高效液相色谱法检测育肥猪配合饲料中孟布酮
2023-03-15刘雪红
刘雪红
(大连市检验检测认证技术服务中心,辽宁大连 116037)
孟布酮(4-(4-甲氧基萘-1-基)-4-氧代丁酸)属于动物专用利胆药[1-2],具有刺激动物胃肠等消化液分泌的作用,适用于猪、羊、牛、马、犬等的消化不良、食欲减退、便秘腹胀等胃肠机能障碍,辅助治疗肠炎、中毒性肝功能受损及肝营养不良等疾病。长期大量使用易在动物体内残留,农业农村部公告第284号[3]公布了最高残留限量40 μg/kg(参照日本肯定列表制定)。兽药主要是预防、诊断、治疗动物疾病的物质,具有极强的针对性,能够调节动物的身体机能。但随着摄入量的增多,最终导致对人体慢性中毒[4]。根据《关于停止生产、进口、经营、使用部分药物饲料添加剂的公告》(农业农村部公告第194号[5]),允许在商品饲料中使用的兽药包括两类:抗球虫类药物和中药类药物,孟布酮是不允许添加到饲料中的。但由于孟布酮能促进胃肠内脂肪、蛋白质和淀粉等的消化吸收,调节胃肠机能,促进动物生长发育,提高生产性能,很可能被添加到饲料中[6]。目前,未查到饲料中孟布酮的检测方法[7],本文采用WAX 固相萃取柱净化[8],C18色谱柱分离,高效液相色谱法检测饲料中孟布酮[9]。分析速度快、回收率高,能满足育肥猪配合饲料中孟布酮检测定性、定量的要求。
1 材料与方法
1.1 仪器与设备 电子天平RD-200,德国 Sartorius公司;超声波清洗器KQ-250B,昆山市超声仪器有限公司;离心机CF16RN,日立公司;氮吹仪N-EVAP,美国Organomation;数显强力涡旋混合器MS3,德
国IKA公司;液相色谱质谱联用仪2695,美国Waters公司;色谱柱Sunfire C18(4.6×250 mm,5 μm),美国Waters公司;固相萃取柱 Oasis WAX 3 mL 60 mg,美国Waters公司。
1.2 药品与试剂
1.2.1 标准品 孟布酮(C15H14O4,CAS号:3562-99-0)批号11462103 76654,含量99.90%,坛墨质检科技股份有限公司。
1.2.2 供试品
1.2.2.1 空白样品 育肥猪配合饲料,经检测不含孟布酮。
1.2.2.2 空白添加样品 分别按照0.2 mg/kg、0.4 mg/kg、2 mg/kg的比例在空白样品中添加孟布酮,混匀。
1.2.3 试剂 甲醇、乙腈色谱纯,氨水、磷酸分析纯,水为符合GB/T 6682 规定的一级水。
1.2.3.1 0.5%磷酸溶液:量取5.0 mL磷酸于1000 mL水中,混匀。
1.2.3.2 0.5%氨水溶液:取氨水0.5 mL,加水至100 mL,混匀即可。
1.2.3.3 9%氨化甲醇溶液:取氨水9 mL,加甲醇至100 mL,混匀即可。
1.2.4 标准储备液(1 mg/mL):精密称取孟布酮标准品10 mg于10 mL容量瓶中,用乙腈溶解并稀释至刻度。保存于-20 ℃,有效期为3个月。
1.2.5 标准中间溶液(100 μg/mL):准确量取标准储备溶液1 mL,置于10 mL容量瓶中,用甲醇稀释至刻度,保存于-20 ℃,有效期为3个月。
1.2.6 标准工作液:精密量取孟布酮标准中间液,用甲醇稀释成浓度为0.2、0.5、2.0、5.0、10.0 μg/mL的系列标准工作液。
1.2.7 微孔滤膜:有机系,孔径0.22 μm。
1.3 样品检测
1.3.1 样品处理
1.3.1.1 提取:准确称取饲料样品2.00±0.02 g,加乙腈10 mL,超声10 min,8000 r/min,离心10 min,取上清液。重复提取1次。合并2次提取的上清液,取上清液10 mL,50 ℃氮气吹干,残留物中加入0. 5 %氨水溶液5 mL,涡旋5 min,得到待净化液,备用。
1.3.1.2 净化:将WAX固相萃取柱依次用甲醇3 mL、水3 mL进行活化;待净化液5 mL上样;用甲醇3 mL淋洗,抽干;9%氨化甲醇溶液3 mL洗脱,抽干。收集洗脱液,50 ℃氮气吹干,加入甲醇1 mL复溶,涡旋5 min,滤过,滤液供高效液相色谱仪测定。
