SPE-HPLC-QTOF-MS檢測雞蛋中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，這對人類健康構(gòu)成了潛在威脅，因此，必須加強對雞蛋中獸藥殘留的檢測。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，可以同時檢測多種動物藥物殘留物。本研究旨在利用SPE-HPLC-QTOF-MS技術(shù)檢測雞蛋中的5類23種動物藥物殘留，為食品安全監(jiān)管提供有力支持。

1. 獸藥殘留檢測方法設(shè)計

1.1 獸藥殘留萃取濃縮

為精準檢測雞蛋中的5類23種獸藥殘留，本研究選擇正相填料對樣品目標化合物進行萃取濃縮，具體如表1所示。

基于以上分析與準備，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。在氮氣鼓風機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，首先要對色譜柱的波長進行校正，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，在實驗過程中，根據(jù)實際情況和實驗要求，對色譜柱的波長和平均增益進行微調(diào)和優(yōu)化，以確保得到最佳分離效果和檢測性能。

1.3 獸藥殘留定性檢測

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間質(zhì)譜法（Time-of-Flight Mass Spectrometry，簡稱TOF-MS）對雞蛋中的23種獸藥殘留同時進行定性檢測。

飛行時間質(zhì)譜法的原理主要基于不同質(zhì)量的離子在相同動能下具有不同速度，進而飛行所需時間不同的事實，通過測量各種離子到達飛行管的時間，便可以得到離子的質(zhì)荷比。在高效液相色譜（HPLC）對樣品組分進行分離后，將這些組分引入四極桿飛行時間質(zhì)譜（QTOF-MS）系統(tǒng)中進行進一步分析。

雞蛋中23種獸藥殘留的檢測過程如下：（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，從而實現(xiàn)對離子的初步篩選和質(zhì)量分析。（3）飛行時間分析。經(jīng)過四極桿篩選的離子進入飛行管，輕質(zhì)量的離子速度快，飛行時間短；重質(zhì)量的離子速度慢，飛行時間長。（4）離子檢測。離子在飛行管末端到達離子檢測器，這是一個高靈敏度的電子倍增器，能將到達的離子轉(zhuǎn)化為電信號，這些電信號將被記錄并轉(zhuǎn)化為質(zhì)譜數(shù)據(jù)。（5）數(shù)據(jù)處理。利用計算機處理記錄下的飛行時間數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為質(zhì)荷比（m/z）的信息，通過與標準品或參考數(shù)據(jù)庫比對，可以識別出樣品中存在的不同化合物，即獸藥殘留物質(zhì)。

2. 實例論證分析

2.1 實驗準備

為保證實驗結(jié)果的真實性，在某實驗室開展雞蛋中5類23種獸藥殘留檢測方法的性能測試。固相萃取儀用于樣品預(yù)處理，包括萃取、洗滌、吹風干燥等步驟；四極飛行時間質(zhì)譜儀用于檢測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)，選擇離子對試劑作為流動相，將重新溶解的樣品注入高效液相色譜儀，用色譜法進行分離，然后進入質(zhì)譜儀進行檢測和鑒定，從而確定不同類型獸藥殘留的濃度。

2.2 實驗過程

本實驗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，并用氮氣鼓風機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)譜法檢測每個成分的特征離子和相對豐度，將其與標準樣品比較，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，進行檢測結(jié)果分析。

制作氟苯尼考標準工作液，并將其加入空白雞蛋中，經(jīng)過樣品前處理后，采用本文的方法進行測定。每個濃度測3次，得出信噪比平均值。當信噪比值≥3時，所對應(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；當信噪比值≥10時，所對應(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。

將上述制作的標準工作液稀釋成一系列混合標準工作液，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準溶液在本文方法的實驗條件下進行分析。以標準工作液濃度為自變量（x），峰面積為因變量（y），繪制相應(yīng)的標準曲線。結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，采用本文方法測定獸藥殘留的相關(guān)系數(shù)為0.9998，說明本文所述方法準確性高。

圖1：氟苯尼考的標準曲線

分別準確稱?。?±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標準工作液，使其在各空白樣品中的添加濃度為0.5MRL，采用本文的方法進行實驗，每個濃度水平設(shè)置6個平行，最后將檢測結(jié)果代入標準曲線中，計算樣品回收率及獸藥濃度與添加濃度之比。同時采用相對標準偏差評估樣品精密度，在同一天不同時間點用同一臺儀器和同一條標準曲線對0.5MRL、1.0MRL和2.0MRL添加濃度的樣品進行測定，每個添加濃度設(shè)6個平行，求出標準偏差。檢測結(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)的獸藥殘留檢測方法（方法2）作為本文方法的對比方法。分別采用以上3種方法進行獸藥殘留濃度檢測，并將基于不同方法得到的檢測值與實際值進行比較，統(tǒng)計各方法的檢測殘差，分析對照組和本文方法的檢測效果，對比實驗如圖2所示。根據(jù)圖2可知，本文方法得到的檢測殘差值顯著低于對照組方法，說明檢測精度較高。分析原因可知，方法1和方法2檢測效果較差主要是由于忽略了噪聲和散射充分對獸藥殘留質(zhì)譜特征提取過程的干擾，導(dǎo)致檢測準確性較低。

圖2：基于不同方法的雞蛋獸藥殘留檢測結(jié)果

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

作者簡介：高潔（1984-），女，漢族，山東濟寧人，高級工程師，碩士研究生，研究方向為食品安全檢測。