液相色谱-串联质谱联用技术在禽产品安全检测中的应用
2014-04-18林红华江秀红黄瑜
林红华 江秀红 黄瑜
(1.福建省农产品质量安全检验检测中心福州350003;2.福建省农业科学院畜牧兽医研究所福州350013)
液相色谱-串联质谱联用技术在禽产品安全检测中的应用
陈瑞清1林红华1江秀红1程龙飞2黄瑜2
(1.福建省农产品质量安全检验检测中心福州350003;2.福建省农业科学院畜牧兽医研究所福州350013)
概述高效液相色谱-串联质谱联用技术应用于禽产品中磺胺类、氟喹诺酮类、硝基呋喃类代谢物和四环素类药物残留的检测方法。
高效液相色谱-串联质谱联用禽产品药物残留
近年来,因兽药残留问题而引起食物中毒和影响畜禽产品出口的事件越来越多,兽药残留不仅直接对人体产生急慢性毒性作用,也引起耐药性传递,间接危害人类健康,畜禽产品中的兽药残留对人的潜在危害愈来愈引起人们的重视。因此,将现代检测技术引入禽产品安全监测体系,对保证禽产品安全,维护人类身体健康具有重要意义。目前农业部对禽产品的例行监控检测项目有磺胺类药物、氟喹诺酮类药物、硝基呋喃类代谢物和四环素类药物等,常用检测方法有微生物法、高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法等,由于兽药残留分析目标物浓度低、样品基质复杂、干扰因素多等因素,而液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)联用技术由于具有高选择性、高灵敏度、定量准确性高等优势而愈来愈受到广泛应用。为此,笔者就近年来HPLC-MS/MS联用技术在禽产品安全检测方面的应用进行综述。
1 液相色谱-串联质谱联用技术概述
20世纪90年代以来,随着液相色谱技术和质谱技术的不断发展,液相色谱与高选择性、高灵敏度的串联质谱的联用得到了极大的重视和发展,其主要原理是被测组分经过液相分离后,进入质谱系统,在离子源将分析物由液态转换为气态带电离子,即准分子离子,经一级质量分析器(MS1)根据质核比(m/z)进行分离,得到的母离子进入碰撞室进行诱导解离,产生的特征碎片离子在二级质量分析器(MS2)进行分离,然后到达检测器并记录信息而实现对样品进行定性和定量的一种分析方法。通常用已知浓度的标准溶液进样,以标准溶液中被测组分峰面积为纵坐标、被测组分浓度为横坐标绘制标准曲线,用单点或工作曲线即可实现对样品中被测组分的准确定量。
液相色谱-串联质谱联用技术通过选择监测MS1和MS2,可以有效降低本底噪音的干扰,在很大程度上提高了检测灵敏度,且分析目标化合物的范围大,成为兽药残留检测的优选方法。目前抗生素、抗寄生虫药物、镇静剂、激素类、解热镇痛类等绝大多数种类的兽药都可以采用HPLC-MS/MS法进行定性、定量残留检测。
2 液相色谱-串联质谱联用技术在禽产品安全检测中的应用概况
2.1 液相色谱-串联质谱联用技术在磺胺类药物检测中的应用磺胺类药物(Sulfonamides,SAs)属于人工合成的抗菌药物,由于具有抗菌谱广、抗菌活性强、口服吸收好、价格低廉等特点广泛用于预防和治疗动物和人类的多种感染性疾病。SAs都是以对氨基苯磺酰胺为基本结构的衍生物,对位游离氨基为抗菌活性所必需的基团,抗菌作用范围广,对许多革兰氏阳性菌和一些革兰氏阴性菌有抑制作用,甚至对衣原体属和某些原虫都有效,为广谱抑菌剂。但广泛和大量使用会导致其在动物性食品中的残留,严重危害人类的健康,主要引起泌尿系统损伤,破坏人体的造血机能,具有致肿瘤倾向和变态反应,为此农业部为加强兽药残留监控,于2002年在农业部235号公告中规定其总残留量为100μg/kg。
董丹等[1]以稳定同位素13C6-磺胺二甲基嘧啶为内标,采用ESI+多反应监测法,成功建立鸡肉中17种磺胺类药物液相色谱-串联质谱残留测定法;庞国芳等[2]应用液相色谱-串联质谱联用技术,采用外标法成功对禽组织中16种磺胺类药物进行定量分析测定;刘佳佳等[3]利用高效液相色谱-电喷雾串联四极杆质谱(HPLC-MS/MS)联用技术,建立了一种在28 min内快速分离和测定鸡肉、猪肉、牛肉、羊肉、蜂蜜、牛乳中24种磺胺类药物残留的方法。我国于2006年颁布了相应的国家标准GB/T 20759-2006《畜禽肉中十六种磺胺类药物残留量的测定高效液相色谱-串联质谱法》,农业部也于2008年颁布了行业标准《农业部1025号公告-23-2008动物源食品中磺胺类药物残留检测液相色谱-串联质谱法》,现行农业部推荐的磺胺类例行监控检测方法就是采用这个行业标准。
