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    基于QuEChERS提取的HPLC-MS/MS法測定禽肉中的利巴韋林與金剛烷胺

    2016-08-26 00:43:36郭禮強(qiáng)田國寧張金玲王梅玲
    分析測試學(xué)報(bào) 2016年6期
    關(guān)鍵詞:金剛烷胺禽肉利巴韋

    郭禮強(qiáng),孫 軍,田國寧,張金玲,王梅玲,李 凱

    (濰坊出入境檢驗(yàn)檢疫局,山東 濰坊 261041)

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    基于QuEChERS提取的HPLC-MS/MS法測定禽肉中的利巴韋林與金剛烷胺

    郭禮強(qiáng)*,孫軍,田國寧,張金玲,王梅玲,李凱

    (濰坊出入境檢驗(yàn)檢疫局,山東濰坊261041)

    建立了液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS/MS)同時(shí)測定禽肉中利巴韋林和金剛烷胺的檢測方法。禽肉樣品用1%(體積分?jǐn)?shù))三氯乙酸水溶液-甲醇(1∶1,體積比)提取,經(jīng)PCX固相萃取柱和QuEChERS方法凈化后,以含5 mmol/L乙酸銨水溶液與甲醇為流動(dòng)相梯度洗脫,BEH HILIC(2.1 mm×100 mm,1.7 μm) 色譜柱分離,電噴霧正離子模式電離,多級反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式進(jìn)行檢測,內(nèi)標(biāo)法定量。結(jié)果表明,利巴韋林和金剛烷胺在0.50~200 μg/L范圍內(nèi)呈良好線性,相關(guān)系數(shù)均大于0.997。兩種目標(biāo)分析物的方法檢出限(S/N≥3)分別為0.30 μg/kg和0.15 μg/kg,定量下限(S/N≥10)分別為1.00 μg/kg和0.50 μg/kg,樣品在其1倍、2倍、10倍定量下限3個(gè)加標(biāo)水平下的日內(nèi)回收率為92.5%~104.7%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為3.4%~7.8%;日間回收率為93.3%~106.0%,RSD為6.0%~10.7%。該方法靈敏、簡便、準(zhǔn)確,可用于禽肉中利巴韋林和金剛烷胺殘留的同時(shí)檢測。

    分散固相萃?。焕晚f林;金剛烷胺;液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜;禽肉

    2012年12月,央視曝光養(yǎng)殖企業(yè)違規(guī)向白羽雞飼料中添加利巴韋林、金剛烷胺等抗病毒藥物,從而引起消費(fèi)者對“速生雞”事件的廣泛關(guān)注。利巴韋林易產(chǎn)生耐藥性,對人體的最突出安全性問題是溶血性貧血及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示的遺傳毒性、生殖毒性和致癌性等[1]。金剛烷胺也有致畸性,可導(dǎo)致精神病患者精神分裂癥狀加重,并出現(xiàn)難治性雙下肢水腫[2]。禽畜濫用抗病毒藥物不僅會造成禽畜肉質(zhì)風(fēng)味的下降,且會導(dǎo)致禽畜肉中大量的藥物殘留,進(jìn)而通過食物鏈危害人類健康。農(nóng)業(yè)部在2005年發(fā)布了《關(guān)于清查金剛烷胺等抗病毒藥物的緊急通知》,明確規(guī)定禁止利巴韋林、金剛烷胺等抗病毒獸藥的銷售和使用。

    目前,檢測利巴韋林和金剛烷胺的方法主要有液相色譜法[3-7]和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[8-14](LC-MS/MS),液相色譜法靈敏度偏低,受基質(zhì)干擾影響大,不能滿足食品安全中關(guān)于禽肉中抗病毒藥物殘留的檢測需求;液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法可提供檢測化合物的結(jié)構(gòu)信息,具有高通量和高選擇性,可以同時(shí)檢測兩種目標(biāo)分析物。由于禽肉樣品中殘留的抗病毒藥物含量少,基質(zhì)干擾多,亟需建立可行的前處理技術(shù)以及靈敏度高的檢測方法。本研究選擇雞鴨養(yǎng)殖中常見抗病毒獸藥利巴韋林和金剛烷胺為研究對象,結(jié)合QuEChERS和SPE柱凈化前處理提取方法,建立了禽肉中利巴韋林和金剛烷胺的快速LC-MS/MS測定方法。該方法可操作性強(qiáng),檢測周期短,為企業(yè)和食品安全監(jiān)管部門提供了有效的技術(shù)支撐。

