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高效液相色谱法测定脂肪中11种苯并咪唑类药物残留标志物

2019-08-22邵琳智陈思敏

分析测试学报 2019年8期
关键词:苯并咪唑氯苯羟基

邵琳智,邹 游,陈思敏

(广东检验检疫技术中心,广东 广州 510623)

苯并咪唑类(Benzimidazoles,BMZs)药物由于特殊的化学结构而具有良好的生物活性[1],是一种广谱、高效的驱虫药,广泛用于治疗猪、牛、羊消化道寄生虫病[2]。作为寄生蠕虫疾病治疗的首选药物,苯并咪唑类药物发展非常迅速[3],随之也带来了许多潜在风险。研究表明,苯并咪唑类药物具有致畸与致突变作用,其亚砜化物、羟化产物等代谢物具有胚胎毒性[4],因此许多国家将该类药物及其代谢物同时列为牛、羊、猪的肌肉、脂肪、肝、肾以及禽肉、禽蛋和奶中的限用物质进行监控。

我国最新制定的食品安全国家标准《动物性食品中兽药最大残留限量》(征求意见稿)[5]对农业部

235号公告[6]进行修订,其中苯并咪唑类药物增至9种,对其残留标志物亦作了较大修改。规定非班太尔、芬苯达唑、奥芬达唑的残留标志物为芬苯达唑、奥芬达唑和奥芬达唑-2-氨基砜的总和;奥苯达唑的残留标志物为奥苯达唑;噻苯达唑的残留标志物为噻苯达唑和5-羟基噻苯达唑;三氯苯达唑的残留标志物为三氯苯达唑酮;阿苯达唑的残留标志物为阿苯达唑-2-氨基砜;氟苯达唑的残留标志物为氟苯达唑;甲苯达唑的残留标志物为2-氨基-5-苯甲酰基苯并咪唑和5-羟基甲苯达唑。修改后的残留标志物增至11种,与食品法典委员会(CAC)和欧盟的苯并咪唑类药物最大残留限量要求基本一致。

该征求意见稿[5]规定阿苯哒唑的残留标志物在脂肪中的最高残留限量(MRL)为100 μg/kg;非班太尔、芬苯哒唑、奥芬哒唑的残留标志物在牛、羊、猪、马脂肪中的MRL为100 μg/kg,家禽中为50 μg/kg(仅芬苯哒唑);奥苯哒唑的残留标志物在猪脂肪中MRL为500 μg/kg;噻苯哒唑的残留标志物在牛、猪、羊脂肪中的MRL为100 μg/kg;三氯苯哒唑的残留标志物在牛、羊脂肪中的MRL为100 μg/kg。但相关国家标准[7-8]、行业标准[9]和文献报道[2,10-16]中,主要是针对肌肉、肝、肾等动物组织或禽肉、蛋和奶中的苯并咪唑类药物及代谢物检测,极少涉及脂肪基质。由于脂肪的油脂含量大,包裹性和黏附性强[17],导致提取非常困难,净化效果不佳。此外,脂肪含有较多饱和脂肪酸,氧化能力较强,而苯并咪唑类药物不稳定,前处理过程易发生降解,尤其是5-羟基噻苯达唑;若采用国标的净化流程,三氯苯达唑酮等残留标志物几乎不保留,加标回收率极低。本文采用更具广泛适用性的前处理方式,尤其是对易降解残留化合物的保护技术,并以极性大、穿透力强的乙腈作为提取溶剂,可有效减少脂溶性杂质的共提取[18],从而建立了同时测定鸡、猪脂肪中上述11种苯并咪唑类药物残留标志物的高效液相色谱(HPLC)法,填补了脂肪中同时检测苯并咪唑类药物残留标志物的技术空白。

1 实验部分

1.1 仪器、试剂与材料

LC-20AD高效液相色谱仪,配自动进样器、柱温箱、紫外检测器(岛津公司);感量0.000 01 g的分析天平和感量0.01 g的天平(Sartorius公司);GM 200型肉类组织捣碎机(Retsch公司);MS 3 basic旋涡振荡器、减压旋转蒸发仪(IKA公司);SW 30H超声波水浴(Sono Swiss公司);3-30K离心机(Sigma公司)。

