴}接踵而至。養(yǎng)殖者為控制疾病發(fā)生,使用抗生素等化學藥物進行預防和治療。盡管硝基呋喃類藥物已被列為水產(chǎn)禁用藥,但通過目前對刺參進行的多次質(zhì)量安全檢查發(fā)現(xiàn),硝基呋喃類代謝物在刺參苗種和市售產(chǎn)品中仍偶有檢出,人們更加重視刺參產(chǎn)品質(zhì)量安全問題。
本文采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法來測定刺參產(chǎn)品中硝基呋喃類代謝物,通過優(yōu)化衍生溫度、衍生時間以及衍生試劑含量,縮短前處理過程,建立了刺參中硝基呋喃類代謝物快速檢測方法,以期為開展刺參產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管提供科學的數(shù)據(jù)支持,從而推動刺參養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展,保障消費者身體健康。
超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent 1260/6460A)、電子分析天平、渦旋混合器、電熱恒溫培養(yǎng)箱、臺式高速離心機、水浴氮吹儀、超聲儀、固相萃取裝置、可調(diào)式移液器、量筒、容量瓶等。
0.2摩爾/升鹽酸溶液:取鹽酸4毫升,用水稀釋至200毫升,混勻。
0.05摩爾/升2-硝基苯甲醛溶液:取2-硝基苯甲醛0.052 9 克,溶解于7 毫升二甲亞砜中,混勻,現(xiàn)用現(xiàn)配。
1.0摩爾/升磷酸氫二鉀溶液:取三水合磷酸氫二鉀45.6 克,用水溶解并稀釋至200 毫升,混勻。
0.002摩爾/升乙酸銨溶液:取乙酸銨0.045 克,加300 微升甲酸,用水溶解并稀釋至300毫升,超聲去氣泡,現(xiàn)配現(xiàn)用。
甲醇溶液:200毫升甲醇中加200微升甲酸。
定容液:甲醇溶液∶乙酸銨溶液=1∶4。
100納克/毫升4種硝基呋喃類代謝物的混合標準工作液:準確吸取100 微克/毫升4 種硝基呋喃類代謝物混合標準溶液50 微升于50 毫升容量瓶中,用超純水定容配制成100 納克/毫升4 種硝基呋喃類代謝物的混合標準工作液,貯存于棕色試劑瓶中,2~8℃下冷藏保存,有效期1個月。
10 納克/毫升4 種硝基呋喃類代謝物的混合標準工作液:準確吸取100 納克/毫升的4 種硝基呋喃類代謝物混合標準工作液5 毫升于50 毫升容量瓶中,用超純水定容配制成10納克/毫升的混合標準工作液,貯存于棕色試劑瓶中,2~8℃下冷藏保存,有效期1個月。
100納克/毫升4種硝基呋喃類代謝物的內(nèi)標混合溶液:準確吸取100 微克/毫升4 種硝基呋喃類代謝物內(nèi)標混合溶液50 微升于50 毫升容量瓶中,用超純水定容配制成100 納克/毫升4 種硝基呋喃類代謝物內(nèi)標混合溶液,貯存于棕色試劑瓶中,2~8℃下冷藏保存,有效期1個月。
(1)實驗條件優(yōu)化。本實驗共設置5 個優(yōu)化條件(第1~5 組),以37℃下避光震蕩16 小時(第6組)為對照,見表1。
表1 實驗條件優(yōu)化設置
(2)測定步驟。向2.00克刺參陰性樣品中準確加入50 微升內(nèi)標混合溶液(100 納克/毫升)、5 毫升鹽酸溶液(0.2 摩爾/升)和相應體積的衍生化試劑(0.05摩爾/升),渦旋混合50秒,按表1所列條件于電熱恒溫培養(yǎng)箱中衍生。衍生結束后取出冷卻至室溫,加入5 毫升磷酸氫二鉀(1.0 摩爾/升)、6 毫升乙酸乙酯,渦旋振蕩2 分鐘,4 000 轉(zhuǎn)/分離心5 分鐘后,提取上清液至10 毫升離心管中,在60℃水浴氮吹儀中吹干。加入1毫升定容液,渦旋振蕩溶解殘留物,再加入3毫升正己烷,渦旋混合1 分鐘,于7 000 轉(zhuǎn)/分下離心8 分鐘,提取凈化去除油脂,棄去上層有機相后,吸取下層溶液,經(jīng)0.45 微米濾膜過濾,上機測定。按相同方法測定2.5微克/千克質(zhì)控樣回收率和0.25微克/千克檢出限信噪比。