    1 實(shí)驗(yàn)部分

    1.1儀器與試劑

    高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀:Agilent 1290-6430(美國Agilent公司),配電噴霧離子源(ESI);5810R型離心機(jī)(德國Eppendorf公司);N-EVAP氮吹儀(美國Organomation Associates公司);Milli-Q純水機(jī)(美國Millipore公司);KQ-500型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);Cleanert PCX-SPE凈化柱(天津博納艾杰爾公司);利巴韋林專用柱(Poroshell 120,2.1 mm×150 mm,2.7 μm)和C18柱(Eclipse Plus C18,3.0 mm×100 mm,1.8 μm)購于美國Agilent公司;ACQUITY UPLC BEH HILLIC柱(HILLIC,2.1 mm×100 mm,1.7 μm)購于美國Waters公司。

    利巴韋林(Ribavirin)和金剛烷胺(Amantadine)購于德國Sigma公司;利巴韋林內(nèi)標(biāo)(Ribavirin-13C5)購于上海安譜公司;金剛烷胺內(nèi)標(biāo)(Amantadine-D15)購于德國Dr.Ehrenstorfer公司;中性氧化鋁(Alumina-N,100~200目)購于天津市科密歐公司;石墨炭黑粉(GCB,120~400目)、C18粉(ODS,50 μm)、PSA粉(PSA,40~60 μm)、氨丙基粉(NH2,40~60 μm)購于Agela technologies inc公司;乙腈和甲酸均為色譜純,購于美國Biopure公司;實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

    1.2溶液的配制

    標(biāo)準(zhǔn)工作液:準(zhǔn)確移取兩種待測物標(biāo)準(zhǔn)品1 mL于100 mL容量瓶,用甲醇定容至刻度,混勻,配成終濃度為1 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。同法配成利巴韋林和金剛烷胺內(nèi)標(biāo)工作液為1 μg/mL。

    混合標(biāo)準(zhǔn)工作液:移取10 mL利巴韋林和5 mL金剛烷胺標(biāo)準(zhǔn)中間液置于100 mL容量瓶,用甲醇定容至刻度,混勻,配成利巴韋林和金剛烷胺的濃度分別為100 ng/mL和50 ng/mL。同法配成利巴韋林和金剛烷胺內(nèi)標(biāo)濃度分別為100 ng/mL和50 ng/mL。

    提取液:稱取三氯乙酸1.0 g置于500 mL燒杯中,依次加入100 mL水和100 mL甲醇,攪拌均勻。

    洗脫溶液:5 mL氨水、25 mL異丙醇和70 mL甲醇混合均勻。

    定容液:30 mL水和70 mL甲醇混合均勻。

    1.3色譜條件

    色譜柱:BEH HILIC(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流動(dòng)相:A為5 mmol/L乙酸銨水溶液,B為甲醇;梯度洗脫程序:0 ~3.0 min,75%~30%B;3.0 ~3.01 min,30% ~75%B;3.01 ~5.0 min,75%B;流速:0.3 mL/min;柱溫:40 ℃;進(jìn)樣體積:10 μL。

    1.4質(zhì)譜條件

    對海外發(fā)行的重視是嶺南報(bào)刊的重要特色,這一傳播格局的基礎(chǔ)是數(shù)量眾多的華僑。嶺南是中國移民最早的地區(qū),19世紀(jì)資本主義擴(kuò)張對勞動(dòng)力的需求,出現(xiàn)了移民潮,移民地區(qū)主要是“美洲、大洋洲、非洲和東南亞的一些國家”。[12]東南亞許多國家中粵籍都在華僑中占多數(shù),[13]其他地區(qū),如南美地區(qū),“古巴華僑幾乎全是廣東省人,其中臺山縣的約占百分之四十”。[14]

    離子源:電噴霧離子源(ESI);掃描方式:正離子掃描;監(jiān)測方式:多級反應(yīng)監(jiān)測(MRM);氣簾氣壓力:35 psi;離子電壓:5 500 V;碰撞氣:氮?dú)?;干燥氣溫度?50 ℃;噴霧氣(GS1)壓力:55 psi,輔助霧化氣(GS2)壓力:55 psi;2種化合物及其內(nèi)標(biāo)的質(zhì)譜檢測參數(shù)見表1。

