固相萃取-高效液相色谱法测定水产品中甲基睾酮的含量
2022-07-06杨开智黄生林
杨开智 梁 丹 黄生林
(常德市畜牧水产事务中心,湖南 常德 415000)
甲基睾酮(MET)是一种人工合成的代谢类固醇,属于蛋白同化激素,具有增强雄性体性和蛋白同化双重作用,应用于水产养殖可以提高产量和控制性别[1-2]。然而其在人体的极少残留也会造成人内分泌紊乱、性早熟、胎体中毒、致畸致癌等严重后果[3]。因此,甲基睾酮在水产品中的残留引起了人们的重视,世界上大多数国家禁止在水产品养殖和治疗中使用甲基睾酮。2001 年我国农业部实施的行业标准NY 5070—2001《无公害食品水产品中渔药残留限量》中,将甲基睾酮列为禁用药物。2003 年农业部发布的235 号公告《动物性食品中兽药最高残留限量》中也规定甲基睾酮为禁用兽药。
目前甲基睾酮的检测方法是高效液相色谱法[4-5]和液相色谱-串联质谱法[6-7]。液相色谱串联质谱法提高了对目标物的准确性和灵敏度,但是由于仪器昂贵,检测成本高,不易推广。高效液相色谱法在使用上方便、快捷,灵敏度能达到要求,因此本文对前处理过程和色谱条件进行优化,利用紫外检测器对甲基睾酮进行了检测。实验结果表明,改进后的方法缩短了前处理时间,灵敏度高,能实现对甲基睾酮的快速检测,在提高实验样品回收率的同时,也提高了工作效率。这对加强MET 的检测、保障人们的饮食安全和身体健康具有重要意义。
1 实验
Waters Alliance 2695 高效液相色谱仪,配备2489 紫外可见光检测器;高速冷冻离心机(日本日立公司);超声波清洗器(昆山超声波仪器厂);精密电子天平(梅特勒-托利多称重设备系统有限公司);24 孔氮吹仪(美国Organmation 公司);微型漩涡混合仪(上海沪西分析仪器厂)。
甲基睾酮标准品(德国Dr. Ehrenstorfer 公司,纯度≥98%);乙酸乙酯、甲醇(色谱纯,德国Merck 公司);正己烷(色谱纯,天津科密欧化学试剂有限公司);固相萃取小柱(美国Waters 公司);实验室用水均为屈臣氏蒸馏水。
标准储备液:精确称取适量的甲基睾酮,用甲醇溶解并定容至100 mL,配制成浓度为100 μg/mL 的标准储备液。-18 ℃避光保存,有效期6 个月。
标准中间液:分别准确吸取0.5 mL 标准储备液至50 mL 容量瓶中,甲醇定容,甲基睾酮浓度为1 μg/mL。-18 ℃避光保存,有效期3个月。
称取5 g(精确至0.01 g)样品置于50 mL离心管中,向离心管中加入10 mL 乙酸乙酯,涡旋混匀1 min,于超声波振荡器中常温超声10 min,6000 r/min 离心8 min,取上清液置于旋蒸瓶中,重复操作一次,合并提取液。将提取液于40 ℃水浴中减压蒸发至干。加入2 mL 甲醇、1 mL 水,洗涤瓶壁后混匀,继续加入4 mL正己烷,涡旋混匀后将溶液转移至离心管中,重复操作一次。
将离心管放入离心机于5000 r/min 离心5 min,弃去上层正己烷,将下层甲醇水溶液过亲水-亲脂平衡(HLB)柱(使用前用4 mL 甲醇和4 mL水活化),20% 甲醇水溶液淋洗后真空抽干,加入4 mL 甲醇洗脱,收集洗脱液于40 ℃水浴下氮吹至干,加入1 mL 流动相充分溶解,经0.22 μm 聚四氟乙烯膜过滤后上机测定。
色谱柱为X-Bridgr C18 柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相A 为甲醇,B 为水;A、B 流动相比例为70∶30,流速为1.0 mL/min;进样量为20 μL;柱温为30 ℃,检测波长为254 nm。
2 结果与讨论
比较了甲醇、乙腈、乙酸乙酯以及乙醚四种常用的水产品提取溶剂。四种提取溶剂均能有效地提取水产品中的甲基睾酮。但是乙醚挥发性强,对环境危害较大;甲醇和乙腈易溶于水,水产品基质含有较多水分,在旋蒸过程中带入不易蒸干;乙酸乙酯具有不易挥发、毒性较小、提取效率高的优点。因此本文采用乙酸乙酯作为水产品中甲基睾酮的提取溶剂。
甲基睾酮属蛋白同化激素,脂溶性强,基质效应严重,有效去除杂质是准确定量和实现低检出限的关键。而水产品蛋白含量高,干扰物质较多,必须采用有效的方法去除杂质。本文采用正己烷去脂和固相萃取柱萃取相结合的净化方式,更好地去除杂质干扰,保证目标物的回收率,进一步降低目标物的检出限。本文比较了四种不同的固相萃取柱(C18 柱、HLB 柱、中性氧化铝柱以及MAX 柱)对甲基睾酮的净化效果,其回收率的结果见图1。本实验选择利用亲水亲脂的HLB柱,步骤简单,净化效果好。
图1 不同固相萃取柱的目标物回收率
选择合适的流动相使目标物能较好分离,不妨碍检测器的正常工作在波长范围无吸收并且保护色谱柱,保证合适的柱压。甲基睾酮药物的两种常用的流动相有乙腈- 水和甲醇- 水两种选择,本文比较上述两种流动相,发现甲醇-水溶液效果最好,甲基睾酮的分离效果最好。当流速为1.0 mL/min 时,从90%比例甲醇逐步降低到70%比例甲醇时甲基睾酮的分离度高,峰形好,出峰快。
图2 甲基睾酮标准色谱峰
用甲基睾酮标准溶液配制浓度分别为0.02、0.05、0.1、0.5、1.0 mg/L 的标准工作溶液,取20 μL 进入高效液相色谱仪中。按照其所得峰面积的平均值与对应标准溶液的浓度作标准曲线,可得甲基睾酮色谱峰面积在浓度0.02-1.0 mg/L 范围内呈线性关系,其标准曲线回归方程为Y=73.4X+1.76,相关系数大于0.9994。将6.0 μg/kg 的加标样品平行测定6 次,以10 倍信噪比对应的甲基睾酮浓度确定该方法定量限为6.0 μg/kg。
选用草鱼、中华鳖、对虾三种不同的空白水产品,按照上述“1.3 样品前处理”进行添加回收试验,分别添加6、30、60 μg/kg 三个水平的标准品,每个添加水平设6 个平行,按1.2 节所述条件进行加标回收率实验,可得到回收率为71.5%-89.2%,相对标准偏差为3.24%-8.03%,具体结果见表1。说明能取得良好的回收效果。
表1 回收率和相对标准偏差
3 小结
本文通过对前处理条件和色谱条件进行优化,建立了利用液相色谱法测定水产品中甲基睾酮残留量的方法。样品采用乙酸乙酯提取,HLB固相萃取柱净化。该方法简单、快速,具有很好的适用性和可操作性,谱图无干扰,提高了方法的准确性和重复性。通过方法学验证,该方法可全面、准确地监测水产品中甲基睾酮药物残留,对水产品进行有效监控,为政府加强对水产品违规使用兽药问题的监管提供技术支撑。