李洪權(quán),周 熙,宋忠祥,付浩華,陳珉珉,唐小鵬*
(1.株洲市食品藥品檢驗所,湖南株洲 412000;2.湖南唐人神肉制品有限公司,湖南株洲 412002)
由于畜禽易發(fā)生群體細(xì)菌性疾病[1],因此,為降低發(fā)病率,氯霉素類藥物被不合理使用的頻率也相應(yīng)增加[2-3]。但是由于氯霉素可引發(fā)再生障礙性貧血[4];氟苯尼考則本身作為獸藥,不用于對人疾病的治療。我國農(nóng)業(yè)部193/235號公告因此而把氯霉素列為畜禽禁用藥物,并限定氟苯尼考最高殘留量[5-6]。目前畜禽肉中氯霉素類殘留檢測方法已報道多種[7],但被納入國標(biāo)(GB)作為法定方法的僅有氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)[8-9],而后者常作為檢測者的首選方式。本實驗組在長期使用后者方法的同時參考多篇文獻(xiàn)[10-15],整理發(fā)現(xiàn),這些方法的前處理步驟可歸納為乙腈/堿化乙酸乙酯提取,正己烷去油脂,濃縮液固相萃取小柱凈化三步法。但又有所爭議,主要包含兩點:提取溶劑的選擇,乙腈和堿化乙酸乙酯哪種更好,是否需要經(jīng)過固相萃取柱凈化處理。畜禽群體細(xì)菌性疾病的發(fā)病還有地域[16]、季節(jié)[17-18]等差異,養(yǎng)殖戶也可能存在針對性用藥。這些畜禽肉中氯霉素類藥物殘留是否相對應(yīng)的也存在規(guī)律,值得探討。因此,實驗組擬開展兩大爭議點比較研究,并對不同月份、種類以及區(qū)域的樣品進(jìn)行測定和殘留規(guī)律分析。
1.1 儀器 離心機(jī)(ST16R,賽默飛世爾科技有限公司),旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-2000B,上海亞榮生化儀器廠),電子天平(XSE 205DV,梅特勒托利多儀器有限公司),三重四級桿質(zhì)譜(QTRAP 4500,上海愛博才思分析儀器有限公司)。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)品和試劑 氯霉素標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.8%,批號130555-201203)、氟苯尼考標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.0%,批號C13665000)、氯霉素-D5標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.0%,批號50804AC)均從Dr.Ehrenstorfer公司采購。乙腈、甲醇和正己烷(色譜純,霍尼韋爾有限公司)。
1.3 樣品 畜禽肉均從養(yǎng)殖基地、農(nóng)貿(mào)市場以及大型連鎖超市采集并置于-18 ℃冰箱冷凍儲存,涉及的畜禽種類包括豬、牛、雞、鴨(表1)。
表1 畜禽肉樣品信息Tab 1 The information of livestock and poultry samples
2.1 LC-MS/MS方法建立 色譜:Welch Xtimate C18色譜柱(2.1 mm×150 mm,5 μm),流動相:水-乙腈(45∶55),流速:0.5 mL/min。柱溫:30 ℃,進(jìn)樣量:5 μL。
質(zhì)譜:電噴霧電離源(ESI),負(fù)離子掃描,多反應(yīng)監(jiān)測(multiple reaction monitoring,MRM),離子源溫度:550 ℃,電噴霧電壓:-4500 V,氣簾氣:35.0 psi,離子源氣1:55 psi,離子源氣2:55 psi,碰撞氣:氬氣。其他質(zhì)譜參數(shù)見表2。
表2 氯霉素類化合物質(zhì)譜優(yōu)化參數(shù)Tab 2 The optimized mass parameters of chloramphenicols
2.2 樣品制備方法比較
2.2.1 制備方法一 提?。悍Q取試樣2.5 g(精密稱定),置于50 mL離心管中,加入2.0 ng氯霉素-D5和5 mL堿化乙酸乙酯,勻漿1 min,渦旋5 min,超聲30 min,離心(7000 r/min)5 min。提取2次,合并上清液至另一50 mL離心管,氮氣吹干,3 mL丙酮-正己烷溶解殘渣。凈化:用3 mL丙酮-正己烷淋洗LC-Si硅膠小柱,棄去淋洗液,將上述殘渣溶解溶液轉(zhuǎn)移到固相萃取小柱上,棄去流出液,用5 mL丙酮-正己烷洗脫,收集洗脫液于心形瓶中,40 ℃水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,氮氣吹干,用1 mL水定容,加入1 mL乙腈飽和正己烷,渦旋1 min,離心(7000 r/min)5 min。吸取水層液過0.22 μm濾膜至進(jìn)樣瓶,待測定。
