蜂蜜中金霉素残留提取新方法的探讨
2018-06-08关世恒刘红伟郑纯宇付有利高火亮王鋆坦
任 钊 关世恒 刘红伟 郑纯宇 付有利 李 娜 高火亮 王鋆坦
(河南省商业科学研究所有限责任公司,河南 郑州 450002)
金霉素(CTC)是一种对多种病原菌有较强的抑制作用的高效广谱抗生素,广泛应用于动物的各种传染性疾病治疗,食用含有金霉素残留的动物肉类会引起人体健康危害,产生一些障碍性疾病。中国是世界第一养蜂大国,蜂产品资源相当丰富,在蜂产品的研究开发方面,尽管工作做了很多,目前我国主要蜂产品的工业化生产效率普遍低下,高新技术的精 、深加工产品非常少,附加值高的产品几乎没有[1,2]。但是世界其他许多国家对蜂类产品的质量要求却越来越高,欧盟、美国等许多国家已明确禁止将此类抗生素用于生产动物源性食品[3]。
目前蜂产品中金霉素残留的提取,一般的方法有溶剂萃取法、吸附法、沉淀法、离子交换法、膜分离技术、高效毛细管电泳技术、双水相技术和反束胶萃取技术等,这些方法大多提取率低、耗时长、易污染,不易于实际的推广应用[4,5]。本文采用溶剂提取脱水处理对蜂蜜中金霉素进行了探索,并用化学发光法进行检测,该方法操作快捷、简便,结果准确、可靠。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
蜂蜜产品购于郑州市金水区某超市;实验所用试剂均为分析纯,实验用水为高纯水。金霉素标准品购于省食品药品检验所,金霉素(CTC)储备液:称取金霉素标准品0.01g放入50mL容量瓶中,缓慢加入0.1mol/L盐酸至刻度,得到储备液浓度为2×10-4mg/L。超灵敏管式发光仪(Lumat LB 9507,德国);实验室用超纯水机(Water Purifier,四川)。
1.2 实验方法
1.2.1 样品处理
称取10.0g蜂蜜待测样品于250mL锥形瓶中,加入30mL无水乙醇、30g无水硫酸镁,固定在振荡仪上提取30min,以6000rpm离心20min,取上清液15mL,氮吹氮吹使溶剂挥发尽,最后用0.01mol/L稀盐酸2.5mL,上机检测。试样3份,2份为空白样品,1份加入适量的1×10-5mg/L金霉素使用液,以考查试样处理效果。
1.2.2 样品检测
Lumat LB9507超灵敏管式发光仪采用两个进样泵喷射式加液方式。具体实验条件:泵1进样量100μl浓度为0.05mol/L的NaIO4;泵2进样量100μl浓度为0.03mol/LH2O2;金霉素、空白和实验筛选体系中有颜色的物质都通过手动进样,加入量100μl,见示意图(图1)。
图1 LB 9507检测原理图
1.2.3 标准曲线的绘制
以金霉素标准使用液浓度为横坐标,以体系产生的相对发光值△I为纵坐标,绘制标准曲线如图2、图3。
图2 低浓度标准曲线
图3 高浓度标准曲线
1.2.4 样品测定
用移液器量取待测样品100μl,加入发光体系中,记录相对发光值△I,代入标准曲线法得出金霉素含量。
2 结果与讨论
2.1 化学发光体系的筛选
实验中拟采用 “信噪比”(△I/I1)作为筛选体系的依据。实验中金霉素标浓度为1×10-6mg/L,本实验考察的化学发光体系有:鲁米诺-高锰酸钾体系、鲁米诺-过氧化氢体系、亚硫酸钠-过氧化氢体系、高碘酸钠-过氧化氢体系、铁氰化钾-鲁米诺体系、鲁米诺-四价铈体系、铁氰化钾-亚硫酸钠体系、重铬酸钾-亚硫酸钠体系、亚硫酸钠-四价铈体系、高锰酸钾-亚硫酸钠体系、铜氨络离子-过氧化氢-CTMAB体系。实验结果显示:高锰酸钾-亚硫酸钠体系、高碘酸钠-过氧化氢体系、铜氨络离子-H2O2-CTMAB体系都可以作为检测金霉素的检测体系,其中高碘酸钠-过氧化氢体系没有颜色干扰,10s即可完成化学发光,在0.6s时产生最大发光值,随后发光逐渐减弱,该发光动力学曲线如图4。
图4 NalO4-H2O2发光动力学曲线
2.2 介质的选择及浓度的影响
