超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜在畜禽產(chǎn)品獸藥殘留中應(yīng)用研究進(jìn)展

楊修鎮(zhèn) 陳 玲 劉少寧 尹伶靈 牛華星 張呈軍

（山東省獸藥質(zhì)量檢驗(yàn)所；山東省畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東 濟(jì)南 250022）

超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜是一種適用于非定向化合物和未知化合物篩選，能夠同時(shí)定性、定量的高分辨率質(zhì)譜，本文簡(jiǎn)要介紹了儀器的基本原理和工作流程，并對(duì)該技術(shù)在畜禽產(chǎn)品獸藥殘留中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，同時(shí)對(duì)該技術(shù)的發(fā)展前景作了展望。

超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜可以看作是將超高效液相－三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜的第三重四級(jí)桿換為飛行時(shí)間質(zhì)譜，相對(duì)于三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜它的優(yōu)勢(shì)在于可在寬質(zhì)量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高分辨率，得到物質(zhì)準(zhǔn)確分子量，通過(guò)精確質(zhì)量數(shù)和同位素峰形進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)檢索比對(duì)可快速地對(duì)目標(biāo)化合物和未知化合物實(shí)現(xiàn)精確定性與定量。超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜采用四級(jí)桿作為質(zhì)量過(guò)濾器，以飛行時(shí)間質(zhì)譜作為質(zhì)量分析器，在快速篩查檢測(cè)方面越來(lái)越受到重視。

1 儀器基本原理

1.1 超高效液相基本原理 超高效液相色譜的原理與高效液相色譜的基本相同，改進(jìn)[1]的地方主要有：（1）采用小顆粒、高性能微粒的固定相，普通高效液相色譜柱最常見(jiàn)的十八烷基硅膠鍵合柱粒徑為5 μm，超高效液相色譜柱的則是1.7μm。（2）使用超高壓輸液泵，由于色譜柱粒徑小使用時(shí)柱壓會(huì)大大增加故輸液泵相應(yīng)的變成超高壓輸液泵。（3）使用低擴(kuò)散自動(dòng)進(jìn)樣器，配備進(jìn)樣針內(nèi)進(jìn)樣探頭和壓力輔助進(jìn)樣技術(shù)。與高效液相色譜相比超高效液相色譜分析速度快，靈敏度和分離度大大優(yōu)化，同時(shí)減少了流動(dòng)相用量分析成本大大減少。

1.2 四級(jí)桿基本原理 四級(jí)桿由四根平行的棒狀電極組成[2]，一個(gè)直流電壓和一個(gè)射頻電壓作用在棒狀電極上，兩對(duì)電極之間的電位相反，離子束在棒狀電極平行的軸上聚焦。對(duì)于給定的直流和射頻電壓，特定質(zhì)荷比的離子在軸向穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)通過(guò)四級(jí)桿，其它質(zhì)荷比的離子則與電極碰撞湮滅，四級(jí)桿作為質(zhì)量過(guò)濾器具有較高的靈敏度。

1.3 飛行時(shí)間質(zhì)譜基本原理 飛行時(shí)間質(zhì)譜是利用動(dòng)能相同而質(zhì)荷比不同的離子在恒定電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)恒定距離所需時(shí)間不同而對(duì)物質(zhì)成份或結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的一種質(zhì)譜方法[3]。各種離子的飛行時(shí)間與質(zhì)荷比的平方根成正比，據(jù)此可以把不同的離子按質(zhì)荷比大小進(jìn)行分離。離子以離子包的形式引入質(zhì)譜儀，這樣可以統(tǒng)一飛行的起點(diǎn)，依次測(cè)量飛行時(shí)間，離子包通過(guò)一個(gè)脈沖或者一個(gè)柵系統(tǒng)連續(xù)產(chǎn)生，因此具有較大的質(zhì)量分析范圍和較高的質(zhì)量分辨率，其高精度的分子量分析能力可鑒定未知物質(zhì)分子式，尤其是與四級(jí)桿串聯(lián)使用后其性能獲得進(jìn)一步的提升，是目前非定向篩查和多殘留分析中廣泛應(yīng)用的新技術(shù)。

1.4 超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜工作流程經(jīng)超高效液相色譜法分離流出的組分經(jīng)由電噴霧離子源氣化形成離子，經(jīng)過(guò)三重四級(jí)桿離子光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)形成可控離子束進(jìn)入飛行時(shí)間質(zhì)量分析器，離子束被垂直引入加速區(qū)加速，進(jìn)入漂移區(qū)，經(jīng)過(guò)二級(jí)反射鏡后再返回，然后經(jīng)過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換輸出色譜－質(zhì)譜二維圖[4]。進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜分析時(shí)，第一重四級(jí)桿選擇母離子，加速至一定能量后進(jìn)入只有射頻的四級(jí)碰撞室與惰性氣體碰撞而碎裂生成子離子，這些子離子再經(jīng)加速和聚焦進(jìn)入飛行時(shí)間質(zhì)量分析器按照質(zhì)荷比大小進(jìn)行分離。