2.2.2 制備方法二 提?。悍Q取試樣2.5 g(精密稱定),置于50 mL離心管中,加入2.0 ng氯霉素-D5和5 mL乙腈,勻漿1 min,渦旋5 min,超聲30 min,離心(7000 r/min)5 min。提取2次,合并上清液至另一50 mL離心管,加入10 mL乙腈飽和正己烷,渦旋5 min,離心5 min,棄去上層液,下層液轉(zhuǎn)移至15 mL離心管中,氮氣吹干,3 mL丙酮-正己烷溶解殘渣。凈化:同2.2.1項中凈化步驟。
2.2.3 制備方法三 省去2.2.2項中固相萃取柱凈化步驟,改為“氮氣吹干,用1 mL水定容,加入1 mL乙腈飽和正己烷,渦旋1 min,離心(7000 r/min)5 min。吸取水層液過0.22 μm濾膜至進(jìn)樣瓶,待測定”。
2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液和標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 標(biāo)準(zhǔn)溶液:分別精密稱取一定質(zhì)量氯霉素和氟苯尼考,置于10 mL量瓶中,加甲醇制成每1 mL含氯霉素13 μg和氟苯尼考20 μg的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。并逐級稀釋成含氯霉素-D51.0 ng的濃度分別為0.13,0.65,1.30,6.50,13.00,26.00 ng/mL氯霉素和濃度分別為0.20,1.00,2.00,10.00,20.00,40.00 ng/mL氟苯尼考混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。
標(biāo)準(zhǔn)曲線:將各個濃度的溶液進(jìn)樣5 μL進(jìn)行LC-MS/MS分析。以氯霉素和氯霉素D5質(zhì)量濃度比值為橫坐標(biāo),質(zhì)量峰面積比值為縱坐標(biāo),計算標(biāo)準(zhǔn)曲線,得氯霉素方程為Y=2.77177X+5.11×e-3,R=0.99956,線性范圍為0.13~26.00 ng/mL;同法得氟苯尼考方程為Y=1.27634X+8.4405×e-4,R=0.99968,線性范圍為0.20~40.00 ng/mL。
2.4 方法學(xué)驗證[19]
2.4.1 精密度試驗 取同一對照品溶液,按2.1項色譜質(zhì)譜條件進(jìn)行測定,重復(fù)5次測定氯霉素和氟苯尼考峰面積,兩者峰面積RSD(相對標(biāo)準(zhǔn)偏差)分別為0.21%、0.27%,均小于2%,表明儀器精密度良好。
2.4.2 穩(wěn)定性試驗 取對照品溶液及供試品溶液,于室溫分別放置0,2,4,8,10,16,20,24 h,按2.1項色譜質(zhì)譜條件進(jìn)行氯霉素和氟苯尼考峰面積測定,對照品中兩者峰面積RSD分別為0.77%、0.90%,供試品兩者峰面積RSD分別為0.66%、0.96%,均小于2%,表明對照品及供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。
2.4.3 重復(fù)性試驗 精密稱取同一批畜禽肉樣品6份,按2.2項中比較后最佳前處理方法處理并按2.1項方法進(jìn)行氯霉素和氟苯尼考峰面積測定,并分別計算RSD。重復(fù)性試驗:氯霉素和氟苯尼考峰面積RSD分別為1.12%、1.03%,表明本實驗方法重復(fù)性良好。
2.4.4 加標(biāo)回收 分別精密稱取同一批次的畜禽肉末,精密稱取2.5 g,稱取6份,每份精密加入氯霉素和氟苯尼考混標(biāo)溶液(氯霉素:0.13 mg/mL,氟苯尼考:0.20 mg/mL)。按2.2項中比較后最佳前處理方法處理并按2.1項方法進(jìn)行測定計算回收率,并分別計算回收的RSD,結(jié)果如表3所示。
表3 畜禽肉中氯霉素類添加回收試驗結(jié)果(n=6)Tab 3 The recovery of chloramphenicol from livestock and poultry meat(n=6)
