許曉輝,王小喬,董 蔚,吳福祥,杜銳滸,朱仁愿,石曉峰
(1. 蘭州市食品藥品檢驗檢測研究院,甘肅 蘭州 730050;2. 甘肅省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院,甘肅 蘭州 730050;3. 蘭州中檢科測試技術(shù)有限公司,甘肅 蘭州 730070)
雞內(nèi)金是一種動物源性中藥材,也是藥食同源的中藥之一,其來源為雉科動物家雞Gallus gallusdomesticus Brisson 的干燥沙囊內(nèi)壁[1],具有健胃消食、澀精止遺、通淋化石等作用,主要用于治療積滯(食積、石積、酒積和瘀血)、消渴、瘡瘍、遺尿等[2]。由于家雞在飼養(yǎng)中使用飼料添加劑、抗生素等,嚴重影響了雞內(nèi)金的質(zhì)量。其中化學(xué)合成的磺胺類藥物因具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、抗菌性能高效、價格低廉、使用簡單、供應(yīng)充足等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于家禽養(yǎng)殖業(yè),而含有該類藥物的動物產(chǎn)品一旦被人長期攝入,會在人體內(nèi)不斷蓄積,產(chǎn)生腎毒性、耐藥性及過敏反應(yīng),也可引起白細胞減少癥和破壞胃腸道微生物平衡等[3-4]。為此我國發(fā)布的《食品安全國家標準食品中獸藥最大殘留限量》(GB31650-2019)中明確規(guī)定了動物產(chǎn)品中磺胺類藥物的總殘留量最高為100 μg/kg[5]。
有關(guān)動物性食品中磺胺類藥物的檢測方法主要有高效液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、毛細管電泳法、放射免疫法、免疫傳感器法和酶聯(lián)免疫法等,樣品前處理方法有液液萃取等傳統(tǒng)方法和固相萃取法、固相微萃取法以及基質(zhì)固相分散法等新方法[6-12],這些檢測方法和樣品前處理手段各具優(yōu)勢和缺陷。QuEChERS是一種廣泛應(yīng)用于動物源性產(chǎn)品中獸藥殘留檢測的前處理技術(shù),具有準確度高、樣品制備時間短、分析速度快、溶劑用量小和操作簡便等優(yōu)勢。目前,已有QuEChERS/高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定雞肉中磺胺類藥物殘留的報道[13-16],但有關(guān)雞內(nèi)金中磺胺類藥物的檢測方法尚無文獻報道。為了評估雞內(nèi)金中磺胺類獸藥殘留風(fēng)險,本研究采用QuEChERS 法提取雞內(nèi)金樣品,以PRiME HLB 固相萃取柱凈化提取液,基于超高效液相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)技術(shù),建立了雞內(nèi)金中磺胺甲噁唑等9種磺胺類藥物的檢測方法,并用于實際樣品的快速篩查。
Agilent 1290-6460 超高效液相色譜-三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀,配有電噴霧離子源(美國安捷倫有限公司);MS105DU 分析天平(美國梅特勒公司);Vortex-genie2 渦旋混合器(美國Scientific 公司);5810R 離心機(i國Eppendorf 公司);SBL-10DT 超聲波清洗器(寧波新芝生物科技股份有限公司);Milli-Q超純水系統(tǒng)(美國Millipore公司)。
對照品:磺胺甲噁唑(純度99.5%,下同)、磺胺氯噠嗪(99.1%)、磺胺喹沙啉(98.9%)、磺胺甲基嘧啶(99.1%)、磺胺鄰二甲氧嘧啶(99.1%)、磺胺間二甲氧嘧啶(99.5%)購于Dr. Ehrenstorfer GmbH 公司,磺胺二甲嘧啶(100%)、磺胺嘧啶(99.7%)購于中國食品藥品檢定研究院,磺胺間甲氧嘧啶(99.1%)購于Bepure公司。
乙腈、甲醇(色譜純,i國Merck 公司);甲酸、乙酸銨(色譜純,東京化成工業(yè)株式會社);其它試劑為分析純;實驗用水為自制超純水;PRiME HLB固相萃取柱(6 mL/500 mg,美國沃特世公司)。
