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高效液相色谱-串联质谱法快速测定鸡蛋中的甲硝唑

2023-01-05张金磊邢丽杰罗瑞峰陈永发巩婧婷贺玉凤

农产品加工 2022年22期
关键词:甲硝唑乙腈液相

张金磊,邢丽杰,罗瑞峰,张 飞,陈永发,巩婧婷,贺玉凤

(新疆农垦科学院分析测试中心,新疆石河子 832000)

0 引言

随着人们生活水平的提高,鸡蛋作为日常膳食中蛋白质主要来源,越来越有着不可替代的作用[1]。甲硝唑是人工合成硝基咪唑类药物,对家禽的滴虫病感染、肠道的厌氧菌感染、生殖系统疾病等有着很好的疗效[2-3]。因而常作为驱虫药添加在饲料中,并且可用于改善饲料转化率。如果养殖过程中用药不规范,没有遵守休药期,甲硝唑加入饲料中,容易造成动物源性食品中甲硝唑的残留[4]。然而甲硝唑对人体有多种毒副作用,尤其具有潜在致癌性和致遗传变异作用[5-6],且甲硝唑进入人体后能快速分布于全身,因此对鸡蛋中甲硝唑的残留检验非常必要。

欧盟在1998 年规定甲硝唑在食品动物体中不得检出,在2019 年,我国发布的GB 31650—2019《食品安全国家标准食品中兽药最大残留限量》中规定,甲硝唑药物允许作为治疗动物疾病使用,并且在动物源性食品中不得检出[7]。目前,甲硝唑残留检测的方法主要包括液相色谱法[8]、液相色谱串联质谱法[9-11]等。但是针对动物肌肉组织中的甲硝唑残留检测方法研究较多,鸡蛋液体基质比肌肉固体组织复杂。现行国标方法对鸡蛋中甲硝唑残留检测分析较少[12];同时,前处理方法复杂繁琐,不利于大批量检测。因此,通过对鸡蛋中甲硝唑的提取、净化及流动相组成等因素的优化,建立了高效液相色谱串联质谱快速检测鸡蛋中甲硝唑的方法,该方法灵敏度高、准确性好、快速、高效,适用于鸡蛋中甲硝唑残留的筛查和测定。

1 试验部分

1.1 试剂与材料

甲醇、乙腈、甲酸(HPLC 级),德国CNW 公司提供;甲硝唑(纯度大于99.0%),德国Dr.Ehrenstorfer 公司提供;超纯水;鸡蛋,购自当地不同超市、农贸市场和生产基地,去壳,经匀浆(10 000 r/min)后,置于-20 ℃下冷冻保存备用。

1.2 仪器设备

Agilent 1200+6460 型高效液相色谱串联质谱仪,美国Agilent 公司产品;MS3 basic 型漩涡混合器,德国IKA 公司产品;Sigma 3-30k 型高速冷冻离心机,德国Sigma 公司产品;KQ-600DE 型超声波清洗器,昆山市超声仪器有限公司产品;IQ7000 型超纯水仪,美国Milli-Q 公司产品。

1.3 UPLC-MS/MS 检测条件

色谱条件:ZORBAX SB-Aq Solvent Saver Plus(3.0 mm×100 mm,3.5 μm)色谱柱,色谱柱温度30 ℃,流动相组成:水-甲醇(梯度),进样量5 μL,流速0.6 mL/min,梯度洗脱。

以水-甲醇为流动相的梯度洗脱程序见表1。

表1 以水-甲醇为流动相的梯度洗脱程序

质谱条件:电喷雾离子源(ESI),正离子模式;质谱扫描方式:多反应监测(MRM);毛细管电压4 000 V,干燥气温度325 ℃,干燥气流速10 L/min,鞘气温度350 ℃,鞘气流速12 L/min。

甲硝唑的质谱参数见表2。

表2 甲硝唑的质谱参数

1.4 样品前处理

称取经匀浆后的鸡蛋2.00 g(精确至0.01 g)于50 mL 离心管中,加入0.2%甲酸乙腈溶液10 mL,涡旋振荡混匀1 min,30 ℃下恒温超声提取30 min;以转速10 000 r/min 离心5 min,取上清液5 mL 直接加入到PRiME HLB 固相萃取小柱上,无需活化,控制流速在3~4 mL/min,收集全部流出液。于40 ℃下氮吹至近干,用0.1%甲酸水+甲醇(90+10)溶液定容至2 mL,涡旋混匀后过0.22 μm 有机微孔滤膜,供HPLC-MS/MS 法测定。

1.5 标准溶液的配制

准确称取甲硝唑标准品25 mg,用甲醇溶于25 mL容量瓶中,配制成质量浓度为1.0 mg/mL 的标准储备溶液,置于-20 ℃下避光保存。准确移取0.025 mL标准储备液至25 mL 容量瓶中,用甲醇定容,配置成1 μg/mL 的标准中间溶液,用基质空白溶液将中间液逐级稀释,配制成2,4,10,20,30,40 ng/mL的甲硝唑系列工作溶液,用0.22 μm 微孔滤膜过滤,供高效液相串联质谱仪检测。