2.4.5 檢出限和定量限 根據(jù)限量要求,對畜禽肉加標(biāo)回收試驗,當(dāng)添加氯霉素為某一濃度,定量離子信噪比S/N=3±0.3,此時檢出量為檢出限;當(dāng)添加氯霉素為某一濃度,定量離子信噪比S/N=10±1,此時檢出量為定量限。同法測定氟苯尼考檢出限和定量限。結(jié)果表明,當(dāng)添加氯霉素濃度為0.065 μg/kg時,定量離子信噪比S/N=3.2,當(dāng)添加濃度為0.2 μg/kg時,定量離子信噪比S/N=10.2,得氯霉素的檢出限和定量限分別為0.065 μg/kg和0.2 μg/kg。同法得氟苯尼考檢出限和定量限分別為0.1 μg/kg和0.3 μg/kg。
2.5 殘留量測定和數(shù)據(jù)分析結(jié)果 對照品與供試品溶液各進(jìn)樣5 μL進(jìn)行LC-MS/MS分析,試驗數(shù)據(jù)采用multiquant軟件按內(nèi)標(biāo)峰面積法計算氯霉素和氟苯尼考的含量,如表4所示。采用Excel 2010對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析,以及SPSS 18.0中Duncan′S對不同分類參數(shù)結(jié)果進(jìn)行兩兩比較,如表5所示。
表4 樣本中氟苯尼考檢測結(jié)果Tab 4 Test results of florfenicol in samples
續(xù)表
表5 不同品種、不同月份、不同區(qū)域檢出值Duncan,S分析結(jié)果Tab 5 Results of Duncan,S analysis of detected values in different varieties, months and regions
3.1 前處理方法 實驗前期通過比較不同研究者前處理方法差別(表6),選擇從提取溶劑的選擇和是否需經(jīng)過固相萃取柱凈化這兩個最關(guān)鍵前處理因素入手,以油脂去除能力和回收率為參考指標(biāo)確定了最佳提取方案。
3.1.1 提取溶劑選擇 基于油脂等雜質(zhì)的帶入差異,比較堿化乙酸乙酯和乙腈兩種提取溶劑。經(jīng)2.2項中2.2.1和2.2.2所述前處理步驟中提取處理后,提取液直接用氮氣吹干后對比,相對于乙酸乙酯,乙腈帶入油脂更少,如圖1中a、b所示;經(jīng)2.2項中2.2.1和2.2.2所述前處理步驟處理后,相對于乙酸乙酯,乙腈提取殘留的油脂等雜質(zhì)更少,如圖2中c、e所示;進(jìn)一步比較經(jīng)兩者前處理步驟處理后回收率的差異,乙腈提取回收率高于乙酸乙酯提取(表7)。因此,提取溶劑建議選擇乙腈。
3.1.2 是否需要經(jīng)固相萃取柱凈化處理 結(jié)果顯示,經(jīng)2.2項中2.2.2和2.2.3所述前處理步驟處理后,兩者去油效果相當(dāng),如圖2中d、e所示。進(jìn)一步比較兩者回收率差異后,發(fā)現(xiàn)未經(jīng)固相萃取柱凈化處理的樣品回收率相對過柱處理更接近100%(表7),這也使得檢測值更接近真實值。另外,由于固相萃取技術(shù)操作繁瑣,以及經(jīng)丙酮-正己烷溶液脫液[8-9],仍然能夠帶入一部分油脂,凈化效果相對于不經(jīng)過固相萃取處理并不明顯。而且,經(jīng)過過柱前三步處理(乙腈提取,氮吹前后的乙腈飽和正己烷萃取)后,去除油脂能力與過柱相當(dāng)。因此,建議可不經(jīng)過柱凈化處理。
綜上所述,最終確定2.2.3制備方法三項為最佳制備方法。
圖1 不同溶劑提取Fig 1 Extraction with different solvents
圖2 不同溶劑凈化方式Figure 2. Cleaning methods with different solvent
表6 畜禽肉前處理報道Tab 6 Report on pretreatment of livestock and poultry meat
表7 不同前處理方式回收率測定(n=10)Tab 7 The recovery rates of different pretreatment methods(n=10)
3.2 檢測結(jié)果
3.2.1 檢出率分析 本實驗對372批次的樣品進(jìn)行檢驗,含氯霉素樣品檢出0批次,含氟苯尼考樣品檢出60批次,檢出率為16.1%,詳見表4。