2.2 液相色谱-串联质谱联用技术在氟喹诺酮类药物检测中的应用氟喹诺酮类药物(quinolones, QNs),又称吡酮酸或吡啶酮酸类,是在喹诺酮环结构的6位引入氟、7位引入哌嗪环而得到的一类衍生物,是一类较新的合成抗菌药物,是继磺胺类药物之后人类在合成抗生素方面最重要的突破。自20世纪60年代美国Sterling-Winthrop研究所Lesher等发现第一个喹诺酮类抗菌药萘啶酸以来,氟喹诺酮类药物已广泛应用于临床。氟喹诺酮类对G-杆菌包括绿脓杆菌均有良好抗菌作用,对G+球菌也具一定抗菌活性,临床用于治疗尿路、肠道、呼吸道以及皮肤软组织、腹腔、骨关节等感染,取得良好疗效,不良反应轻微。目前常用的氟喹诺酮类药物主要有恩诺沙星、环丙沙星、诺氟沙星、培氟沙星(Pefloxacin,甲氟哌酸)、依诺沙星(Enoxacin,氟啶酸)、氧氟沙星(Ofloxacin,氟嗪酸)。近几年,又有多种氟化喹诺酮类新品种不断被研制并上市。如洛美沙星、氟罗沙星和二氟沙星等。其主要特点是长效,抗菌谱进一步扩大,增强了对G+球菌和厌氧菌以及衣原体、支原体的抗菌作用,以及具有吸收更好、组织浓度更高、不良反应更少等优点。氟喹诺酮类药物的作用机制为抑制细菌的DNA旋转酶,从而影响DNA的正常形态与功能,阻碍DNA的正常复制、转录、转运与重组,从而产生快速杀菌作用。目前QNs残留最受关注的危害就是动物的耐药菌株,特别是肠道细菌通过食物链向人类传播,从而间接危害人类健康。
QNs在体内分布广泛,一般肝、肾组织浓度最高,肌肉、血浆中浓度最低。组织中QNs残留物主要是原形药物,故一般选择原形药物作标示残留。彭涛等[4]采用反相高效液相色谱-四级杆串联质谱(RP-HPLC-MS/MS)技术,电喷雾电离(ESI)、正离子多反应监测(MRM)模式、外标法定量同时成功测定了鸡肉中的5种喹诺酮药物残留。目前仍无禽产品中氟喹诺酮类药物残留液相色谱-串联质谱法的国家或农业行业标准,农业部禽产品中氟喹诺酮类药物残留例行监控检测方法仍采用液相色谱法监测。
2.3 液相色谱-串联质谱联用技术在硝基呋喃类代谢物检测中的应用硝基呋喃类抗生素(Nitrofurans,NFs)主要指呋喃唑酮、呋喃西林、呋喃妥因和呋喃它酮等,曾被广泛应用于畜禽传染病的预防和治疗,是一类人工合成抗菌药。其残留代谢物有“三致”的潜在危害,欧盟1997年开始将其列为禁用药物,我国于2002年也规定在动物食用组织中不得检出,2006年日本肯定列表把它列为禁用药。因该类药物在体内代谢快,无法检测原型药物,而其代谢产物可稳定存在数月,因此,常以代谢物作为该类药物残留的标示物,目前研究较多的NFs代谢物有呋喃唑酮代谢物AOZ,呋喃它酮代谢物AMOZ,呋喃西林代谢物SEM和呋喃妥因代谢物AHD。
林黎明等[5]采用液相色谱-串联质谱联用技术以内标法成功对4种硝基呋喃类代谢产物AOZ、AMOZ、SEM和AHD进行定量测定并研究了硝基呋喃在鸡饲养过程中的残留规律。国家先后颁布了《GB/T 20752-2006猪肉、牛肉、鸡肉、猪肝和水产品中硝基呋喃类代谢物残留量的测定液相色谱-串联质谱法》和《GB/T 21311-2007动物源性食品中硝基呋喃类药物代谢物残留量检测方法高效液相色谱/串联质谱法》两个国家标准,农业部于2006年颁布了行业标准《农业部781号公告-4-2006动物源食品中硝基呋喃类代谢物残留量的测定高效液相色谱-串联质谱法》并推荐用于禽产品中硝基呋喃类代谢物残留量的例行监测。
2.4 液相色谱-串联质谱联用技术在四环素类药物检测中的应用四环素类药物是由放线菌产生的一类抗生素,基本框架为并四苯,由四个环构成,因此而得名,包括天然的四环素(Tetracycline,TC)、土霉素(Oxytetracycline,OTC)、金霉素(Chlortetracycline,CTC)以及半合成的强力霉素、去甲金霉素等,属于广谱抗生素,对G+和G-菌以及衣原体、霉形体、立克次氏体等都有抑杀作用,在畜禽生产中被广泛用作药物添加剂用于促进动物生长、防治肠道感染等,但易引起局部刺激、二重感染、过敏反应、交叉耐药性以及对肝脏损害等,从而给人们身体健康带来隐患。我国农牧发[2002]235号文《动物性食品中兽药最高残留限量》中对不同组织中的四环素类药物最大残留量作了相应的规定。