1.3.2 液相色谱条件 色谱柱Sunfire C18柱(4.6×250 mm,5 μm),柱温:30 ℃,进样量:10 μL,检测波长:236 nm,流速:1.0 mL/min,梯度洗脱程序见表1。
表1 梯度洗脱程序Table 1 Gradient elution procedure
2 结果与分析
2.1 标准曲线 以色谱峰面积为纵坐标,标准溶液浓度(μg/mL)为横坐标,绘制标准曲线:y=78664x-552.56,线性相关系数r为0.999 8,孟布酮的线性范围为0.2 μg/mL~10.0 μg/mL。
2.2 检测限和定量限 添加适量标准液于空白饲料中,经提取后测定。根据信躁比S/N>3为检测限,信躁比S/N>10为定量限,检测到孟布酮的检测限为0.06 mg/kg,定量限为0.2 mg/kg。空白饲料中添加0.2 mg/kg的孟布酮色谱图见图1。
图1 空白饲料中添加0.2 mg/kg的孟布酮色谱图Fig 1 Chromatogram of 0.2 mg / kg montebutone added to blank feed
2.3 回收率及重复性试验 在空白饲料中进行3浓度(0.2,0.4,2 mg/kg)回收率试验,每个添加浓度6个平行,连续测定3批,其平均回收率、相对标准偏差见表2。从表看出孟布酮的添加回收率在78.1%~90.6%之间[10],批内批间相对标准偏差均小于10%。
2.4 稳定性试验
2.4.1 标准溶液的稳定性试验 对标准储备溶液(1 mg/mL)进行了为期3个月的稳定性试验。每次试验时,临时稀释,每周配置标准系列溶液(0.2 μg/mL,0.5 μg/mL,2.0 μg/mL,5.0 μg/mL,10.0 μg/mL),按照上述仪器条件测定,记录峰面积,取峰面积与浓度做线性回归。共进行了14次标准曲线测定,见图2。3个月内每个浓度溶液的峰面积无显著变化。同时对储存的标准中间溶液(100 μg/mL)进行同样试验,结果一致。因此,标准储备溶液(1 mg/mL)和标准中间溶液(100 μg/mL)的保存条件均为:-20 ℃保存时间为3个月
图2 孟布酮标准储备溶液保存时间与峰面积比较图Fig 2 Comparison of storage time and peak area of montebutone standard solution
2.4.2 上机测定用标准工作液及试样液的稳定性试验 分别对标准工作溶液(2 μg/mL)和试样溶液(2 μg/mL)进行了24小时的稳定性试验。试验结果表明,室温条件下24小时内稳定,见表3。
表3 标准工作溶液及试样液稳定性试验结果Tab 3 stability test results of standard working solution and sample solution(n=6)
3 讨论与结论
3.1 流动相中有机相的确定 考察两种最常用有机相:乙腈和甲醇。结果显示,二者对孟布酮的响应及分离效果基本一致;但选用甲醇时,系统压力较高,同时噪声较乙腈大。因此,本实验选择乙腈为流动相。
3.2 流动相组成中水相的确定 考察2种水相体系对结果的影响:0.2%甲酸,0.5%磷酸,2.0 μg/mL标准溶液液相色谱图见图3和图4。结果显示以0.2%甲酸,0.5%磷酸为水相,分离效果及响应值基本一致,但含甲酸时基线向下漂移,不稳定,且有明显杂质峰。因此在上机过程中,在流动相中引入磷酸。
图3 2.0 μg/mL标准溶液液相色谱图(0.2%甲酸为流动相)Fig 3 Chromatogram of 2.0 μg/mL standard solution(mobile phase by 0.2%formic acid)
图4 2.0 μg/mL标准溶液液相色谱图(0.5%磷酸为流动相)Fig 4 Chromatogram of 2.0 μg/mL standard solution(mobile phase by 0.5% phosphoric acid)
3.3 流动相洗脱方式的确定 比较了等度(0.5%磷酸:乙腈=64:36)和梯度(表1)两种洗脱方式,考察了2.0 μg/mL标准溶液在两种洗脱方式下情况,见图4和图5。结果表明,两种洗脱方式下孟布酮与杂质都能达到有效分离,峰形好;但等度洗脱孟布酮保留时间较长为19 min,梯度洗脱保留时间为7 min。考虑试验效率,本研究选择梯度洗脱方式。
