饲料中β-受体激动剂检测方法前处理方式改进研究
2021-09-09王楠安晨亮安阳丽常瑞雪
王楠 安晨亮 安阳丽 常瑞雪
摘 要:现行农业部1063号公告-6—2008,农业部1629号公告-1—2011,NY/T 3145—2017等检测标准都是使用外标法对饲料中的β-受体激动剂进行检测,而外标法在检测饲料中β-受体激动剂时所测数值有一定的误差。基于此,课题组应用内标法对β-受体激动剂进行测试。内标法的优点是结果更准确,可以消除操作条件等变化引起的误差。对饲料中的β-受体激动剂提取液进行优化,克服了原提取液中盐酸易挥发且腐蚀性强的缺点。
关键词:饲料;β-受体激动剂;液相色谱质谱联用法;内标法;提取液优化
近年来,随着生活水平的提高,我国居民的饮食习惯转向追求饮食的健康均衡,因此脂肪含量较低的瘦肉获得更多青睐。但是国内外频发的食品污染和中毒事件,使食品安全问题成为消费者、政府等关注的焦點问题。其中β-受体激动剂的残留一直是肉制品安全的难题,它不仅影响我国的畜牧产品的出口贸易,还威胁着消费者的健康,因此该类药物逐渐被禁止用于畜禽生产[1]。
β-受体激动剂[2]是肾上腺素类、β激动剂、β兴奋剂等一类药物的统称,当以超过治疗剂量5-10倍的用量用于家畜饲养时,会干扰胰岛素的释放,加快体内糖原和脂肪的分解[3],从而能显著提高胴体的瘦肉率、增重和提高饲料转化率,带来更多经济价值。但它对人体有很危险的副作用,对于患有高血压、心脏病、甲亢和前列腺肥大等疾病的人影响和危害更大,严重者可危及生命[4]。中国农业部1997年发文禁止瘦肉精在饲料和畜牧生产中使用,2001年12月27日、2002年2月9日、4月9日,农业部分别下发文件禁止使用β-受体激动剂类药物作为饲料添加剂。尽管国家针对瘦肉精问题明令禁止,但是在利益的驱动下,β-受体激动剂仍被大量非法用于畜牧生产[5],动物性食品中因而出现了不同程度的药物残留。β-受体激动剂残留问题导致了许多食物中毒事件,所以需要从源头抓起,做好饲料中“瘦肉精”
(β-受体激动剂)的检测,杜绝瘦肉精在养殖过程中的使用,从根本上杜绝该类添加剂的有害残留。
β-受体激动剂在食品中残留会对人体产生危害,对其准确、快速地检测非常重要,从国家到地方政府都非常重视。现行农业部1063号公告-6—2008、农业部1629号公告-1—2011、NY/T 3145—2017等检测标准都是使用外标法对饲料中的β-受体激动剂进行检测,由于在饲料中提取β-受体激动剂存在一定的缺陷,所以外标法所测数值有一定的误差。针对这个问题本课题组应用内标法对β-受体激动剂进行测试,内标法的优点是结果更准确,可以消除操作条件等变化引起的误差。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
甲醇、甲酸均为色谱纯;浓盐酸、磷酸、醋酸、三氟乙酸、氨水和醋酸铅均为分析纯;MCX混合型阳离子交换柱(60 mg/3 mL);标准物质沙丁胺醇,购自中国食品药品检定研究院;莱克多巴胺、、盐酸克伦特罗、同位素内标物莱克多巴胺-D9和沙丁胺醇-D3,均购自北京坛墨质检科技有限公司,纯度均≥98%;实验用水由纯水仪制备,德国赛多利斯Sartorius公司。
1.2 仪器与设备
液相色谱-串联质谱仪由1100液相色谱仪(安捷伦科技有限公司)API 4000三重四级杆串联质谱仪(美国AB SCIEX公司)组成,其他仪器设备包括TD10002C电子天平、RE-52A旋转蒸发器、QL-901旋涡混合器、水浴恒温振荡器、超低温离心机、CM-12氮吹仪和SPE-24固相萃取装置。
1.3 标准溶液配制
1.3.1 外标法标准溶液的配制
标准物质选取了莱克多巴胺、克伦特罗、沙丁胺醇,用甲醇配制成1 μg·mL-1的混标储备液,避光冷藏保存。
1.3.2 内标法标准溶液的配制
内标物选取了莱克多巴胺-D9、沙丁胺醇-D3,用甲醇配制成100 μg/mL的混标储备液,避光冷藏保存。
1.4 方法
1.4.1 提取液
配制了4种不同提取液,分别为盐酸-甲醇提取液、磷酸-甲醇提取液、醋酸-甲醇提取液和三氟乙酸-甲醇提取液,分别取0.1 mol/L盐酸、磷酸、醋酸和三氟乙酸溶液80 mL,再分别加入甲醇20 mL混匀。
1.4.2 提取方法
分别称取2 g左右粉碎过筛好的饲料样品,于50 mL离心管中,准确加入19 mL提取液和1 mL饱和醋酸铅溶液,涡旋混合30 s,超声提取10 min,再涡旋混合30 s,超声提取10 min,然后于8 000 r/min离心10 min,取上清液备用。
1.4.3 净化