    表1 利巴韋林和金剛烷胺的部分質(zhì)譜參數(shù)

    *quantitative ion

    1.5樣品處理

    準(zhǔn)確稱取(4±0.01) g絞碎均勻的樣品(雞肉或鴨肉),置于100 mL具塞離心管內(nèi),依次加入內(nèi)標(biāo)工作液80 μL和提取液20 mL,均質(zhì)1 min,以10 000 r/min離心10 min,經(jīng)脫脂棉過濾,將上清液全部轉(zhuǎn)移至PCX凈化柱(預(yù)先用3 mL甲醇和3 mL水活化),再用3 mL 0.1%甲酸水和3 mL甲醇淋洗小柱,真空抽干后,加入6 mL洗脫液,收集洗脫液于10 mL干凈玻璃試管中氮?dú)獯蹈桑诓AЧ苤屑尤?0 mg Alumina-N,100 mg NH2和1 mL定容液,于渦旋振蕩器上振蕩1 min,過0.22 μm雙系濾膜,供LC-MS/MS分析測定。

    2 結(jié)果與討論

    2.1色譜條件的優(yōu)化

    色譜流動(dòng)相常用的有機(jī)溶劑有甲醇[8]和乙腈[11-12],本文考察了此兩種有機(jī)溶劑對目標(biāo)物分析的影響,發(fā)現(xiàn)當(dāng)流動(dòng)相中的有機(jī)溶劑由乙腈改成甲醇時(shí),兩種目標(biāo)分析物的響應(yīng)值均提高了2倍以上,與文獻(xiàn)[8]結(jié)論相同。同時(shí)考察了C18柱、HILIC柱和利巴韋林專用柱對兩種目標(biāo)分析物的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)使用C18柱分離時(shí)兩種目標(biāo)分析物的響應(yīng)值不足HILIC柱的1/5,使用利巴韋林專用柱時(shí)利巴韋林的峰響應(yīng)值和HILIC柱差異不明顯,但金剛烷胺的響應(yīng)值偏低且出現(xiàn)雙峰,而HILIC柱對兩種目標(biāo)分析物均可良好分離,響應(yīng)值最好。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),水相中添加甲酸或乙酸銨均能提高目標(biāo)分析物的響應(yīng)值,但添加甲酸時(shí)利巴韋林的峰形偏寬,添加乙酸銨時(shí)兩種目標(biāo)分析物能有效分離,峰形好,而在水相中同時(shí)添加甲酸和乙酸銨時(shí),兩種目標(biāo)分析物的響應(yīng)值反而略有降低??疾觳煌瑵舛纫宜徜@溶液對兩種目標(biāo)分析物的影響,選擇5 mmol/L乙酸銨水溶液為水相,此時(shí)目標(biāo)分析物的響應(yīng)值和峰形最佳,同時(shí)提高柱溫為40 ℃,調(diào)整流動(dòng)相比例,以進(jìn)一步提高色譜的靈敏度和穩(wěn)定性。

    2.2質(zhì)譜條件的優(yōu)化

    利巴韋林和金剛烷胺在正離子模式下的響應(yīng)值較高[8,11-12]。首先將500 μg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液分別通過自動(dòng)進(jìn)樣泵以5 μL進(jìn)樣量直接注入ESI離子源,通過正離子掃描,找到目標(biāo)分析物各自的準(zhǔn)分子離子峰[M+H]+后,再分別優(yōu)化其質(zhì)譜參數(shù),得到碎片離子信息,優(yōu)化的MRM質(zhì)譜參數(shù)見表1。圖1為利巴韋林和金剛烷胺混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 μg/L)在MRM模式下的色譜圖。

    2.3提取條件的優(yōu)化

    利巴韋林和金剛烷胺均屬于極性化合物,在有機(jī)溶劑中溶解度很小,一般選用有機(jī)溶劑-水[8,11]的混合溶液提取??疾炝艘译?水(1∶1,體積比)和甲醇-水(1∶1,體積比)對目標(biāo)分析物回收率的影響,結(jié)果顯示甲醇-水作為提取液時(shí)回收率比乙腈-水高30%。進(jìn)一步考察了加酸對回收率的影響,在甲醇-水中添加不同比例的甲酸、乙酸和三氯乙酸,發(fā)現(xiàn)添加甲酸對回收率的影響不大,添加乙酸和三氯乙酸會使回收率由51.3%分別提高到61.2%和65.1%,考慮到三氯乙酸有沉淀蛋白的作用,起到一定的凈化效果,可以提高方法的靈敏度,最終選用甲醇-1%三氯乙酸水溶液(1∶1)作為提取溶劑。

