寧霄,謝宏洋,楊茜,崔粲,黃圣南
[1.中國(guó)食品藥品檢定研究院,北京 100050; 2.??诤jP(guān)技術(shù)中心,???570311;3.三耀精細(xì)化工品銷售(北京)有限公司,北京 100022]
限進(jìn)介質(zhì)色譜的特點(diǎn)在于可以排除蛋白等大分子的影響直接對(duì)目標(biāo)小分子進(jìn)行檢測(cè),而存在大分子干擾問(wèn)題的不僅僅存在于生物樣品分析檢測(cè)中,在食品的液相色譜、液相色譜-質(zhì)譜分析領(lǐng)域同樣存在嚴(yán)重的基質(zhì)干擾問(wèn)題,特別是動(dòng)物源性食品分析。在檢測(cè)過(guò)程中,通常為了排除這一類基質(zhì)的影響,必須選擇復(fù)雜的樣品預(yù)處理方法,如液液萃取(LLE)法[8]、固 相 萃 取(SPE)法[9-12]、“QuChERS 原則”[13-14]等,或多種方法組合使用,通常需要耗費(fèi)較高耗材成本和大量分析時(shí)間。
對(duì)乙酰氨基酚是臨床常用的解熱鎮(zhèn)痛類藥物,同樣可作為獸藥使用。人體在過(guò)量攝取對(duì)乙酰氨基酚時(shí)有可能導(dǎo)致藥物性肝損傷或急性肝衰竭[15],因此在現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,要求對(duì)動(dòng)物源性食品中的對(duì)乙酰氨基酚殘留量進(jìn)行檢測(cè)[16]。
筆者將應(yīng)用于血藥分析領(lǐng)域的限進(jìn)介質(zhì)色譜法引入食品分析領(lǐng)域,簡(jiǎn)化了樣品處理過(guò)程,在保證測(cè)量精確度的前提下,提高了分析效率。
液相色譜儀:半微柱高效液相色譜儀Nanospace系統(tǒng),配備二元高壓泵、紫外檢測(cè)器,日本大阪曹達(dá)株式會(huì)社。
電子天平:ML204/02 型,感量為0.01 mg,瑞士梅特勒-托利多公司。
離心機(jī):GL-16C型,上海安亭科學(xué)儀器廠。
1.3.2 不良反應(yīng)評(píng)價(jià) 根據(jù)1998年WHO抗癌藥物不良反應(yīng)表現(xiàn)及分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估各組患者化療過(guò)程中的不良反應(yīng),分為0~Ⅳ度,無(wú)毒性:0度;輕度毒性:Ⅰ~Ⅱ度;嚴(yán)重毒性:Ⅲ~Ⅳ度。
超純水機(jī):Milli-Q UltrapUre Ⅰon-ExTM型,美國(guó)MⅠLLⅠPORE公司。
震蕩混懸器:MT-31型,日本YAMATO公司。固相萃取柱:PEP 30 mg/1 mL,美國(guó)艾杰爾-飛諾美公司。
乙腈、乙酸、乙酸銨:色譜純,北京百靈威科技有限公司。
乙酸乙酯:色譜純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
對(duì)乙酰氨基酚對(duì)照品:批號(hào)為C12328510,上海麥克林生化科技股份有限公司。
動(dòng)物源性食品樣品:豬肉,羊肉,牛肉:市售。
限進(jìn)介質(zhì)色譜柱:CAPCELL PAK MF Ph-1 柱[150 mm×2.0 mm,5 μm,三耀精細(xì)化工品銷售(北京)有限公司];柱溫:30 ℃;流動(dòng)相:0.1%乙酸-0.05 mol/L乙酸銨溶液-乙腈(體積比為95∶5),等度洗脫,流量為0.3 mL/min;進(jìn)樣體積:20 μL;檢測(cè)波長(zhǎng):250 nm。
1.3.1 溶液制備
乙酸銨溶液:50 mmol/L,精密稱取3.85 g 乙酸銨,精密量取1 mL乙酸溶液,用水定容至1 000 mL,經(jīng)0.22 μm水膜過(guò)濾。
乙酰氨基酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:1 mg/mL,精密稱取對(duì)乙酰氨基酚對(duì)照品10 mg,置于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至標(biāo)線。
系列乙酰氨基酚標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:精密量取乙酰氨基酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,用流動(dòng)相稀釋,配制成質(zhì)量濃度分別為10、25、50、100、200、400、800、1 600 μg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.3.2 樣品處理