奥芬达唑、芬苯达唑、奥芬达唑-2-氨基砜、阿苯达唑-2-氨基砜、噻苯达唑、5-羟基噻苯达唑、2-氨基-5-苯甲酰基苯并咪唑、5-羟基甲苯达唑、氟苯达唑、奥苯达唑和三氯苯达唑酮,纯度均在97%以上(德国Dr.Ehrenstorfer公司),各标准品先用10 mL N,N-二甲基甲酰胺溶解,再用甲醇配成200 mg/L标准储备溶液,使用时根据需要稀释成混合标准工作溶液。没食子酸丙酯(PG);乙腈、甲醇(HPLC级,Fisher公司),乙酸(色谱纯,Merck公司);其它未特殊说明的试剂均为分析纯;Oasis MCX固相萃取柱(60 mg/3 mL,Waters公司)。猪脂肪和鸡脂肪均为送检样品。

1.2 实验方法

提取:称取2 g试样(准确至0.01 g)于50 mL离心管中,加入5 mL正己烷,涡旋振荡5 min,充分溶解脂肪,加入 10 mL 0.1 mol/L盐酸-乙腈(1∶1,体积比)和0.1 mL 20%PG甲醇溶液,涡旋2 min,置超声波水浴中超声5 min,涡旋振荡15 min,4 000 r/min 离心 5 min,取下层清液5 mL于15 mL离心管中,待净化。

净化:向待净化液中加入2.5 mL 0.1 mol/L盐酸,混匀后加入3 mL 正己烷,涡旋振荡2 min,10 000 r/min离心5 min,弃去上层正己烷,下层清液加入20%PG甲醇溶液0.1 mL,混匀,转入经预处理的MCX固相萃取柱中,以小于1 mL/min的流速使样品溶液全部过柱,弃去流出液。依次用3 mL 0.1 mol/L盐酸-甲醇(2∶1,体积比)、4 mL 5%氨水溶液淋洗,淋洗液全部过柱,弃去淋洗液,最后用4 mL 5%氨水甲醇洗脱。

浓缩:洗脱液以0.5 mL/min流速全部通过小柱,并收集于带刻度的浓缩瓶中,38 ℃水浴下减压旋转蒸发至约500 μL后,以0.1 mol/L盐酸定容至1 mL,涡旋2 min,溶液以10 000 r/min 离心5 min后,供测定。

1.3 液相色谱分析条件

Atlantis T3 色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);柱温:40 ℃;检测波长:292 nm;流速:1.0 mL/min;进样量:40 μL;流动相:A为甲醇,B为1%乙酸;梯度洗脱程序:0~10.0 min,10%~45%A;10.0~15.0 min,45%~40%A;15.0~25.0 min,40%~75%A;25.0~35.0 min,75%~90%A;35.0~35.1 min,90%~100%A;35.1~45.0 min,100%A;45.0~45.1 min,100%~10%A;45.1~60.0 min,10%A。

2 结果与讨论

2.1 抗氧化剂的优化

2.1.1 抗氧化剂种类的选择脂肪中富含氧化能力强的饱和脂肪酸,对待测化合物尤其是5-羟基噻苯达唑有明显的降解破坏作用,前处理过程若不加抗氧化剂,将导致其回收率极低甚至色谱峰完全消失。林海丹等[11]的研究显示,1 g/100 mL二丁基羟基甲苯(BHT)可明显提高奥芬达唑、奥芬达唑砜等的提取效率。本实验比较了GB/T 21324-2007[7]中采用的BHT以及丁基羟基茴香醚(BHA)、特丁基对苯二酚(TBHQ)和PG的抗氧化效果。结果表明,BHA和TBHQ的抗氧化效果不佳,且待测化合物的色谱图中杂峰较多;BHT的抗氧化效果差,且由于其水溶性较差,在洗脱液旋蒸时易析出,导致液相色谱系统堵塞,此外BHT对三氯苯达唑酮有轻微降解作用,使其回收率在70%以下。而PG的抗氧化效果良好,干扰物与待测化合物的色谱峰可基本分离,且PG的水溶性较好,上机溶液澄清,对三氯苯达唑酮也有保护作用,可将其回收率提高15%~20%。本方法最终选择PG作为抗氧化剂。