    2.4凈化方式的選擇

    直接采用提取液提取禽肉中的利巴韋林和金剛烷胺時(shí),發(fā)現(xiàn)樣品中的脂肪、蛋白質(zhì)等干擾目標(biāo)分析物的檢測,尤其是利巴韋林在低濃度時(shí)受基質(zhì)影響比較嚴(yán)重??疾炝顺S玫墓滔噍腿≈鵓BA柱[1,11-12]、SCX柱[8]、C18柱[14]和PCX柱對目標(biāo)物的凈化效果。結(jié)果顯示,C18柱對目標(biāo)分析物無保留,PBA柱、SCX柱和PCX柱均可保留目標(biāo)物,且SCX柱和PCX柱的保留效果高于PBA柱。由于SCX柱和PCX柱的材料相似,對兩種目標(biāo)物的回收率無明顯差異,考慮到PCX柱的性價(jià)比更好,最終選擇該柱進(jìn)行考察。實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)一些帶皮的樣品(如煙熏去骨整鴨、凍鴨肉等),用PCX柱凈化時(shí)基質(zhì)影響仍比較嚴(yán)重,本文結(jié)合QuEChERS[15-16]方法,進(jìn)一步考察了Alumina-N,GCB,ODS,PSA,NH25種凈化粉對利巴韋林和金剛烷胺的吸附回收率,通過標(biāo)準(zhǔn)品加凈化粉經(jīng)質(zhì)譜檢測并計(jì)算回收率,結(jié)果發(fā)現(xiàn)Alumina-N凈化的回收率為75.3%~84.5%,NH2凈化的回收率為70.0%~87.6%,兩種凈化粉的回收率較好;而ODS,GCB和PSA對目標(biāo)分析物的吸附非常嚴(yán)重,導(dǎo)致回收率偏低(回收率為22.6%~64.5%)。Alumina-N粉末具有粒徑小、表面積大、吸附性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),能吸附肉類基質(zhì)中的多種雜質(zhì)特別是含硫化合物。NH2具有比PSA相對較弱的陰離子交換能力,可與一定的有機(jī)酸、色素以及糖類發(fā)生離子交換作用。通過對比PCX柱結(jié)合兩種凈化粉不同添加比例組合對目標(biāo)分析物的凈化效果,確定最佳比例條件如“1.5”所示。

    2.5標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

    在優(yōu)化條件下,對兩種目標(biāo)分析物質(zhì)量濃度在0.50~200 μg/L之間的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,以各化合物定量離子與內(nèi)標(biāo)校正離子峰面積之比的平均值(Y)對其質(zhì)量濃度(X,μg/L)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果顯示利巴韋林和金剛烷胺在0.50~200 μg/L范圍內(nèi)呈良好線性;相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.998 2和0.997 8。在禽肉中添加系列濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),以信噪比(S/N)為3作為方法的檢出限(LOD),以S/N=10作為方法的定量下限(LOQ)。利巴韋林和金剛烷胺的LOD分別為0.30 μg/kg和0.15 μg/kg,LOQ分別為1.00 μg/kg和0.50 μg/kg。

    2.6樣品基質(zhì)的影響

    電噴霧離子化效率受樣品基質(zhì)的影響較大。本研究用抑制率評價(jià)樣品基質(zhì)對目標(biāo)分析物的抑制作用,即基質(zhì)空白中添加標(biāo)準(zhǔn)品的監(jiān)控離子響應(yīng)強(qiáng)度與有機(jī)溶劑中添加標(biāo)準(zhǔn)品的相應(yīng)監(jiān)控離子響應(yīng)強(qiáng)度減少的百分比。以不含目標(biāo)分析物的雞肉和鴨肉為基質(zhì)空白,分別添加定量下限濃度水平的利巴韋林和金剛烷胺標(biāo)準(zhǔn)溶液,與相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行比較。結(jié)果表明,樣品基質(zhì)對兩種目標(biāo)分析物有一定的抑制作用,但不同基質(zhì)對兩種目標(biāo)分析物的抑制率相差不大,利巴韋林的平均抑制率為18.2%,金剛烷胺為14.3%。為消除基質(zhì)對檢測的影響,同時(shí)有效評估提取和凈化方法的損失,保證方法的通用性和適用性,本方法以內(nèi)標(biāo)法定量,可同時(shí)消除不同因素對測定結(jié)果的影響。