將動(dòng)物源性食品樣品用研磨機(jī)充分粉碎,攪拌均勻,稱取5 g 于具塞離心管中,加入20 mL 乙酸乙酯,超聲10 min后渦旋2 min,然后以12 000 r/min離心10 min。取上清液至另一干凈的離心管中,殘?jiān)尤?0 mL 乙酸乙酯重復(fù)提取一次,再次離心后取上清液,合并上清液,于45 ℃水浴氮?dú)獯蹈?,? mL流動(dòng)相復(fù)溶后,以12 000 r/min離心10 min,取上清液過(guò)0.22 μm濾膜,作為樣品溶液。
1.3.3 樣品測(cè)定
試樣液經(jīng)限進(jìn)介質(zhì)色譜柱高效液相色譜儀分析,測(cè)得峰面積,采用外標(biāo)法通過(guò)上述標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算其濃度。
首先嘗試使用GB 29683—2013[16]使用的常規(guī)反相C18色譜柱。結(jié)果表明,因其不具有在線排除大分子蛋白及油脂的功能,故在不進(jìn)行SPE 凈化時(shí),容易出現(xiàn)蛋白堵塞色譜柱的問(wèn)題。隨后進(jìn)行了不同鍵合相類型的限進(jìn)介質(zhì)色譜柱比較,鍵合相類型包括苯基鍵合、C8鍵合和磺酸基陽(yáng)離子鍵合。由于目標(biāo)物對(duì)乙酰氨基酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)可帶正電荷,理論上通過(guò)反相機(jī)理或陽(yáng)離子交換機(jī)理均可實(shí)現(xiàn)保留分離,但在實(shí)際試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),C8鍵合型限進(jìn)介質(zhì)色譜柱對(duì)基質(zhì)分離效果較差,樣品中雜質(zhì)對(duì)目標(biāo)物存在干擾(圖1);磺酸基陽(yáng)離子鍵合型限進(jìn)介質(zhì)色譜柱對(duì)目標(biāo)物的保留時(shí)間較短,樣品中雜質(zhì)對(duì)目標(biāo)物存在干擾(圖2);苯基鍵合型限進(jìn)介質(zhì)色譜柱對(duì)目標(biāo)物的分離相對(duì)較好,且目標(biāo)物保留時(shí)間理想(圖3)。綜合考慮分離和保留效果,最終選擇苯基鍵合型限進(jìn)介質(zhì)色譜柱。
圖1 使用C8鍵合型限進(jìn)介質(zhì)色譜柱的色譜圖
圖2 使用磺酸基鍵合型限進(jìn)介質(zhì)柱的色譜圖
圖3 使用苯基鍵合型限進(jìn)介質(zhì)柱的色譜圖
GB 29683—2013使用C18色譜柱分析動(dòng)物源性食品中的對(duì)乙酰氨基酚,流動(dòng)相為0.05 mol/L 乙酸銨溶液-乙腈(體積比為8∶2)。換用限進(jìn)介質(zhì)色譜柱后,研究發(fā)現(xiàn),增大水相比例有利于提高對(duì)乙酰氨基酚的分離度,并獲得更大的響應(yīng)值,當(dāng)兩相體積比為95∶5時(shí)效果最佳。此外,向流動(dòng)相中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的乙酸后,在目標(biāo)物響應(yīng)值未變的基礎(chǔ)上,獲得了更穩(wěn)定的保留時(shí)間。
選擇10 μg/kg的加標(biāo)樣品,連續(xù)測(cè)定3天,每天重復(fù)分析3 次,計(jì)算色譜峰面積均值及保留時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。不同流動(dòng)相種類及比例對(duì)目標(biāo)物分析結(jié)果的影響如圖4所示。
圖4 使用不同流動(dòng)相時(shí)乙酰氨基酚的色譜響應(yīng)值
GB 29683—2013中樣品處理方法包括提取、除脂、凈化3 個(gè)步驟,操作步驟繁多復(fù)雜,對(duì)乙酰氨基酚的回收率不高(回收率下限要求僅為70%)。提取過(guò)程是用于將動(dòng)物源性食品中的對(duì)乙酰氨基酚提取釋放,該過(guò)程不能省略,可考慮省略除脂、凈化步驟。