月份差異。3月采集樣品39批次,檢出14批次;4月采集樣品69批次,檢出18批次; 5月采集樣品66批次,檢出12批次;6月采集樣品60批次,檢出6批次;8月采集樣品17批次,未檢出;9月采集樣品14批次,檢出1批次;10月采集樣品15批次,檢出2批次;11月采集樣品21批次,檢出2批次;12月采集樣品29批次,未檢出。不同月份檢出批次在總372批次、所有檢出的60批次及該月采集批次中占比如圖3所示。由圖3可知,根據(jù)檢出批次在該月中占比的檢出率高低排序為3月>4月>5月>10月>7月>6月>11月>9月>8月=12月。
圖3 不同月份氟苯尼考檢出率Fig 3 The detection rate of florfenicol in different months
品種差異。雞肉采集樣品168批次,檢出26批次;牛肉采集樣品58批次,檢出3批次;豬肉采集樣品62批次,檢出16批次;鴨肉采集樣品84批次,檢出15批次。不同品種的肉在總372批次、檢出60批次及本品種中占比如圖4所示。由圖4可知,檢出批次在該品種中占比的檢出率高低排序為豬肉>鴨肉>雞肉>牛肉。
區(qū)域差異。東區(qū)采集樣品128批次,檢出28批次;南區(qū)采集樣品112批次,檢出15批次;西區(qū)采集樣品72批次,檢出12批次;北區(qū)采集樣品18批次,未檢出;縣區(qū)采集樣品42批次,檢出5批次。檢出批次在總372批次、檢出60批次及本區(qū)域中占比如圖4所示。由圖4可知,檢出批次在該區(qū)域中占比的檢出率高低排序為東區(qū)>西區(qū)>南區(qū)>縣區(qū)>北區(qū)。
圖4 不同品種和地區(qū)氟苯尼考檢出率Fig 4 The detection rate of florfenicol test of different varieties and regional
3.2.2 檢出值分析 氟苯尼考檢測結(jié)果中,含量小于0.1 μg/kg有7批次,占比11.7%;含量為0.1~1.0 μg/kg有38批次,占比63.3%,含量大于1.0 μg/kg有15批次,占比25%,并且有5批次接近或遠(yuǎn)大于10.0 μg/kg,如表4所示。對檢出值的不同品種、不同月份、不同區(qū)域進(jìn)行Duncan′S分析,結(jié)果如表5所示。
結(jié)果顯示,不同品種的檢出量平均值大小依次排序為牛肉>雞肉>豬肉>鴨肉,且品種之間進(jìn)行Duncan′S分析,兩兩比較,無顯著性差異(P>0.05)。另外,不同月份之間為5月>4月>3月>7月>6月,不同區(qū)域間為西區(qū)>東區(qū)>南區(qū)>縣區(qū),兩兩比較,均無顯著性差異(P>0.05)。
雖然兩兩比較在統(tǒng)計學(xué)上無明顯差異,但是,仍然可以從表4和表5整理的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)部分趨勢。在不同月份比較中,3、4、5月平均值呈遞增趨勢,且5月為7月的8倍,為6月的17倍,顯示出明顯差異。另外,所有檢出值超過1.0 μg/kg的批次中,3月占5批次,4月占4批次,五月占3批次。其他月份中,9月檢出1批次,10月和11月檢出2批次??傮w而言,5月殘留最為嚴(yán)重。
不同品種中,直接從數(shù)值上看,牛肉檢出值最高,為鴨肉的10倍以上,但是進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),牛肉檢出批次只有3批次,其中有1批次檢出值高達(dá)15.7894 μg/kg,對平均結(jié)果貢獻(xiàn)值過大。其余的品種中,雞肉的平均值為豬肉的2.5倍,為鴨肉的近10倍,顯示出明顯差異。另外,所有檢出值超過1.0 μg/kg的批次中,雞肉占9批次,比另外3個品種總和的6批次還多,說明雞肉的檢出值相對其他品種較高。
不同區(qū)域中,西區(qū)檢出平均值超過東區(qū)的2倍,超過南區(qū)的5倍,超過縣區(qū)的10倍。另外,所有超過1.0 μg/kg的批次中,東區(qū)占10批次,其他區(qū)占5批次,說明東、西兩區(qū)均殘留嚴(yán)重。
綜上所述,對收集的372個批次的樣品進(jìn)行檢測,氯霉素為未檢出。氟苯尼考檢出率中不同月份,明顯3、4、5月份的檢出率高于其他月份;不同采集地區(qū)中,東區(qū)檢出率最高,超20%;不同品種,豬肉檢出率最高,超過20%。檢出值中,63.3%的樣品檢出值位于0.1~1.0 μg/kg之間。進(jìn)一步對不同因素進(jìn)行SPSS-Duncan′S分析,結(jié)果顯示無顯著性差異(P>0.05)。