    2.7回收率與精密度

    在空白樣品中添加利巴韋林和金剛烷胺定量下限1倍、2倍、10倍3個(gè)水平的混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),按“1.5”方法進(jìn)行樣品預(yù)處理,日內(nèi)每個(gè)濃度平行測定6個(gè)樣品,連續(xù)測定3 d。結(jié)果表明,兩種目標(biāo)分析物的日內(nèi)回收率為92.5%~104.7%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為3.4%~7.8%;日間回收率為93.3%~106.0%,RSD為6.0%~10.7%(見表2)。

    表2 方法的加標(biāo)平均回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

    2.8實(shí)際樣品的測定

    日本對我國禽肉中利巴韋林殘留的出口限量為10.0 μg/kg,金剛烷胺限量為2.0 μg/kg。采用本方法對從出口企業(yè)抽檢的60份雞肉或鴨肉樣品中的利巴韋林和金剛烷胺進(jìn)行測定,1份煙熏鴨胸肉中金剛烷胺的殘留量超出了日本的限量標(biāo)準(zhǔn),其含量為5.9 μg/kg。表明方法可用于實(shí)際樣品的檢測。

    3 結(jié) 論

    本文基于PCX凈化柱和QuEChERS粉凈化的前處理技術(shù),建立了一種結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜快速測定禽肉中利巴韋林和金剛烷胺的方法,能夠?qū)崿F(xiàn)對兩種目標(biāo)分析物的同時(shí)定性、定量分析。該方法具有靈敏、準(zhǔn)確、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可滿足禽肉中利巴韋林和金剛烷胺的檢測要求,為禽肉中抗病毒藥物殘留的綜合風(fēng)險(xiǎn)分析提供了技術(shù)支持。

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    Determination of Ribavirin and Amantadine in Poultry Meat by QuEChERS-based Extraction with Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

    GUO Li-qiang*,SUN Jun,TIAN Guo-ning,ZHANG Jin-ling,WANG Mei-ling,LI Kai

    (Weifang Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Weifang261041,China)

    A method was developed for the simultaneous determination and identification of ribavirin and amantadine residues in poultry meat by liquid chromatography-tandem mass spectrometry(HPLC-MS/MS).The samples were purified with solid phase extraction column of PCX and QuEChERS method after extraction with 1% trichloroacetic acid-methanol(1∶1),then separated on a BEH HILIC column(2.1 mm×100 mm,1.7 μm) by gradient elution with mobile phases of 5 mmol/L ammonium acetate-methanol.An internal standard method was used for quantitative analysis.The electrospray was operated in positive mode and a multiple reaction monitoring(MRM) as survey scan.The results showed that the calibration curves were linear in the range of 0.50-200 μg/L for two analytes with correlation coefficients(r) more than 0.997.The limits of detection(LODs,S/N≥ 3) for ribavirin and amantadine were 0.30 μg/kg and 0.15 μg/kg,respectively,and the limits of quantitation(LOQs,S/N≥ 10) were 1.00 μg/kg and 0.50 μg/kg,respectively.On the basis of LOQs,the intra-day average recoveries for two analytes in poultry meat samples at three spiked levels(1,2,10 times LOQ) ranged from 92.5% to 104.7% with relative standard deviations(RSDs) of 3.4%-7.8%,while the inter-day average recoveries ranged from 93.3% to 106.0% with RSDs of 6.0%-10.7%.The method was sensitive,convenient and accurate,and could satisfy the demands for detection of ribavirin and amantadine residues in poulrty meat.

    dispersive solid phase extraction;ribavirin;amantadine;liquid chromatography-tandem mass spectrometry(HPLC-MS/MS);poultry meat

    2015-12-06;

    2015-12-27

    濰坊市2015年科學(xué)技術(shù)發(fā)展計(jì)劃(2015ZJ1101);山東出入境檢驗(yàn)檢疫局科研基金(SK201349)

    郭禮強(qiáng),碩士,工程師,研究方向:農(nóng)藥和獸藥殘留檢測,Tel:0536-8582561,E-mail:glq1980@sina.com

    doi:10.3969/j.issn.1004-4957.2016.06.019

    O657.63;TQ460.7

    A

    1004-4957(2016)06-0739-05

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