筆者建立的方法省略了除脂、凈化兩個(gè)步驟,分別采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法和該方法對(duì)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10 μg/kg 的豬肉樣品進(jìn)行處理后測(cè)定,6 次平行試驗(yàn)測(cè)定結(jié)果表明,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)乙酰氨基酚的平均回收率及其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為78.2%、8.9%,該方法對(duì)乙酰氨基酚的平均回收率及其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差則分別為99.3%、5.4%,明顯優(yōu)于國(guó)標(biāo)方法。該樣品處理方法不僅提高了乙酰氨基酚回收率,還節(jié)省了試劑耗材,大幅降低了樣品處理成本,減少了分析時(shí)間。
使用限進(jìn)介質(zhì)色譜柱對(duì)僅進(jìn)行了液液提取的樣品分析,考察色譜柱的壽命,結(jié)果表明,分析200份樣品后色譜柱理論塔板數(shù)未見(jiàn)明顯變化,表明該色譜柱可長(zhǎng)期穩(wěn)定使用。
精密吸取系列乙酰氨基酚標(biāo)準(zhǔn)工作溶液各20 μL,注入液相色譜儀測(cè)定。以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以相應(yīng)的色譜峰面積為縱坐標(biāo),擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程。結(jié)果顯示,乙酰氨基酚質(zhì)量濃度在10~1 000 μg/L范圍內(nèi)線性方程為y=189.808x-259.144,相關(guān)系數(shù)為0.999 9,表明線性關(guān)系良好。
以3倍信噪比對(duì)應(yīng)的加標(biāo)樣品中乙酰氨基酚的質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為方法檢出限,以10倍信噪比對(duì)應(yīng)的加標(biāo)樣品中乙酰氨基酚的質(zhì)量濃度作為方法定量限。樣品中對(duì)乙酰氨基酚的檢出限和定量限分別為0.6、2 μg/kg,優(yōu)于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法(檢出限和定量限分別為3、10 μg/kg)。
對(duì)豬肉陰性樣品進(jìn)行低、中、高3個(gè)濃度水平加標(biāo):將豬肉陰性樣品分別使用研磨機(jī)充分粉碎并攪拌均勻后,分別稱取樣品5 g 于3 只具塞離心管中,分別加入0.1 μg/mL乙酰氨基酚標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1、0.5、1 mL,再分別加入19.9、19.5、19 mL 乙酸乙酯,超聲10 min后渦旋2 min,以12 000 r/min離心10 min,取上清液至另一干凈的離心管中,殘?jiān)尤?0 mL 乙酸乙酯重復(fù)提取一次,再次離心后取上清液,合并上清液,于45 ℃水浴氮?dú)獯蹈桑? mL 流動(dòng)相復(fù)溶,以12 000 r/min離心10 min,取上清液過(guò)0.22 μm濾膜,進(jìn)樣測(cè)定。添加水平分別為2、10、20 μg/kg,每個(gè)添加水平進(jìn)行6 次平行試驗(yàn),加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 樣品加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果
由表1 可知,3 種樣品的平均加標(biāo)回收率為85.3%~105.3%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于5.9%,表明該方法具有較好的回收率和重現(xiàn)性。豬肉、牛肉、羊肉加標(biāo)樣品色譜圖如圖5所示。
圖5 加標(biāo)樣品色譜圖
將限進(jìn)介質(zhì)色譜法引入食品分析領(lǐng)域,可大幅簡(jiǎn)化樣品前處理過(guò)程,大幅降低實(shí)驗(yàn)人員的時(shí)間成本和試劑耗材成本。該方法操作簡(jiǎn)單便捷,專屬性強(qiáng),靈敏度高。