SPE-HPLC-QTOF-MS檢測(cè)雞蛋中5類23種獸藥殘留的研究

在食品安全領(lǐng)域，獸藥殘留問題一直備受關(guān)注。雞蛋作為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾称?，其安全性尤為重要。然而，由于養(yǎng)殖過程中存在諸多問題，雞蛋中可能含有各種獸藥，這對(duì)人類健康構(gòu)成了潛在威脅，因此，必須加強(qiáng)對(duì)雞蛋中獸藥殘留的檢測(cè)。隨著分析技術(shù)的發(fā)展，固相萃取-高效液相色譜-四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜（SPE-HPLC-QTOF-MS）技術(shù)正逐步應(yīng)用于獸藥殘留物的檢測(cè)，可以同時(shí)檢測(cè)多種動(dòng)物藥物殘留物。本研究旨在利用SPE-HPLC-QTOF-MS技術(shù)檢測(cè)雞蛋中的5類23種動(dòng)物藥物殘留，為食品安全監(jiān)管提供有力支持。

1. 獸藥殘留檢測(cè)方法設(shè)計(jì)

1.1 獸藥殘留萃取濃縮

為精準(zhǔn)檢測(cè)雞蛋中的5類23種獸藥殘留，本研究選擇正相填料對(duì)樣品目標(biāo)化合物進(jìn)行萃取濃縮，具體如表1所示。

基于以上分析與準(zhǔn)備，利用固相萃取法萃取濃縮雞蛋中獸藥殘留的具體步驟如下：（1）樣品制備。將雞蛋壓碎，加入適量水和乙腈，攪拌均勻，用濾紙過濾，收集濾液。（2）固相萃取柱活化。以硅膠基質(zhì)和聚合物基質(zhì)為固相萃取柱，并利用活性炭活化萃取柱，以去除濾液中的雜質(zhì)。（3）樣品裝載。將濾液通過活性固相萃取柱，并采用苯基柱再一次過濾溶液，接下來利用離子交換吸附樹脂的吸附作用分離獸藥殘留和雜質(zhì)。（4）洗脫。用適量硅鎂與洗脫液混合物沖洗固相萃取柱，去除雜質(zhì)，并收集洗脫液。（5）濃縮。在氮?dú)夤娘L(fēng)機(jī)中將洗脫液濃縮至接近干燥，以獲得濃縮的獸藥殘留。

1.2 相液條件優(yōu)化

由于提取液中的獸藥殘留通常以反異構(gòu)體混合物的形式存在，其在物理和化學(xué)性質(zhì)上具有一定的相似性，因此在常規(guī)洗脫條件下，干樣品回收率較低。為了提高回收率，首先要對(duì)色譜柱的波長(zhǎng)進(jìn)行校正，以更好地分離不同異構(gòu)體的吸收光譜，從而提高其分辨率和檢測(cè)靈敏度。此外，通過調(diào)整平均增益以適應(yīng)異構(gòu)體的不同獸藥殘留在色譜柱上的吸附和洗脫行為。因此，在實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)實(shí)際情況和實(shí)驗(yàn)要求，對(duì)色譜柱的波長(zhǎng)和平均增益進(jìn)行微調(diào)和優(yōu)化，以確保得到最佳分離效果和檢測(cè)性能。

1.3 獸藥殘留定性檢測(cè)

基于雞蛋獸藥殘留化合物萃取與相液條件優(yōu)化結(jié)果，采用高分辨率的飛行時(shí)間質(zhì)譜法（Time-of-Flight Mass Spectrometry，簡(jiǎn)稱TOF-MS）對(duì)雞蛋中的23種獸藥殘留同時(shí)進(jìn)行定性檢測(cè)。

飛行時(shí)間質(zhì)譜法的原理主要基于不同質(zhì)量的離子在相同動(dòng)能下具有不同速度，進(jìn)而飛行所需時(shí)間不同的事實(shí)，通過測(cè)量各種離子到達(dá)飛行管的時(shí)間，便可以得到離子的質(zhì)荷比。在高效液相色譜（HPLC）對(duì)樣品組分進(jìn)行分離后，將這些組分引入四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜（QTOF-MS）系統(tǒng)中進(jìn)行進(jìn)一步分析。

雞蛋中23種獸藥殘留的檢測(cè)過程如下：（1）樣品引入。分離后的樣品組分通過特定的接口，如電噴霧離子化（ESI）或大氣壓化學(xué)電離（APCI）轉(zhuǎn)化為氣態(tài)離子，這些離子化過程可使獸藥殘留樣品分子帶上電荷，適合進(jìn)行質(zhì)譜分析。（2）四極桿質(zhì)量分析。離子化后的樣品離子進(jìn)入四極桿區(qū)域，只有具有特定質(zhì)荷比（m/z）的離子才能通過，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)離子的初步篩選和質(zhì)量分析。（3）飛行時(shí)間分析。經(jīng)過四極桿篩選的離子進(jìn)入飛行管，輕質(zhì)量的離子速度快，飛行時(shí)間短；重質(zhì)量的離子速度慢，飛行時(shí)間長(zhǎng)。（4）離子檢測(cè)。離子在飛行管末端到達(dá)離子檢測(cè)器，這是一個(gè)高靈敏度的電子倍增器，能將到達(dá)的離子轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，這些電信號(hào)將被記錄并轉(zhuǎn)化為質(zhì)譜數(shù)據(jù)。（5）數(shù)據(jù)處理。利用計(jì)算機(jī)處理記錄下的飛行時(shí)間數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為質(zhì)荷比（m/z）的信息，通過與標(biāo)準(zhǔn)品或參考數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，可以識(shí)別出樣品中存在的不同化合物，即獸藥殘留物質(zhì)。