实验条件:金霉素标浓度为1×10-6mg/L,泵1进样NaIO4,浓度为0.05mol/L,加入量100μl;泵2进样,H2O2,浓度为0.03mol/L,加入量100μl;金霉素和空白,手动进样,加入量100μl。NaIO4-H2O2化学发光体系一般在酸性溶液中较稳定、较强,实验选择在处理样品时加入一定浓度的H3PO4、HCl、HNO3、H2SO4等酸性溶液。实验结果表明:稀盐酸浓度在0.001mol/L增加至0.01mol/L时,体系的△I/I逐渐增加达到最大,稀盐酸浓度从0.01mol/L增加至0.022mol/L时,体系的△I/I逐渐减小。因此,稀盐酸浓度为0.01mol/L时,效果最好。
图5 盐酸浓度的影响
2.3 干燥剂的筛选
实验室中常用的干燥剂有很多种,根据本实验考察的干燥剂有:无水氯化钙、无水硫酸钠、无水硫酸镁、无水硫酸钙、无水碳酸钾、氧化钙等。实验结果表明:无水硫酸镁吸水容量大,速度快,且是中性化合物,对实验的干扰性小,试样称取量为10g时,无水硫酸镁用量从15g增加至30g时,样品回收率显著提高,可达92.2%,无水硫酸镁用量从30g再增加40g时,样品回收率走势平缓,并未增加明显。因此,干燥剂选择无水硫酸镁用量为30g时,效果最好。
图6 干燥剂的影响
图7 硫酸镁用量的影响
2.4 提取溶剂的筛选
实验室中常用的提取溶剂有很多种,根据本实验考察的溶剂剂有:石油醚、正己烷、乙醚、乙酸乙酯、丙酮、无水乙醇等。实验结果表明:无水乙醇提取效率高,操作简便,试样称取量与提取溶剂为2∶1增加1∶3时,样品回收率显著提高,可达91.8%,试样称取量与提取溶剂为1∶3增加1∶5时,样品回收率走势平缓,并未增加明显。因此,提取溶剂选择无水乙醇用量为试样3倍时,效果最好。
图8 提取溶剂的影响
图9 无水乙醇用量的影响
2.5 提取时间的筛选
本实验采用无水乙醇作为提取溶剂,提取效率高,价格便宜,操作简便,氮吹浓缩过程容易挥发出,不产生溶剂残留。实验结果表明:使用无水乙醇震荡提取时间从10min增加至30min时,样品回收率显著提高,可达92.6%,无水乙醇震荡提取时间从30min增加至60min时,样品回收率走势平缓,并未增加明显。因此,无水乙醇提取时间为30min时,效果最好。
图10 提取时间的影响
2.6 离心时间、转数的筛选
图11 离心时间的影响
试样中抗生素经过提取试剂震荡提取后,采用离心方法使试样固液,考查了离心时间、离心转速对试样提取后回收率的影响。实验结果表明:离心时间从5min增加至20min时,样品回收率显著提高,可达90.5%,离心时间从20min增加至30min时,样品回收率走势平缓,并未增加明显;离心转数从4000r/min增加至6000r/min,样品回收率显著提高,可达90.6%,离心转数从6000r/min增加至9000r/min时,样品回收率走势并未增加明显,反而有所降低。因此,离心时间选择20min、离心转速6000r/min时,效果最好。
图12 离心转速的影响
2.7 条件指标优化
实验结果产生2个分段的线性范围:金霉素浓度0~8×10-7mg/L、10~100×10-7mg/L范围内与相对发光值△I有良好线性关系 ,方法检出限达到10-8mg/L。精密度实验RSD为为2.12%~2.74%,准确度实验,样品加标后回收率为92.6%~97.6%。
3 结论
本文探索了用溶剂提取对蜂蜜中金霉素提取方法进行研究,筛选了适合金霉素检测的化学发光体系,研究发现:样品以1∶3加入无水乙醇、无水硫酸镁后,振荡提取30min,6000rpm离心20min,吸取上清液15mL,氮吹使溶剂挥发尽,最后加入浓度为0.01mol/L稀盐酸2.5mL,可以有效提高蜂蜜中金霉素残留的提取率。该方法操作快捷、简便,结果准确、可靠。
[1]张文文,周金慧,郭伟华,等.2014年国内外蜂产品质量安全研究进展[J].中国蜂业,2015(6):19-24.
[2]李哲.兽药残留分析中样品前处理技术研究进展[J].科研,2016,12(5):313.
[3]张亚欠.蜂王浆和牛奶中兽药残留分析方法研究[J].河北大学,2016.
[4]朱晓丽.蜂王浆中抗生素残留检测方法研究进展[J].工程技术(引文版),2016,3(40):20.
[5]闫小峰.四环素类抗生素残留检测方法研究进展[J].中国兽药杂志,2010(5):47-50.