實際檢測雞內(nèi)金樣品均隨機購于蘭州市中藥材市場和藥店。
1.2.1 EDTA 緩沖液 稱取檸檬酸8.4 g、磷酸氫二鈉7.1 g、乙二胺四乙酸二鈉19.5 g,溶于650 mL水中,超聲溶解即得。
1.2.2 混合對照品溶液 精密稱取9種磺胺類藥物對照品各10.0 mg,分別置于10 mL棕色容量瓶中,用乙腈溶解并定容至刻度,配制成質(zhì)量濃度均為1 mg/mL 的各磺胺類藥物單一對照品溶液;分別精密吸取上述單一對照品溶液0.025 mL,置于同一25 mL 棕色容量瓶中,用乙腈稀釋并定容至刻度,配制成各藥物質(zhì)量濃度均為1 μg/mL的混合對照品中間液;最后精密移取該混合對照品中間液1.00 mL,置于10 mL棕色容量瓶中,用乙腈稀釋并定容至刻度,配制成各藥物質(zhì)量濃度均為0.1 μg/mL的混合對照品溶液,于4 ℃冷藏備用。
1.3.1 試樣制備 殺雞后取出雞肫,立即剝下內(nèi)壁洗凈,置于炒制容器用文火加熱至鼓起的程度,取出放涼即得。稱取干燥的空白或供試品雞內(nèi)金,分別粉碎過20目篩,備用。
1.3.2 提取與凈化 準確稱取干燥的雞內(nèi)金樣品2.0 g 于50 mL 離心管中,加入3 mL EDTA 緩沖液,放入陶瓷均質(zhì)子,渦旋混合1 min 后,加入10 mL 乙腈,渦旋混合1 min,在300 W 功率下超聲提取5 min,加入1 g氯化鈉和4 g硫酸鈉,充分渦旋混合2 min,以5 000 r/min離心10 min,取1.5 mL上清液過PRiME HLB 固相萃取柱,保持1 滴/s 的流速,收集凈化流出液,過0.22 μm 有機相濾膜,作為供試品溶液;取空白樣品同法制成空白基質(zhì)樣品溶液;然后分別將供試品溶液和空白基質(zhì)樣品溶液轉(zhuǎn)移至進樣瓶中,待分析。
1.4.1 UPLC 條件 色譜柱:ACQUITY BEH C18柱(2.1 mm × 100 mm,1.7 μm);流動相:A 為含0.1%甲酸和2 mmol/L 乙酸銨的水溶液,B 為含0.1%甲酸的乙腈溶液,梯度洗脫程序:0~2 min,15% B;2~3 min,15%~25% B;3~4 min,25%~35% B;4~5 min,35%~50% B;5~9 min,50%~90%B;9~11 min,90%~15%B;流速:0.3 mL/min;柱溫:35 ℃;進樣量:2 μL。
1.4.2 質(zhì)譜條件 電噴霧離子源(ESI),正離子模式,動態(tài)多反應(yīng)監(jiān)測模式(d-MRM),霧化氣(N2)流速為8 L/min,噴霧電壓為500 V,氣流溫度為325 ℃,毛細管電壓為4 000 V,鞘氣流速為12 L/min,鞘氣溫度為350 ℃?;前奉愃幬锏馁|(zhì)譜參數(shù)見表1。
表1 9種磺胺類藥物的質(zhì)譜參數(shù)Table 1 Mass spectral parameters of nine kinds of sulfonamides
采用Agilent MassHunter 工作站軟件進行數(shù)據(jù)采集和分析,采用Excel進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與計算。
本研究的9 種磺胺類藥物能夠較好地溶解于甲醇和乙腈中,而乙腈為中等極性溶劑,與大多數(shù)待測化合物的極性接近,且能使蛋白質(zhì)變性沉淀;另外,雞內(nèi)金中含有大量的蛋白質(zhì),可借助QuEChERS 萃取鹽包(鹽包內(nèi)含4 g硫酸鈉和1 g氯化鈉)通過鹽析使樣品中蛋白質(zhì)沉淀并通過離心去除,因此選擇QuEChERS 法提取樣品。在此基礎(chǔ)上,選擇PRiME HLB 固相萃取柱對提取液進行凈化,可有效吸附去除雞內(nèi)金提取液中的磷脂等非極性干擾物,降低基質(zhì)效應(yīng)以增強質(zhì)譜響應(yīng),同時該凈化方法無活化、清洗和洗脫等傳統(tǒng)固相萃取步驟,直接上樣凈化,簡化了流程,節(jié)約了時間。實驗還考察了提取過程加EDTA 與未加EDTA 的提取效果(見圖1),結(jié)果顯示加EDTA 提取可顯著提高大部分磺胺類藥物的回收率。優(yōu)化的樣品前處理條件如“1.3.2”所示。
