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超高效液相色谱-串联质谱法测定牛肉中的阿托品

2019-08-05林奕云张志军

山东化工 2019年13期
关键词:缓冲溶液磷酸二氢钾阿托品

林奕云,杨 熙,林 晨,张志军,张 飞

(中国广州分析测试中心 广东省分析测试技术公共实验室,广东 广州 510070)

阿托品是一种M胆碱受体阻断药,具有解除平滑肌的痉挛、抑制腺体分泌、解除迷走神经对心脏的抑制、兴奋呼吸中枢等药理活性,在兽医临床上主要作为解毒药,缓解有机磷中毒的症状[1]。我国农业部第235号公告规定,在动物源食品中不得检出阿托品。但有一些部分商家在牛饲养过程中擅自使用阿托品注射药物,利用其抑制腺体分泌的作用,使牛因口渴而大量饮水,从而增加体重,以谋取更多的经济利益。

目前阿托品的检测方法有:气相色谱法[2]、液相色谱法[3-5]、液相色谱-串联质谱法[6-9]等。由于兽药残留的含量较低,液相色谱法灵敏度无法满足其检测要求。质谱法具有灵敏度高、专属性强的特点,为有效监控牛肉中阿托品的残留量,本文优化了提前条件、液相色谱和质谱条件,建立了超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱(UPLC-MS/MS)法测定牛肉中阿托品残留量的分析方法。该方法灵敏度高、回收率和重现性良好、结果准确可靠,可以检测牛肉中阿托品残留量,为注水牛肉的监管提供技术手段支持。

1 实验部分

1.1 仪器设备与试剂

Agilent 1290/6460A超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱仪,美国安捷伦科技公司;XW-80A型微型旋涡混合仪,上海沪西分析仪器有限公司;KQ-2200型超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司;Sartorius BSA224S 电子天平,德国赛多利斯科学仪器有限公司;Milli-Q超纯水仪,美国Millipore公司。

阿托品(Atropine,CAS:51-55-8,纯度:99.6%)购自德国Dr.Ehrenstorfer公司;乙腈,色谱纯,美国Honeywell公司;甲酸,色谱纯,美国Tedia公司;甲醇,广州化学试剂厂;磷酸二氢钾,广州化学试剂厂;实验用水为去离子水。

1.2 标准溶液配制

准确称取10.0 mg阿托品标准品于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容,配制成1000 mg/L的标准储备液,于4 ℃冰箱中避光保存。

1.3 样品前处理

样品均质处理后,称取5.0 g于50 mL带盖离心管中,加入20 mL 0.1 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液:乙腈(4∶1)溶液,加盖,涡旋2 min,超声提取15 min,3500 r/min离心5 min,上清液倒入另一干净离心管中。残渣再加入20 mL 0.1 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液:乙腈(4∶1)溶液,重复提取一次,合并两次上清液。用0.1 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液:乙腈(4∶1)溶液4 mL洗涤滤纸,将上清液用滤纸过滤,收集全部滤液于50 mL容量瓶中,定容至50 mL,过0.22 μm滤膜上机测定。

1.4 基质匹配标准曲线的配制

称取5份空白试样,分别加入适量标准溶液,按照1.3进行处理,制成浓度为0.10、0.50、1.00、2.00、5.00 ng/mL的基质匹配标准工作液。

1.5 色谱/质谱测定条件

1.5.1 液相色谱条件

色谱柱为Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18柱(4.6 mm×50 mm,2.7 μm);流动相A为乙腈,B为0.1%甲酸水溶液;柱温35 ℃;流速0.3 mL/min;进样量5.0 μL;梯度洗脱程序如下:0~1 min,20%A,1~3 min,20%~30%A,3~3.5 min,30%~90%A,3.5~4 min,90%~20%A,4~5 min,20%A。

1.5.2 质谱条件

采用电喷雾离子源(ESI),正离子电离模式,扫描方式为多反应监测模式(MRM)。鞘流气温度350℃,鞘流气流量11 mL/min,干燥气温度为300℃,干燥气流量5 mL/min,雾化器压力40 psi,毛细管电压3500 V。阿托品的MRM参数列于表1,安捷伦MassHunter软件用于定性和定量分析。