(3)標準曲線制作。用移液槍依次吸取10 納克/毫升標準工作液50、100 微升和100 納克/毫升標準工作液25、50、100、200 微升進行測定,制成濃度為0.5、1.0、2.5、5.0、10.0、20.0納克/毫升的標準工作曲線。
(4)上機條件。色譜柱為C18 柱,柱溫31℃,進樣量為20 微升,流動相A 相為0.002 摩爾/升乙酸銨溶液,B 相為甲醇溶液,洗脫程序見表2。離子化模式為大氣壓電噴霧離子源正離子模式。
表2 流動相洗脫程序
(5)判定依據(jù)。當實驗組檢測結果滿足《農(nóng)業(yè)農(nóng)村部783號公告》要求,即實驗組與對照組保留時間相對標準偏差在5%以內(nèi)、離子豐度比相對標準偏差≤20%、回收率在80%~110%以內(nèi)、0.25 微克/千克檢出限信噪比≥10時,判定該方法可行。
各優(yōu)化條件的檢測結果見表3。結果表明,除70℃下衍生0.5 小時(4 組)的檢出限未出現(xiàn)目標峰、不符合檢測要求外,其他優(yōu)化條件均能找到目標峰,且保留時間相對偏差≤5%、線性回歸R2≥0.995、80%≤加標回收率≤110%、檢出限信噪比≥10,均滿足檢測要求,可作為硝基呋喃代謝物快速檢測方法,其中以加入150 微升衍生化試劑在60℃下衍生1小時的衍生條件為最佳,在保證檢測結果可靠性的同時最大限度縮短了衍生時間,更加節(jié)能環(huán)保。
表3 不同優(yōu)化條件下檢測情況
目前硝基呋喃類代謝物快速檢測方法以快檢試劑盒檢測為主,該方法只對藥物殘留進行定性分析,無法給出準確的殘留量,4 種物質(zhì)單獨檢測,不僅費時費力,而且檢測過程中使用的一次性實驗耗材容易造成環(huán)境污染,不利于資源節(jié)約。本文通過優(yōu)化設置5種衍生條件,最終構建了60℃下衍生1小時這一最佳快速檢測方法,不僅可以同時對水產(chǎn)品中4種硝基呋喃類代謝物殘留進行快速準確地定性和定量分析,大大提高檢測效率,而且節(jié)省實驗耗材,達到節(jié)能環(huán)保目的。該方法可為開展刺參產(chǎn)品質(zhì)量安全風險評估和實施科學監(jiān)管提供科學的數(shù)據(jù)支持,進而推動刺參養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展,保障消費者身體健康。
通常硝基呋喃類代謝物在用乙酸乙酯提取時采用4 000 轉(zhuǎn)/分離心,氮吹后用正己烷去脂時采用7 000 轉(zhuǎn)/分離心,但部分水產(chǎn)品脂肪水平較高,在此速率下離心易出現(xiàn)乳化現(xiàn)象,難以分層,因此在實際操作中常通過提高轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)分離(任召珍等,2019)。而本實驗發(fā)現(xiàn),由于刺參屬于高蛋白質(zhì)、低脂肪、營養(yǎng)品質(zhì)上乘的優(yōu)質(zhì)參,粗脂肪水平較低,在用乙酸乙酯提取時采用4 000轉(zhuǎn)/分離心5 分鐘、氮吹后用正己烷去脂時采用7 000 轉(zhuǎn)/分離心8 分鐘,即可取得較好的分離效果,無須再增加轉(zhuǎn)速。此外,現(xiàn)行標準中檢測水產(chǎn)品中硝基呋喃類代謝物時均規(guī)定用乙酸乙酯提取2次,本文通過實驗發(fā)現(xiàn),硝基呋喃類藥物采用內(nèi)標定量法,結果較穩(wěn)定,一次性加6毫升乙酸乙酯提取1次,硝基呋喃類藥物的回收率和相對標準偏差均在要求范圍內(nèi)。因此,采用一次提取法既可滿足檢測要求,又可提高檢測效率,同時減少了試劑使用量,可推廣應用于刺參中硝基呋喃類代謝物的快速檢測。