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畜禽产品中喹乙醇代谢物残留测定方法优化

2021-08-20蓝棋浩余军军陈秋月

畜禽业 2021年8期
关键词:萃取柱提取液乙醇

蓝棋浩,余军军,宁 军,韦 田,陈秋月

(温氏食品集团有限公司,广东 云浮 527400)

0 引言

喹乙醇又名培育诺、快育灵,是一种化学合成的饲料添加剂,具有促进蛋白同化,提高饲料转化率,加速生长,增加经济效益等作用;同时拥有广谱抗菌效果,所以广泛应用于畜禽和水产品养殖。经研究表明,喹乙醇会在体内存积,对大多数动物有明显的致畸作用。因此,大多数国家都禁止在畜禽与水产品养殖中使用该药,同时在《中国兽药典》(2005版)也有明确规定,喹乙醇被禁止用于家禽及水产养殖[1]。

喹乙醇在体内不稳定,能快速代谢成几种物质,其中3-甲基喹噁啉-2-羧酸(MQCA)在体内相对稳定,被公认为喹乙醇代谢残留标识物[2-3]。MQCA的检测方法已有很多文献报道,其中最常用的提取与检测是采用酶解衍生,固相萃取柱净化。该方法存在前处理操作复杂、回收率低、检出限高,不利于大批量检测。通过研究对比,本实验采用2%偏磷酸甲醇(4:1)溶液酸化提取[4],采用固相萃取柱净化,基质干扰很少,同时回收率在75.4%~105%,检出限达到0.1 μg/kg,大大节省了检测时间,提高了工作效率。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

高效液相色谱串联质谱仪(ABSCIEX-QTRAP 5500)、电子天平(JJ200)、高速冷冻离心机(Eppendorf-5804R)、纯水机(Rephile-RS2200QSS)、氮吹仪(LabTech-MV5)、多功能振荡仪(IKA-KS501)、超声机(JP-100)、OasisMAX固相萃取柱(150 mg/6 mL,Waters公司)。

3-甲基喹噁啉-2-羧酸(MQCA)(Dr.Ehrenstorfer GmbH公司,纯度99.24%,批号G1012840);3-甲基喹噁啉-2-羧酸-D4(MQCA-D4)(CATO公司,纯度99.7%,批号B9360028)。

甲醇、乙腈、甲酸均为色谱纯,氨水和偏磷酸均为分析纯。

1.2 试剂配置

1.2.1 标准储备液配置

精确称取10 mg MQCA标准品用甲醇定容于10 mL棕色容量瓶中,配制成1.0 mg/mL MQCA标准储备液。

1.2.2 内标储备液配置

精确称取10 mg MQCA-D4标准品用甲醇定容于10 mL棕色容量瓶中,配制成1.0 mg/mL MQCA-D4标准储备液,于-20℃下避光保存。

1.2.3 2%偏磷酸甲醇溶液

准确称取20 g偏磷酸到容量瓶中,用超纯水定容至1 000 mL,摇匀后2% 偏磷酸与甲醇体积比4:1混匀至烧杯中,即得2%偏磷酸甲醇溶液。

1.2.4 1 mmol/L氨水-甲醇(体积比4:1)溶液

在200 mL水中加入15 μL的浓氨水,混合均匀即得1 mmol/L氨水溶液,再加入50 mL甲醇混匀,即得1 mmol/L氨水-甲醇混合液。

1.2.5 2%甲酸乙酸乙酯溶液

150 mL乙酸乙酯中加入4 mL甲酸,再加乙酸乙酯稀释到200 mL。

1.3 试验方法与结果

1.3.1 样品前处理

称取5 g(精确至0.01 g)均质样品置于50 mL离心管中,加入8 mL 2%偏磷酸-甲醇提取液,涡旋振荡1 min,超声10 min,水平振荡10 min,9 000 r/min离心5 min,将上清液移入50 mL离心管中,残渣加入8 mL 2%偏磷酸-甲醇提取液重复提取,合并2次提取液,10 000 r/min离心10 min,转移上清液置50 mL离心管,上清液备用。

固相萃取柱依次用5 mL甲醇和5 mL水活化,上清液全部过萃取柱。依次用5 mL水、5 mL 1 mmol/L氨水-甲醇(4:1)溶液、5 mL甲醇淋洗,抽干1 min,用5 mL 2%甲酸乙酸乙酯洗脱,氮气45℃吹干,加入1 mL 0.1%甲酸水:甲醇(9:1,v/v)溶解,漩涡混匀后,经0.22 μm滤膜过滤,上机测定。

1.3.2 色谱条件

色谱柱:Waters公司XBridge C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,3.5 μm),流动相A为0.1%甲酸水,流动相B为甲醇,流速为0.3 mL/min;梯度洗脱程序见表1;柱温40℃,进样量10 μL。