表1 阿托品的MRM参数

注:*表示定量离子对。

2 结果与讨论

2.1 提取条件的选择

基于阿托品是碱性物质,具有易溶于水的性质,本试验比较了0.1%甲酸水溶液和0.1 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液对阿托品提取回收率的影响,结果表明,用0.1 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液提取,阿托品的回收率较高。由于乙腈对蛋白质具有一定的沉淀作用,本试验比较了0.1 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液和乙腈的不同比例对阿托品提取效果的影响,结果发现,随着乙腈的比例增加,阿托品的回收率降低,当0.1 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液-乙腈溶液为4∶1时,阿托品的提取回收率最高,沉淀蛋白等杂质的效果好,共萃物较少。因此,选用0.1 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液-乙腈溶液(4∶1)作为提取溶剂。

2.2 色谱条件的优化

分别以乙腈-水、甲醇-水作为流动相,考察对目标化合物离子化程度的影响。结果表明,以乙腈-水作为流动相时,阿托品的响应值明显高于流动相为甲醇-水时的响应值。因此,选用乙腈-水作为流动相。

目标化合物的离子化效率还会受到流动相中加入的添加剂影响[10]。比较在水相中分别加入0.1%甲酸、5 mmol/L乙酸铵对目标化合物离子化效率的影响。结果发现,在流动相中加入少量甲酸有利于目标化合物的离子化,能促进生成[M+H]+离子,提高了阿托品的响应值和检测灵敏度。因此,试验采用乙腈-0.1%甲酸水溶液作为流动相,梯度洗脱。

2.3 质谱条件的优化

使用1.0 μg/mL阿托品标准溶液进样,分别在ESI+、ESI-的模式下进行全扫描,扫描发现在正离子模式下,阿托品的灵敏度更高,因此,选择择正离子模式,m/z 290.1作为阿托品测定的母离子。采用SIM扫描方式,优化出最佳碎裂电压,100 V条件下,阿托品母离子的响应最高。再采用Product Ion扫描方式,阿托品经碰撞后产生的碎片离子有m/z 93.0 和m/z 124.0,其中m/z 124.0相对丰度最高,作为定量离子,m/z 93.0作为定性离子。最后,优化出子离子的最佳碰撞能量,得到表1所示的质谱参数。最终优化了质谱条件,得到如图1所示的阿托品标准溶液的MRM色谱图,如图2所示的阳性样品和阴性样品的总离子流TIC图。

图1 阿托品的多反应监测(MRM)色谱图

Fig.1 MRM Chromatograms of Atropine

图2 样品的总离子流(TIC)色谱图

2.4 线性范围

本文采用基质匹配外标法定量,以消除基质干扰,提高定量准确性。按照1.4配制基质匹配标准曲线,以阿托品的质量浓度(x)为横坐标,色谱峰面积(y)为纵坐标,绘制工作曲线。结果表明,阿托品在0.10~5.0 ng/mL的质量浓度范围内线性回归方程为Y=78036X-2015.2,相关系数r≥0.999,具有良好的线性关系,表明该方法适用于牛肉中阿托品的定量分析。

2.5 检出限和定量限

阿托品的检出限为0.5 μg/kg(信噪比S/N=3),定量限为1.5 μg/kg(信噪比S/N=10)。

2.6 回收率和精密度

准确称取3份空白样品,每份5.0 g,加入阿托品标准溶液,添加量为1.0、5.0、10 μg/kg,按照1.3方法进行样品处理。每个添加水平测定6次,考察方法的精密度。从表2可以看出,在1.0、5.0和10 μg/kg这3种加标水平下目标化合物的平均回收率为89.5%~95.2%,相对标准偏差(RSD6)为2.07%~5.03%,表明方法的准确度和重复性较好,可满足日常分析要求。

表2 阿托品的回收率和相对标准偏差(n=6)

3 结论

本文建立了超高效液相色谱-串联质谱法测定牛肉中阿托品残留量的分析方法,样品用0.1 mol/L磷酸二氢钾缓冲溶液-乙腈(4∶1)溶液提取,基质匹配外标法定量,降低了基质干扰,提高了分析灵敏度。该方法样品前处理操作简单,灵敏度高、回收率和重现性良好、结果准确可靠,可用于检测牛肉中阿托品的残留量,为注水牛肉的风险监测提供技术手段支持。

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