先将MCX固相萃取小柱,依次用3 mL甲醇、3 mL水活化,取上清液5 mL过柱,用2 mL水和2 mL甲醇依次淋洗,空气抽干2 min,用5%氨水甲醇溶液5 mL洗脱,收集洗脱液,旋转蒸发(40 ℃)至干,用1.0 mL 0.2%甲酸水溶液溶解,过0.22 μm有机滤膜后,待上机测定。
1.4.4 色谱条件
色谱柱:C18柱,150 mm×2.1 mm,粒度3.5 μm(2020-SPZ-07-01),柱温:40 ℃,进样体积:5 μL,流动相A:甲醇,流动相B:0.2%甲酸水溶液,流速:0.3 mL/min,梯度洗脱程序见表1。
1.4.5 质谱条件
扫描方式:正离子扫描;监测方式:MRM多反应监测,MRM参数见表2;喷雾电压:5 500 V;气体温度:550 ℃。
2 结果与分析
2.1 内外标法的优化
称取2 g左右空白饲料样品,分为两组,一组加入10 μg/kg莱克多巴胺、克伦特罗、沙丁胺醇的标准物质混合液,另一组加入等量标准物质混合液后,再加入等量的莱克多巴胺-D9、沙丁胺醇-D3混标储备液。加标后采用盐酸-甲醇提取液的方式进行前处理,设置空白对照,测定3种β-受体激动剂的回收率和精密度。从表3中可以看出,外标法测定的回收率为77.0%、77.2%、77.5%,内标法测定的回收率为102.5%、103.2%、100.2%。结果表明,内标法的回收率较外标法有显著提高,精密度良好,检测结果更接近于真值。
2.2 提取方法的优化
称取2 g左右空白饲料样品分为4组,均加入等量内标混标储备液和10 μg/kg外标混标储备液,即采用内标法,加标后分别加入4种不同的提取液,即盐酸-甲醇提取液、磷酸-甲醇提取液、醋酸-甲醇提取液和三氟乙酸-甲醇提取液,按照上述的前处理方式进行处理,同时设置空白对照,测定4种不同提取液处理后的β-受体激动剂的回收率和精密度。从表4中可以看出,盐酸-甲醇提取液处理后的回收率为99.5%、99.4%、98.1%,磷酸-甲醇提取液回收率为82.8%、82.8%、96.2%,醋酸-甲醇提取液回收率为90.5%、87.0%、98.5%,三氟乙酸-甲醇提取液回收率为82.9%、81.0%、94.8%。浓盐酸-甲醇提取液的回收率最好,但浓盐酸易挥发,且腐蚀性强;醋酸-甲醇提取液的回收率稍逊于盐酸-甲醇提取液,但相对挥发性小,没有腐蚀性,较安全;磷酸-甲醇提取液和三氟乙酸-甲醇提取液的回收率相对较低,因此最终选择醋酸-甲醇作为提取饲料中β-受体激动剂的提取液。
3 结论
实验结果表明,内标法的回收率较外标法有显著提高,精密度良好,检测结果更接近于真值。设计不同的提取液对饲料中的β-受体激动剂进行提取,结果表明,浓盐酸-甲醇提取液的回收率最好,但浓盐酸易挥发,且腐蚀性强;醋酸-甲醇提取液的回收率稍逊于盐酸-甲醇提取液,但相对挥发性小,没有腐蚀性,较安全;磷酸-甲醇提取液和三氟乙酸-甲醇提取液的回收率相对较低,最终选择醋酸-甲醇作为提取饲料中β-受体激动剂的提取液。虽然我国在食品安全领域逐渐加大了监管力度,并建立了数量众多的各级食品检测中心,但β-受体激动剂作为廉价的促进动物生长剂仍有不法分子会使用,所以有必要继续开发灵敏度高、检测速度快、准确度高的检测方法。
参考文献
[1]SHAO B,JIA X F,ZHANG J,et al.Multi-residual analysis of 16 β-agonists in pig liver, kidney and muscle by ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry[J].Food Chemistry ,2009,114(3):1115-1121.
[2]LIU R,LIU L Q,SONG S S,et al.Development of an immunochromatographic strip for the rapid detection of 10 β-agonists based on an ultrasensitive monoclonal antibody[J].Food and A gricultural Immunology,2017,28(4):1-14.
[3]王培龙.β-受体激动剂及其检测技术研究[J].农产品质量与安全,2014(1):44-52.
[4]刘敏,刘戎,王立琦,等.猪肝中β-受体激动剂多残留的样品前处理方法比较及同时检测[J].分析测试学报,2012,31(3):290-295.
[5]顾亮,丁磊.液相色谱串联质谱法测定饲料中盐酸克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇、苯乙醇胺A[J].化學分析计量,2012,21(1):37-39.