刘艳华等[6]采用外标法成功建立了一种专属、灵敏的可同时测定鸡肉中土霉素、四环素和金霉素残留的液相色谱-串联质谱联用检测方法;郭黎明等[7]采用超高效液相色谱-串联质谱在正离子模式下通过多反应监测方式同时测定了鸡肝脏组织中3种四环素类药物、10种磺胺类药物和8种喹诺酮类药物的残留,该方法21种药物的检出限均为2μg/kg,定量限均为5μg/kg,方法回收率在66.8%~128.5%。农业部于2008年颁布了行业标准《农业部1025号公告-12-2008鸡肉、猪肉中四环素类药物残留检测液相色谱-串联质谱法》,并推荐用于鸡肉组织中四环素类药物的残留监测。
3 结语
液相色谱-串联质谱技术结合了色谱的高分离性能和质谱的高选择性、高灵敏度、极强的专属性等优点,可同时准确测定多种组分,可实现禽产品多残留痕量检测;同时,随着人们对禽产品安全的不断关注与重视,我国也将重新修订现已滞后的禽产品兽药残留限量标准。可以预见,液相色谱-串联质谱联用技术将是禽产品安全检测的最主要分析手段,未来的串联质谱仪将更快、更灵敏、更准确,在禽产品质量安全监管中更能发挥积极的保驾护航作用。
[1]董丹,邵兵,吴永宁,等.液相色谱-电喷雾串联四极杆质谱法测定鸡肉中17种磺胺类药物的残留[J].色谱,2005,23 (4):404-407.
[2]庞国芳,曹彦忠,张进杰,等.液相色谱-串联质谱同时测定家禽组织中16种磺胺残留[J].分析化学,2005,33(9):1252-1256.
[3]刘佳佳,佘永新,刘洪斌,等.高效液相色谱-串联质谱法同时测定动物源性食品中24种磺胺类药物残留[J].分析试验室,2011,30(2):9-13.
[4]彭涛,雍炜,安娟,等.反相高效液相色谱/质谱法同时测定鸡肉中5种喹诺酮药物残留[J].分析化学,2006,34(特刊): 10-14.
[5]林黎明,林回春,刘心同,等.固相萃取高效液相色谱-质谱法测定动物组织中硝基呋喃代谢产物[J].分析化学, 2005,33(5):707-710.
[6]刘艳华,张纯萍,门立强,等.液相色谱-串联质谱法测定鸡肌肉组织中的四环素类药物残留[J].色谱,2006,24(2):171-173.
[7]郭黎明,朱奎,江海洋,等.超高效液相色谱-串联质谱同时测定鸡肝中残留的四环素类、磺胺类和喹诺酮类药物[J].色谱,2009,27(4):412-416.
The applications of HPLC-MS/MS in the safety testing of poultry products
Chen Ruiqing1Lin Honghua1Jiang Xiuhong1Cheng Longfei2Huang Yu2
(1.Fujian inspection and testing centre for agricultural product quality and safety,Fuzhou 350003; 2.Animal husbandry and veterinary research institute,Fujian academy of agricultural sciences,Fuzhou 350013)
The determination methods based on performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(HPLC-MS/MS)have been summarized for the analysis of drugs residue about sulfa fluoroquinolone nitrofurans metabolites and tetracycline in the poultry products.
HPLC-MS/MS poultry products drug residue
A
1003-4331(2014)04-0024-03
福建省农业五新工程项目[闽发改投资(2012)931号]资助。