QuECHERS结合LC-MS/MS检测动物源食品中的9种β-受体激动剂
2023-06-29王苏乐海娜
王苏乐 海娜
β-受体激动剂是一类动物兴奋剂,具有促进蛋白质合成、加速脂肪分解等生理作用,但却会严重影响畜产品质量安全,食用β-受体激动剂污染的食物可能会引起食物中毒,甚至侵害人体的心血管及神经系统。因此,β-受体激动剂残留检测十分重要。
β-受体激动剂的检测手段多样,常见方法包括免疫分析法、毛细管电泳法、液相色谱法、气相色谱串联质谱法、液相色谱串联质谱法等。其中,免疫分析法检测快速、操作简便,但其结果假阳性率高;毛细管电泳法操作简单,但分离效果不好;液相色谱法能够实现有效分离,但定性不准确、特异性差;气相色谱串联质谱法通常需要对样品衍生化,步骤繁琐、费时。相较以上方法,液相色谱串联质谱法具有特异性强、灵敏度高、重现性好、抗干扰强和定性准确等优点,是现阶段β-受体激动剂兽药残留检测的首选方法,应用十分广泛。不过,其前处理主要依赖固相萃取法净化,操作复杂、成本高、耗时长,影响实验效率。
QuEChERS前处理方法具有快速、简单、廉价、有效、可靠、安全等特点,是近年来兴起并快速得到商业化应用的一种方法。本实验在已有研究基础上,用QuEChERS法进行样品前处理,简化了实验步骤,节约了处理时间,降低了实验成本,丰富了样品类型,为动物源性食品中β-受体激动剂批量化检测提供了新思路。
一、材料与方法
1.仪器与试剂。(1)主要仪器。TSQ Quantum三重四极杆串联质谱仪、U3000高效液相色谱仪:美国Thermo Fisher公司;台式离心机:盐城安信;旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;超声波清洗器:上海晶坛仪器制造有限公司;涡旋混合器:Scientific industries;电子天平:奥豪斯国际贸易(上海)有限公司。
(2)标准品及试剂。标准品沙丁胺醇、克伦特罗、莱克多巴胺、非诺特罗、特布他林、氯丙那林、西马特罗、妥洛特罗、喷布特罗(纯度≥98.0%):德国Dr.Ehrenstorfer公司;色谱纯甲醇、乙腈、甲酸:美国Thermo Fisher公司;实验用水:屈臣氏蒸馏水。
2.样品处理。(1)提取。称取样品2g(精确至0.01g),置于50mL塑料离心管中,加入15mL乙腈溶液及缓冲盐包SBEQ-CA8802-B,涡旋混匀3min,超声波提取10min,8000r/min离心6min,将上清液转移至对应净化管SBEQ-CA8803-25。按以上步骤重复提取一次,合并两次提取液。
(2)净化。将净化管中的提取液涡旋混匀5min,8000r/min离心6min。转移净化后的上清液于鸡心瓶中,40℃减压蒸发至近干。加入1mL的50%(v/v)乙腈水溶液溶解,涡旋混匀3min,溶液过0.22μm滤膜,供液相色谱-质谱联用仪测定。
3.标准溶液制备。(1)单一标准溶液的配制。分别称取9种β-受体激动剂标准物质及3种内标物质各10mg(精确到0.01mg,对于含盐或者含酸的标准物质应进行相应的含量折算后再称取),用甲醇溶解后定容至10mL容量瓶中,配制成1.0mg/mL的单一标准储备液,在-20℃下保存待用。
(2)混合标准溶液的配制。从上述9种单一标准溶液中分别准确吸取1.0m置于10mL容量瓶中,用甲醇稀釋定容为100μg/mL的混合标准储备液,在-20℃下保存待用。将上述储备液用甲醇稀释为1μg/mL的混合标准中间液,用于优化质谱参数,使用时根据需要用流动相稀释配成合适的基质标曲点。采用同样的步骤配制混合内标中间液。
4.液相色谱-质谱/质谱条件。(1)色谱条件。色谱柱:Hypersil GOLD C18柱(2.1mm×100mm,1.9μm),美国Thermo Fisher公司。流动相:A泵为0.1%(v/v)甲酸水溶液,B泵为0.1%(v/v)甲酸乙腈溶液。梯度洗脱程序:0min,96%A;2min,96%A;12min,40%A;12.1min,96%A;16min,96%A。流速:0.3mL/min。柱箱温度:30.0℃。进样量:5μL。