2 儀器在畜禽產(chǎn)品獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

近年來(lái)，多物質(zhì)殘留檢測(cè)和實(shí)現(xiàn)非定向物質(zhì)篩查的需求使得超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜在畜禽產(chǎn)品獸藥殘留檢測(cè)上越來(lái)越受到重視，其可將分子質(zhì)量精確至小數(shù)點(diǎn)后4位數(shù)字并對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)和裂解規(guī)律加以確證。目前豬肉、牛奶、牛肉、雞肉、雞蛋等產(chǎn)品的超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜檢驗(yàn)方法被逐步開(kāi)發(fā)了出來(lái)。

2.1 豬肉中獸藥殘留檢測(cè)的應(yīng)用 李曉雯[5]等采用固相萃取技術(shù)處理樣品，通過(guò)超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜對(duì)豬肉中22種磺胺類(lèi)藥物進(jìn)行分離和檢測(cè)，檢測(cè)限為0.1～5μg/kg回收率在81.1%～118.0%之間；流暢[6]等采用該儀器對(duì)豬肉中的15種糖皮質(zhì)激素進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)限為0.1～1μg/kg回收率在47.1%～110.3%之間；謝寒冰[7]等通過(guò)超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜對(duì)豬肉中16種磺胺和4種?-受體激動(dòng)劑進(jìn)行了測(cè)定；朱萬(wàn)燕[8]等對(duì)豬肉中包括磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)、四環(huán)素類(lèi)、硝基咪唑類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、?-內(nèi)酰胺類(lèi)在內(nèi)的33種獸藥殘留的超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜方法進(jìn)行了報(bào)道，吳寧鵬[9]等對(duì)豬肉中54種獸藥完成了檢測(cè)。

2.2 牛肉和牛奶中獸藥殘留檢測(cè)的應(yīng)用 孟蕾[10]等經(jīng)乙腈提取氨基柱凈化應(yīng)用超高效液相串聯(lián)四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜建立了牛肉中6種鎮(zhèn)靜劑的新方法，6種鎮(zhèn)靜劑分子量偏差絕對(duì)值均小于7×10－6。貢松松[11]等采用超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)建立了生鮮牛乳中14種磺胺類(lèi)藥物的快速篩查方法并建立了該14種藥物的二級(jí)質(zhì)譜碎片離子數(shù)據(jù)庫(kù)。高馥蝶[12]等利用超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)建立了牛奶中29種獸藥殘留的快速檢測(cè)方法，虞成華[13]等建立了牛奶中包括性激素在內(nèi)的28種禁用獸藥超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜方法。彭麗[14]等以乙腈提取HLB固相萃取柱凈化超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)牛奶中55種磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)獸藥，55種藥物分子量偏差絕對(duì)值均小于9.9×10－6，檢出限為2～10 μg/kg。

2.3 雞肉和雞蛋獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用 2012年底爆發(fā)的“速生雞”問(wèn)題將農(nóng)業(yè)部560號(hào)公告中已明令禁止用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)的抗病毒藥金剛烷胺推向了風(fēng)口浪尖，我國(guó)目前沒(méi)有抗病毒藥物替代產(chǎn)品，違規(guī)使用金剛烷胺的現(xiàn)象仍偶有發(fā)生，針對(duì)這一問(wèn)題皺宇[15]等建立超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定雞肉組織中的金剛烷胺。2017年7月比利時(shí)有關(guān)部門(mén)發(fā)現(xiàn)荷蘭雞蛋含有氟蟲(chóng)腈，同年8月歐洲16國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家及我國(guó)香港、臺(tái)灣地區(qū)相繼在雞蛋中檢出氟蟲(chóng)腈，“毒雞蛋”事件成為世界范圍內(nèi)的重大食品安全事件，為我國(guó)禽蛋的安全敲響了警鐘，學(xué)者郭德華[16]等迅速建立了超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜法快速篩查禽蛋中氟蟲(chóng)腈及其代謝物的方法。

3 前景展望

我國(guó)畜禽產(chǎn)品質(zhì)量安全問(wèn)題日益嚴(yán)重，獸藥濫用等問(wèn)題頻發(fā)，但由于畜禽產(chǎn)品種類(lèi)多基質(zhì)復(fù)雜且多藥殘留，定向篩查已經(jīng)不能滿(mǎn)足形式的要求。目前我國(guó)殘留檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要是對(duì)產(chǎn)品中目標(biāo)物的定向篩查，例如篩查氯霉素時(shí)只能得出產(chǎn)品里檢出或未檢出氯霉素的結(jié)論，無(wú)法得出產(chǎn)品中是否含有獸藥殘留和有何種獸藥殘留的結(jié)論，篩查效率較低，難以全面篩查。目前行業(yè)先行者已用超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜儀進(jìn)行畜禽產(chǎn)品獸藥殘留的檢測(cè)，與串聯(lián)質(zhì)譜相比具有參數(shù)設(shè)定簡(jiǎn)單，適用于非定向化合物和未知化合物的篩選。構(gòu)建超高效液相－四級(jí)桿飛行時(shí)間串聯(lián)質(zhì)譜獸藥快速篩查質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)是畜禽產(chǎn)品獸藥殘留檢測(cè)的重要前景，這不僅大大提高了分析技術(shù)的水平，還可以讓獸藥殘留無(wú)處隱身為我國(guó)食品安全做出重要貢獻(xiàn)。