2. 實(shí)例論證分析

2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性，在某實(shí)驗(yàn)室開展雞蛋中5類23種獸藥殘留檢測(cè)方法的性能測(cè)試。固相萃取儀用于樣品預(yù)處理，包括萃取、洗滌、吹風(fēng)干燥等步驟；四極飛行時(shí)間質(zhì)譜儀用于檢測(cè)和鑒定分離的獸藥殘留，提供高分辨率和高靈敏度的數(shù)據(jù)。先用注射器吸取溶液和注入樣品，并將其儲(chǔ)存在離心管中，靜置12h后通過濾膜過濾溶液，采用上文所述方法萃取與濃縮樣品。

根據(jù)色譜分離的要求，設(shè)置質(zhì)譜儀的相關(guān)參數(shù)，如表2所示。

根據(jù)不同獸藥殘留的性質(zhì)，選擇離子對(duì)試劑作為流動(dòng)相，將重新溶解的樣品注入高效液相色譜儀，用色譜法進(jìn)行分離，然后進(jìn)入質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)和鑒定，從而確定不同類型獸藥殘留的濃度。

2.2 實(shí)驗(yàn)過程

本實(shí)驗(yàn)的具體操作過程如下：采集不同來源的雞蛋樣品，用適量乙腈提取、收集提取液；用適量洗脫液沖洗固相萃取柱，收集洗脫液，并用氮?dú)夤娘L(fēng)機(jī)將溶液濃縮至幾乎干燥；加入適量溶劑，使?jié)饪s的獸藥殘留再溶解；采用質(zhì)譜法檢測(cè)每個(gè)成分的特征離子和相對(duì)豐度，將其與標(biāo)準(zhǔn)樣品比較，以確定獸藥殘留濃度。

2.3 結(jié)果與分析

由于文章篇幅有限，下面以獸藥氟苯尼考為例，進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果分析。

制作氟苯尼考標(biāo)準(zhǔn)工作液，并將其加入空白雞蛋中，經(jīng)過樣品前處理后，采用本文的方法進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)濃度測(cè)3次，得出信噪比平均值。當(dāng)信噪比值≥3時(shí)，所對(duì)應(yīng)的藥物濃度即為分析方法的檢出限，本文方法的檢出限為1.5μg/kg；當(dāng)信噪比值≥10時(shí)，所對(duì)應(yīng)的藥物濃度即為分析方法的定量限，本文方法的定量限為5.0μg/kg。

將上述制作的標(biāo)準(zhǔn)工作液稀釋成一系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，使氟苯尼考的濃度分別為10.0、20.0、40.0、80.0、160.0、320.0μg/L。將配制好的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液在本文方法的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行分析。以標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為自變量（x），峰面積為因變量（y），繪制相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，采用本文方法測(cè)定獸藥殘留的相關(guān)系數(shù)為0.9998，說明本文所述方法準(zhǔn)確性高。

圖1：氟苯尼考的標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別準(zhǔn)確稱?。?±0.02）g勻漿好的空白雞蛋樣品，放入50mL錐形聚丙烯離心管中，加入適量氟苯尼考單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作液，使其在各空白樣品中的添加濃度為0.5MRL，采用本文的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每個(gè)濃度水平設(shè)置6個(gè)平行，最后將檢測(cè)結(jié)果代入標(biāo)準(zhǔn)曲線中，計(jì)算樣品回收率及獸藥濃度與添加濃度之比。同時(shí)采用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差評(píng)估樣品精密度，在同一天不同時(shí)間點(diǎn)用同一臺(tái)儀器和同一條標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)0.5MRL、1.0MRL和2.0MRL添加濃度的樣品進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)添加濃度設(shè)6個(gè)平行，求出標(biāo)準(zhǔn)偏差。檢測(cè)結(jié)果如表3所示。由表3可知，本文所述方法的回收率在83.88%-94.62%，精密度在2.55%-5.4%，說明本文所述方法的檢測(cè)效果更好。

為直觀體現(xiàn)本文方法的有效性，引入光譜成像技術(shù)（方法1）、基于熒光技術(shù)的獸藥殘留檢測(cè)方法（方法2）作為本文方法的對(duì)比方法。分別采用以上3種方法進(jìn)行獸藥殘留濃度檢測(cè)，并將基于不同方法得到的檢測(cè)值與實(shí)際值進(jìn)行比較，統(tǒng)計(jì)各方法的檢測(cè)殘差，分析對(duì)照組和本文方法的檢測(cè)效果，對(duì)比實(shí)驗(yàn)如圖2所示。根據(jù)圖2可知，本文方法得到的檢測(cè)殘差值顯著低于對(duì)照組方法，說明檢測(cè)精度較高。分析原因可知，方法1和方法2檢測(cè)效果較差主要是由于忽略了噪聲和散射充分對(duì)獸藥殘留質(zhì)譜特征提取過程的干擾，導(dǎo)致檢測(cè)準(zhǔn)確性較低。

圖2：基于不同方法的雞蛋獸藥殘留檢測(cè)結(jié)果

綜上，本文的研究方法有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法檢測(cè)精度不足的問題，通過實(shí)例驗(yàn)證證明了本文所述方法的可靠性。該技術(shù)不僅提高了檢測(cè)的靈敏度和特異性，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種獸藥殘留濃度的同時(shí)檢測(cè)，大大提高了檢測(cè)效率。

作者簡(jiǎn)介：高潔（1984-），女，漢族，山東濟(jì)寧人，高級(jí)工程師，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒踩珯z測(cè)。