(2)质谱条件。离子源:ESI;扫描方式:正离子;检测方式:选择反应监测(SRM);电喷雾电压(V):3000;雾化气温度(℃):300;离子源温度(℃):350;鞘气流速(arb):35;辅助气流速(arb):10;监测离子对、锥孔电压、碰撞能量等质谱参数详见表1。
二、结果与分析
1.前处理方法优化。QuEChERS法的应用在实验前处理阶段优势明显,能够分析的基质类型更加丰富,处理时间可降低至约1.5h(按n=6计算),提高了检测效率。QuEChERS法、农业部1025号公告-18-2008、GB/T 22286-2008方法对沙丁胺醇、克伦特罗、莱克多巴胺、非诺特罗、特布他林、氯丙那林、西马特罗、妥洛特罗、喷布特罗的平均回收率(n=7,添加量5μg/kg)分别为:79.1、77.5、83.0,84.5、82.0、85.8,88.4、90.6、87.7,88.0、92.0、81.8,80.5、79.9、79.6,98.0、102、89.3,76.9、80.0、74.0,93.0、89.6、101,91.5、92.8、95.0,无显著差异,均符合相关检测标准要求。
2.仪器条件优化。优化色谱和质谱条件,得到色谱峰峰形最好、响应最高的参数信息,建立仪器方法,进行序列信息采集。本实验获得的9种β-受体激动剂的SRM扫描色谱图如图1所示。
3.方法的线性及检出限。按照优化的仪器条件,对混合标准工作溶液系列进行测定,采用内标法定量,分别以标准溶液中被测组分与内标物浓度比值、被测组分与内标物峰面积比值作为横、纵坐标,绘制标准曲线,得到沙丁胺醇、克伦特罗、莱克多巴胺、非诺特罗、特布他林、氯丙那林、西马特罗、妥洛特罗、喷布特罗对应的回归方程、相关系数R2、方法检出限(μg/kg)分别为:Y=1.322e-1X+1.027e-1、Y=1.267e-1X-1.923e-2、Y=2.472e-1X+7.959e-2、Y=8.703e-3X-3.278e-4、Y=2.024e-2X-2.502e-3、Y=9.19e-2X+1.083e-2、Y=6.764e-2X+7.326e-2、Y=1.266e-1X-1.923e-2、Y=4.921e-2X+1.26e-2;0.9997、0.9995、0.9997、0.9996、0.9993、0.9991、0.9991、0.9998、0.9999;0.25、0.20、0.10、0.20、0.25、0.20、0.25、0.10、0.10。结果表明,9种β-受体激动剂在0.5-20ng/mL浓度范围内线性关系良好,相关系数R2为0.9991-0.9999,方法检出限为0.1-0.25μg/kg,满足畜产品中β-受体激动剂残留检测要求。
4.方法的精密度和加标回收率。随机选取市售猪肉、猪肝、牛肉、羊肉样品,按2个浓度水平加入9种β-受体激动剂混合标准溶液制成加标样品,按照本方法对每个添加水平重复测定7次,计算加标回收率和相对标准偏差,结果如表2所示。由表2可知,9种β-受体激动剂的加标回收率为72.8%-106.2%,满足相关检测要求,相对标准偏差(RSD)为2.7%-9.1%,说明该方法结果可靠、准确。
综上所述,本实验基于QuEChERS提取包与净化包的使用,对不同类型样品基质的净化效果良好,与农业部1025号公告-18-2008及GB/T 22286-2008标准方法相比,极大地缩短了提取和净化时间,丰富了样品基质类型,提高了样品前处理效率,9种β-受体激动剂的标准曲线线性关系良好,方法检出限、样品回收率和方法精密度等均符合实际检测相关要求。因此,可以通过该方法实现对不同类型样品的快速处理和检测,为应对大批量样品检测提供参考。
作者简介:王苏乐(1989-),男,汉族,内蒙古锡盟人,助理工程师,大学本科,研究方向为农产品中农兽药残留检测。
海娜(1987-),女,蒙古族,内蒙古呼和浩特人,讲师,硕士研究生,研究方向为生物学。