超高效液相色谱串联质谱法快速测定猪肉中 9种β-受体激动剂的残留量
2023-01-15杨凤贤杨焓妤
杨凤贤,杨焓妤
(文山州绿色食品发展中心,云南文山 663099)
β-受体激动剂,俗称瘦肉精,是具有苯乙醇胺结构的肾上腺素类的合成药物[1]。它既不属于兽药,也不属于添加剂,是肾上腺素类的神经兴奋剂,最初用来治疗肺科疾病和临床急救[2],后来经常被不法商人掺杂在饲料中喂养畜禽,促进畜禽的快速增长,同时增加畜禽瘦肉的含量。由于高用药量导致高残留,人体食用含有“瘦肉精”残留的畜禽肉后会出现心情烦躁不安、头痛、心悸,并伴有疼痛等代谢紊乱和障碍性中毒症状,可诱发和加重心脑血管病人的病情,严重时还会导致死亡[3-4]。因此,世界各国都先后将其列为畜禽产品中禁用药物。
目前,国内外关于β-受体激动剂残留量检测标准及文献资料的报道较多,但大部分是用SPE方法净化,该方法操作步骤繁多,需耗费大量的人力、物力和时间等,而畜禽产品质量安全受到社会各界的高度重视,对畜禽产品中药物残留的监测力度和频度不断加强,因此有必要建立高效、快速、简便、灵敏的方法以应对大量的检测工作。本文采用QuEChERS[5-7]净化法对前处理条件进行优化,通过超高效液相色谱串联质谱检测,优选出猪肉中9种β-受体激动剂前处理的最优条件,为今后大批量β-受体激动剂残留量检测提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
乙腈(HPLC,美国Fisher公司);甲醇(HPLC,美国Fisher公司);乙酸铵(HPLC,aladdin公司);氯化钠(AR,上海国药集团);乙酸(HPLC,美国Sigma公司);β-盐酸葡萄糖醛苷酶/芳基硫酸酯酶(CNW);纯净水(大理娃哈哈公司)。
标准溶液:氯丙那林、西马特罗、特布他林硫酸盐、妥布特罗、沙丁胺醇、克伦特罗、喷布特罗盐酸盐、莱克多巴胺盐酸盐和非诺特罗氢溴酸盐 (100 mg·L-1,坛墨质检科技股份有限公司);内标溶 液:氯丙那林-D7同位素、西马特罗-D7同位素、妥布特罗-D9同位素、沙丁胺醇-D3同位素、克伦特罗-D9同位素、盐酸莱克多巴胺-D3同位素(100 mg·L-1, 坛墨质检科技股份有限公司)。
1.2 仪器与设备
AB SCIEX 3200QTRAP超高效液相色谱串联质谱联用仪(美国AB 公司);MS 3 Basic 旋涡混合器(艾卡仪器设备有限公司);ST16R 离心机(美国thermofisher);SHA-CA水浴恒温振荡器(谷宁仪器有限公司);AutoEVA-20Plus全自动平行浓缩仪(睿科集团股份有限公司);SQP电子分析天平(赛多利斯科学仪器有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1 混合标准储备液、内标储备液的配制
分别准确吸取0.1 mL各标准溶液、内标液置于10 mL棕色容量瓶中,用甲醇定容成浓度为1 mg·L-1的混合储备液,使用前用甲醇将储备液稀释,配制成浓度为0.1 mg·L-1的混合标准液、混合内标液。
1.3.2 样品前处理
(1)酶解。在50 mL离心管中准确称取猪肉样品(2±0.01)g,分别加入0.2 mol·L-1乙酸铵溶液(pH值5.2)8.0 mL、β-盐酸葡萄糖醛苷酶/芳基硫酸酯酶 30 μL、0.1 mg·L-1混合内标液20 μL,再加入0.1 mg·L-1的混合标液,涡旋混匀,在37 ℃下避光水浴振荡(转速140 r·min-1)16 h。
(2)提取。酶解后将样品放置至室温,加15 mL乙腈和NaCl(饱和),涡旋混匀5 min,用8000 r·min-1高速离心5 min,将上清液转移至另一50 mL离心管内,再加入乙腈15 mL并涡旋混匀5 min,8000 r·min-1离心5 min后,将上清液一并转移至另一50 mL离心管内,加入正己烷10 mL并涡旋1 min,8000 r·min-1离心5 min,弃去正己烷层(上层),将乙腈层(下层)浓缩至干,用1∶1甲醇水溶液(含0.1%甲酸) 1.0 mL定容,用10000 r·min-1离心10 min后,过 0.22 μm有机滤膜,待UPLC-MS/MS测定。