2.1.2 抗氧化剂浓度的选择本实验采用甲醇溶解PG,比较了PG含量为5%、10%和20%时的抗氧化效果。结果显示,5%PG甲醇溶液对鸡、猪脂肪中5-羟基噻苯达唑的保护力度不够,其回收率不足50%。对于鸡脂肪,10%PG甲醇溶液即能很好地保护5-羟基噻苯达唑;但对于猪脂肪,则需20%PG甲醇溶液才能保护5-羟基噻苯达唑。本方法最终选择20%PG甲醇溶液作为抗氧化剂。

2.1.3 抗氧化剂加入次数的选择对于猪脂肪,若仅在提取或过柱前加1次20%PG甲醇溶液,5-羟基噻苯达唑的回收率低于80%,而在提取和过柱前加入2次抗氧化剂才能确保5-羟基噻苯达唑不被氧化。本方法最终选择分2次加入20%PG甲醇溶液。

2.2 净化方式的优化

采用MCX固相萃取柱进行净化,按照GB/T 21324-2007[7]的过柱条件处理加标样品时,发现0.1 mol/L盐酸淋洗液的除杂效果不佳,且三氯苯达唑酮会被洗脱下来,导致其回收率为零;以10%氨水乙腈为洗脱液时,则后续浓缩时间过长,且会影响2-氨基-5-苯甲酰基苯并咪唑的回收率。本方法改用0.1 mol/L盐酸-甲醇(2∶1)为淋洗液,可除去大部分杂质且三氯苯达唑酮不会被洗脱下来,再配合使用5%氨水溶液淋洗,能有效去除奥芬达唑-2-氨基砜和5-羟基噻苯达唑两峰之间的杂质;以5%氨水甲醇为洗脱液对各组分的洗脱比较稳定,方法重现性较好,后续浓缩方便快捷。

2.3 方法学验证

2.3.1 线性关系与定量下限在鸡脂肪和猪脂肪空白样品中,分别添加10.0 mg/L的待测物标准工作溶液,按照本方法进行测定,以信噪比(S/N)≥10,且回收率和相对标准偏差(RSD)均符合残留检测方法要求时的浓度为定量下限(LOQ)。采用本方法对质量浓度为25.0、50.0、100、200、500、1 000 μg/L的系列标准工作溶液进行测定,以待测物的峰面积(Y)对其质量浓度(X)进行线性回归,绘制标准工作曲线。结果表明,11种待测物均在25.0~1 000 μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r)均大于0.999 8,LOQ均为50 μg/kg,能够满足相关监管部门的要求。

2.3.2 准确度与精密度准确称取2.0 g空白鸡脂肪和猪脂肪试样于50 mL离心管中,加入标准工作溶液,制成3个浓度水平的加标样品,每个浓度做6个平行,按本方法处理后进行测定。结果表明,11种待测物的加标回收率为82.0%~109%,RSD为0.71%~9.9%(见表1)。

表1 脂肪样品中11种目标分析物的加标回收率及相对标准偏差(n=6)Table 1 Recoveries and relative standard deviations of 11 analytes in fat samples(n=6)

图1 猪脂肪空白加标样品的色谱图(100 μg/L)Fig.1 Chromatogram of spiked pig fat sample(100 μg/L)1.albendazole-2-aminosulfone;2.5-hydroxythiabendazole;3.thiabendazole;4.mebendazole-amine;5.5-hydroxy-mebendazole;6.oxibendazole;7.oxfendazole;8.oxfendazole sulphone;9.flubendazole;10.fenbendazole;11.ketotriclabendazole

2.4 实际样品测定

采用本方法检测了广州市售的鸡脂肪和猪脂肪样品各30份,均未检出以上11种苯并咪唑类药物残留标志物,猪脂肪空白加标样品的色谱图见图1。本实验室对猪、鸡的肌肉、肝脏、肾脏的日常检测显示,11种苯并咪唑类药物残留标志物的检出率极低,说明养殖行业对该类药物的使用较为规范。

3 结 论

本文对抗氧化剂和净化方式进行了优化,建立了同时测定鸡脂肪和猪脂肪中11种苯并咪唑类药物残留标志物的高效液相色谱法。虽然本方法的灵敏度与选择性会明显低于液相色谱-串联质谱法,但液相色谱仪在基层实验室较为普及,因此适用性更广泛。本方法的定量下限为50 μg/kg,回收率为82.0%~109%,相对标准偏差为0.71%~9.9%,方法定量准确、抗干扰能力强、重现性好,能够满足我国相关监管部门的最新技术要求。

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