2 结果与分析

2.1 质谱和色谱条件的优化

2.1.1 质谱条件的优化

在电喷雾电离和多反应监测模式下,对100 ng/mL甲硝唑标准溶液多次注射进样,通过对鞘气温度、鞘气流速,毛细管电压、碰撞电压、碰撞能量等质谱参数进行优化。选择稳定性好、丰度高和干扰小的2 个碎片离子作为甲硝唑定量离子和定性离子,并以丰度最强、响应值最高的离子对作为定量离子对。

甲硝唑的MRM 离子对质谱图见图1。

图1 甲硝唑的MRM 离子对质谱图

2.1.2 色谱条件的优化

通过比较水-乙腈、水-甲醇、0.1%甲酸水-乙腈、0.1%甲酸水溶液-甲醇4 种流动相体系对甲硝唑响应值的影响。结果发现,当流动相为水-甲醇体系,甲硝唑的响应较高。因此,选用水-甲醇体系作为检测鸡蛋中甲硝唑的流动相。

不同流动相体系对甲硝唑提取效率的影响见图2。

图2 不同流动相体系对甲硝唑提取效率的影响

2.2 提取条件的选择与优化

甲硝唑属于硝基咪唑类药物,微溶于乙醇和水,在乙酸乙酯和乙腈中有较好的溶解性。鸡蛋中有蛋白质、脂肪、水、磷脂等物质,由于乙酸乙酯和乙腈都可以较好地提取鸡蛋中的甲硝唑,但是乙酸乙酯提取的杂质较多,且对仪器干扰较大。而乙腈作为提取溶剂,可以起到沉淀蛋白质的作用,可通过离心去除。但是大量的脂肪和磷脂类会和目标物一起提取出来,这些物质会干扰LC-MS 分析,污染液相系统。所以,试验选择用PRiME HLB 小柱对提取液进行净化,PRiME HLB 小柱可有效去除提取液中大部分脂肪和磷脂类物质,从而达到净化除杂的目的。

3 方法学评价

3.1 线性关系和检出限

取6 份空白样品,样品经过前处理得到空白基质,取一定量的甲硝唑标准中间液,用空白基质稀释成适当的浓度,配制成标准系列工作曲线。在优化后的前处理和仪器条件下,对一系列空白基质中添加的甲硝唑标准工作溶液进行测定,以定量离子峰面积为纵坐标、质量浓度为横坐标进行回归分析。结果表明,甲硝唑在2~40 ng/mL 范围内呈现良好的线性关系,线性相关系数R2=0.999 6。信噪比S/N 为3 时,计算甲硝唑的检出限为0.5 μg/kg,信噪比S/N为10 时,计算甲硝唑的定量限为1 μg/kg。该方法线性关系良好、灵敏度高。

甲硝唑的线性方程、线性范围、相关系数见表3。

表3 甲硝唑的线性方程、线性范围、相关系数

3.2 回收率和精密度

选取空白鸡蛋样品,按照试验方法进行3 个质量浓度水平添加回收率试验,每个水平重复测定6 次。

甲硝唑的回收率和精密度见表4。

表4 甲硝唑的回收率和精密度

鸡蛋中甲硝唑的平均回收率为83.2%~104.0%,相对标准偏差为0.8%~1.2%。说明该方法回收率和精密度良好。

鸡蛋空白样品添加质量浓度为5 ng/mL 的基质标见图3,鸡蛋空白样品LC-MS/MS 谱图见图4,鸡蛋样品中添加量为4 μg/kg 的LC-MS/MS 谱图见图5。

图3 鸡蛋空白样品添加质量浓度为5 ng/mL 的基质标

图4 鸡蛋空白样品LC-MS/MS 谱图

图5 鸡蛋样品中添加量为4 μg/kg 的LC-MS/MS 谱图

4 与标准比较

在SN/T 2624—2010《动物源性食品中多种碱性药物残留量的检测方法 液相色谱质谱/质谱法》标准方法中样品提取净化方法繁琐、复杂,且步骤繁多。需要用到的试剂很多,并且提取试剂用量较大,净化过程繁杂,需要多次转移提取液,试验的可操作性差、重现性较低、试验耗时较长,不适用于大批量检测。试验试剂用量较少,固相萃取柱无需活化,大大提高了前处理速度,提高了检测效率,适用于大批量的筛查和测定。

5 结论

采用ZORBAX SB-Aq 型色谱柱分离,优化了液相、质谱、提取及净化等条件,提高了鸡蛋中甲硝唑的提取和净化效率,方法学验证测定结果良好。表明该方法灵敏度高、准确性好,且高效、快速操作简单,适于鸡蛋中甲硝唑的快速筛查和测定。

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