图5 等度2.0 μg/mL标准溶液液相色谱图Fig 5 Chromatogram of 2.0 μg/mL standard solution(isocratict elution)
3.4 检测波长的选择 对孟布酮2 μg/mL标准溶液进行紫外扫描,见图6,最大吸收波长为235.8 nm。本实验选择检测波长为236 nm。
图6 孟布酮光谱图Fig 6 Spectrum of menbutone
3.5 提取溶剂的选择 乙腈对大多数兽药提取效果较好,提取样品时提取液基质效应较低,而且乙腈能较好地使蛋白质凝聚变性从而沉淀蛋白;与纯乙腈相比,在提取液中加入酸,使呈酸性,提高提取效率[11];同时考虑到甲醇对孟布酮的溶解性与乙腈类似,且其沸点较乙腈低,更易吹干浓缩。基于以上理由,比较4种提取溶剂:乙腈、0.2% 甲酸乙腈、0.5% 磷酸乙腈、甲醇。空白饲料中添加0.2 mg/kg,4种溶剂的提取效率没有显著差异。但甲醇为提取溶剂时,提取液杂质较多、混浊呈淡黄色,过固相萃取柱困难,净化时间长,因此本研究选择乙腈为提取溶剂。
3.6 提取次数选择 比较提取液量10 mL,提取1、2、3次。3种添加浓度下孟布酮回收率及重复性情况(0.2 mg/kg,0.4 mg/kg,2 mg/kg),每水平添加重复三次,效果见表4。提取1次,在添加较低浓度(0.2 mg/kg和0.4 mg/kg)时,回收率及RSD均满足要求;但较高浓度2.0 mg/kg,回收率小于70%,且重复性差。当提取2次与3次时,3种添加水平回收率和RSD均满足要求,选择提取2次。
表4 不同提取次数考察结果表Tab 4 Investigation results of different extraction times
3.7 离心速度与时间的确定 WAX固相萃取柱较常用的HLB、MCX固相萃取柱,溶液过柱时间长,离心的效果对净化时间影响很大。如果离心转速低、时间短,净化时间太长,影响试验;因此未选择低转速、短时间试验。离心时间10 min的情况下,比较了4种离心速度:6000 r/min,7000 r/min,8000 r/min,9000 r/min,提取情况见表5。回收率没有显著差异。但前两种转速下净化时间大概需要50分钟,后两种转速下净化时间约30分钟。因此选择8000 r/min,离心10 min。
表5 不同离心速度考察结果表Tab 5 Investigation results of different centrifugal speeds
3.8 氮吹温度选择 比较5种氮吹温度:35 ℃、40 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃,对结果的影响。不同氮吹温度之间提取效率没有显著差异,回收率均大于70%。不同氮吹温度所用时间情况见图7。考虑效率和成本,本实验选择50 ℃氮吹。
图7 氮吹温度与时间Fig 7 Nitrogen blowing temperature and time
3.9 复溶液的比较 考察3种溶剂下的复溶效率:0.5%磷酸-乙腈溶液(64∶36)、乙腈、甲醇。分别考察3种添加浓度下孟布酮回收率情况(0.2 mg/kg,0.4 mg/kg,2 mg/kg),效果见表6。利用甲醇作为复溶液,3个水平添加孟布酮的回收率都大于80%,满足要求。本研究选择甲醇作为复溶液。
表6 不同复溶液考察结果Tab 6 Investigation results of different complex solutions
3.10 实际样品检测 对2021年市监督抽查的16家企业的22批育肥猪配合饲料进行检测,均未检出孟布酮。
3.11 结论 该检测方法,定量限为0.2 mg/kg,在0.2,0.4,2 mg/kg添加水平下,育肥猪配合饲料中孟布酮平均回收率为78.1%~90.6%,相对标准偏差均小于10%。实验流程简单、快速、有效,适合大批量日常分析检测。