表1 梯度洗脱程序

1.3.3 质谱条件

通过MRM模式,在电喷雾离子源正离子检测模式下进行扫描,分别对MQCA和MQCA-D4进行优化,参照药物的信噪比优化最佳去簇电压和碰撞能量,获得最佳优化条件。源温:550℃,电喷雾电压:5 500 V,碰撞气:Low,气帘气:35 psi,辅助气1:50 psi,辅助气2:50 psi。质谱条件见表2,MQCA色谱图见图1、图2。

表2 其他质谱参数汇总表

图1空白鸡肉色谱图

图2空白鸡肉中MQCA添加浓度为1ng/kg的色谱图

1.3.4 线性方程与检出限

分别配置标准溶液,质量浓度分别为:0.5 ng/mL、1 ng/mL、2 ng/mL、5 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL,内标浓度为5 ng/mL进行分析,标准溶液在0.1~20 ng/mL范围内线性范围良好,标准曲线线性方程为Y=0.247 10X-0.010 49(r=0.999 3)。

以加标样本中待测化合物色谱峰的信噪比(S/N)大于或等于3对应的浓度确定方法检出限,当浓度为0.5 ng/mL时,信噪比S/N=97.7,满足要求,故本方法的检出低限为0.1 μg/kg,比国家标准方法中的0.5 μg/kg提高5倍,证明了本方法灵敏度高。

1.3.5 回收率试验及精密度

取空白样品,通过加入不同浓度的标准溶液,使其空白添加浓度为0.5 μg/kg、1 μg/kg、2 μg/kg,分别测度其回收率,实验表明,在0.5~2 μg/kg范围内,动物源性食品中MQCA的回收率在75%~105%,批间与批内变异系数均小于10%。回收率及精密度见表3。

2 分析与讨论

2.1 提取方式的优化

由于喹乙醇代谢物在体内是与蛋白质通过结合状态存在的,首先要将喹乙醇代谢物从组织中游离出来。目前文献报道常用的方法有酸解法、碱解法和酶解法[1-7],并且MQCA有弱酸性,因此偏磷酸溶液能将其游离出来。本实验通过偏磷酸+甲醇[3]混合溶液能使样品中MQCA充分提取出来,再结合超声、振荡,能将其提取效率最大化。

2.2 净化方式的优化

通常净化方式有2种,一种是通过有机溶剂提取和氮气吹干浓缩;另一种是采用固相萃取柱净化浓缩。笔者曾尝试在提取液中加入乙酸乙酯进行萃取[4],再将有机层氮气吹干,但是基质干扰严重,特别是在猪肝中会出现一个干扰杂锋与目标峰重叠,而且目标峰响应低,无法达到要求,故采用固相萃取法进行净化。

表3 动物源性食品中三种加标浓度回收率及精密度

2.3 固相萃取柱的选择

目前国家标准中均采用混合型阴离子交换固相萃取柱(MAX柱)净化,该萃取小柱能从复杂的样品中提取出酸性化合物保留在柱内,通过酸性有机相溶液洗脱出来,同时该柱pH最佳应用范围在2~8。笔者曾对比过提取液分别为:0.3 mol/L盐酸溶液和2%偏磷酸甲醇混合液提取样品,测试其pH值分别为0.2和2.6,经过MAX小柱净化,浓缩复溶上机测定对比,当提取液为0.3 mol/L盐酸溶液时,回收率为40%~60%;当提取液为2%偏磷酸甲醇混合液时,回收率为75%~98%。因此提取液使用2%偏磷酸甲醇混合液最佳,同时提取液有16 mL,故MAX柱采用高通量的规格(150 mg/6 mL),避免出现堵塞现象。

3 结论

本方法建立了畜禽产品中喹乙醇代谢物(MQCA)的高效液相色谱-串联质谱法。样品经过酸化提取、净化,有效地消除了基质干扰,方法具有较高的灵敏度,以MQCA-D4作为内标,提高了定量准确性。经过验证,一系列浓度的基质标准溶液(0.5 ng/mL、1 ng/mL、2 ng/mL、5 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL)的标准曲线相关系数r≥0.999;方法检测低限为0.1 μg/kg;在0.5~2 μg/kg添加水平回收率75%~105%,批内与批间变异系数均小于10%。通过回收率和多种食品样品检测表明,该方法前处理简单、便捷,灵敏度高,相比国标GB/T 20746-2006和SNT0197-2014具有灵敏度、回收率高、耗时短等特点,适用于畜禽产品中喹乙醇代谢物3-甲基喹噁啉-2-羧酸残留的检测。

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