1.3.3 标准工作曲线的制备
分别准确吸取0.1 mg·L-1的混合标准液,用1∶1甲醇水溶液(含0.1%甲酸)配制成浓度为0.5 μg·L-1、 1.0 μg·L-1、2.0 μg·L-1、5.0 μg·L-1、10.0 μg·L-1标 准系列溶液和2.0 μg·L-1内标溶液。
1.3.4 仪器工作条件
(1)液相色谱条件。色谱柱:Agilent C18(150 mm× 3.0 mm,3.5 μm);流动相:有机相A为乙腈,水相B为含0.1%乙酸水溶液;梯度洗脱条件:0~3.00 min,4%A→30%A,3.00~5.30 min,30%A→96%A,5.30~7.02 min,96%A→4%A,7.02~10.00 min,4%A;流速:0.40 mL·min-1;柱温:40 ℃;进样量:10 μL。
(2)质谱条件。本试验采用ESI源,多反应监测正离子扫描模式。气帘气流速:25 L·h-1,雾化气流速:50 L·h-1,辅助气流速:60 L·h-1,辅助加热气温度:650 ℃,喷雾电压:5500 V。9种β-受体激动剂的质谱参数见表1。
表1 9种β-受体激动剂的质谱参数
1.3.5 正交试验设计
2 结果与分析
本文采用正交试验,设计3因素3水平条件,分别用不同的因素和水平对样品进行前处理,具体设计因素水平见表2,正交试验设计见表3。
2.1 线性范围、检出限和定量限
表2 正交设计因素水平表
表3 正交设计实验组合
用1∶1甲醇水溶液(含0.1%甲酸)配制不同浓度的9种β-受体激动剂标准溶液,通过峰面积对各兽药的浓度进行线性回归分析,并加入适当浓度的9种β-受体激动剂到猪肉空白基质中,通过采用上述的前处理方法和仪器测定方法,用3倍信噪比(S/N)和10倍信噪比(S/N)分别计算方法的检出限(LOD)和定量限(LOQ)。如表4所示,9种β-受体激动剂在0.50~20.00 μg·L-1线性关系良好,相关系数r≥0.9991,均可满足猪肉中9种β-受体激动剂的测定需求。
2.2 回收率和精密度
在空白猪肉样品中添加标准溶液进行回收率试验,添加水平和提取条件见表2和3(每一加标水平和提取条件进行3次平行试验),采用超高效液相色谱/质谱检测,内标法和外标法定量,添加回收试验结果见表5,精密度(相对标准偏差)见 表6。
表4 9种β-受体激动剂的线性回归方程、相关系数、LOD和LOQ
表5 9种β-受体激动剂的添加回收试验结果(n=3)
表6 9种β-受体激动剂的相对标准偏差(n=3)
结果表明,添加浓度为2.5 μg·kg-1、提取次数为1次、提取体积为10 mL时,即1号、2号、3号、5号、6号和8号这6组样品中9种药物的平均回收率为18%~150%,相对标准偏差为0.8%~31.0%;而4号、7号和9号这3组样品中9种药物的平均回收率为53%~130%,相对标准偏差为0.4%~26.0%。根据实验室质量控制规范[8]要求,添加浓度为1~10 μg·kg-1时,测定值与真值的回收率偏差在-30%~+10%,RSD≤30%,因此,1号、2号、3号、5号、6号和8号这6组样品的检测结果更偏离规范要求,提取条件不被考虑。从人力、物力和仪器负荷等方面考虑,4号即添加浓度为1.0 μg·kg-1,提取次数为2次,提取体积为20 mL为本试验最优条件。
3 结论
本文对猪肉中9种β-受体激动剂的提取条件进行了优化,并采用超高效液相色谱-串联质谱法进行同时检测的方法。总体而言,克伦特罗、喷布特罗和非诺特罗3个化合物的回收率在所有提取条件下都在标准规定的范围[6];而氯丙那林、西马特罗、特布他林、妥布特罗、沙丁胺醇和莱克多巴胺6个化合物的回收率在部分提取条件下满足标准规定的范围,部分提取条件下不满足标准规定的范围。9号即添加浓度水平5 μg·kg-1,提取次数为3次,每一次提取的体积为20 mL时,9种β-受体激动剂的回收率和精密度都满足标准规定的范围,但兽药添加浓度高,提取次数多,不但增加了人力和物力等成本,还增加了兽药对质谱仪的污染,所以,在大批量检测的情况下,不建议使用此条件。综合考虑各方面的情况,本试验最优的条件是4号,即添加浓度水平为1 μg·kg-1,提取次数为2次,每一次提取的体积为20 mL。