圖1 加入與未加EDTA緩沖液的提取結(jié)果對比Fig.1 Comparison of extraction results with and without EDTA buffer
磺胺類藥物大多數(shù)偏極性,因此實驗選擇適用于極性化合物的通用ACQUITY BEH C18超高效色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)。正離子模式下,在流動相中添加甲酸能夠提高目標化合物的離子化效率,添加乙酸銨能夠穩(wěn)定水相和改善峰形,實驗考察了乙腈-水、甲醇-水中添加不同量的甲酸和乙酸銨作為流動相時9 種磺胺類藥物的分離效果和靈敏度。結(jié)果表明,在水相中加入0.1%甲酸和2 mmol/L乙酸銨可顯著改善峰形、提高靈敏度,在有機相中加入0.1%甲酸可穩(wěn)定保留時間、提高重復(fù)性。優(yōu)化的色譜分析條件如“1.4.1”所示。
將9 種磺胺類藥物單一對照品溶液直接注入質(zhì)譜儀,在正離子模式下進行全掃描(Scan)以確定母離子;進行選擇離子掃描(SIM)確定碎裂電壓;然后進行子離子掃描,選取豐度比最高且相對穩(wěn)定的2 個碎片離子分別作為定性離子和定量離子;最后利用MassHunter 采集軟件,以手動和自動兩種方式同時優(yōu)化定性和定量離子的碰撞能量,建立多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)方法,并在MRM 方法下分析混合對照品溶液,再將采集的數(shù)據(jù)文件從安捷倫的MassHunter質(zhì)譜采集工作站軟件導(dǎo)入自動生成d-MRM方法。d-MRM 方法包含化合物名稱、MRM 離子對、碎裂電壓、碰撞能量、動態(tài)MRM 的保留時間和保留時間增量窗口,對于軟件不能自動識別保留時間及保留時間增量窗口的化合物,可用安捷倫定性軟件通過提取化合物的離子對手動識別。優(yōu)化的質(zhì)譜分析條件如“1.4.2”所示。
以d-MRM 模式測定9種磺胺類藥物的定性和定量離子對色譜圖,共有18個離子監(jiān)測通道。混合對照品溶液(20 ng/mL)的總離子流圖如圖2所示,各目標化合物的峰形對稱、響應(yīng)良好、定量準確可靠。
圖2 9種磺胺類藥物對照品的總離子流圖Fig.2 Total ion chromatogram of nine kinds of sulfonamides standards
為明確雞內(nèi)金中9 種磺胺類藥物檢測時的基質(zhì)效應(yīng)(Matrix effect,ME),通過考察質(zhì)量濃度為5 ng/mL 的各對照品溶液在空白樣品基質(zhì)與純?nèi)軇┲行盘枏姸鹊谋戎蛋俜直仍u價ME,比值百分比越接近100%,表明基質(zhì)效應(yīng)越??;比值百分比大于100%,表明存在基質(zhì)增強效應(yīng);比值百分比小于100%,表明存在基質(zhì)抑制效應(yīng)。結(jié)果顯示:磺胺二甲嘧啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺喹沙啉、磺胺鄰二甲氧嘧啶、磺胺氯噠嗪、磺胺嘧啶的ME比值百分比均大于70%,表明存在弱的基質(zhì)抑制效應(yīng);磺胺甲噁唑、磺胺間二甲氧嘧啶、磺胺間甲氧嘧啶的ME 比值百分比為60%~70%,表明存在中等的基質(zhì)抑制效應(yīng)。雖然9種磺胺類藥物存在較弱或中等的基質(zhì)抑制效應(yīng),但不影響分析檢測結(jié)果。
2.5.1 線性關(guān)系、檢出限與定量下限 精密移取混合對照品溶液適量,用空白樣品基質(zhì)溶液稀釋配制成質(zhì)量濃度分別為0、2、5、10、20、30、40、50 ng/mL的系列標準溶液,外標法定量,以各化合物的質(zhì)量濃度(X,ng/mL)為橫坐標,對應(yīng)峰面積的積分值(Y)為縱坐標,繪制標準曲線。結(jié)果表明,9種磺胺類藥物在0~50 ng/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(r2)均不小于0.996 0。將混合對照品溶液加入空白基質(zhì)中,加標濃度逐級遞減,按“1.3.2”進行樣品前處理,以3 倍信噪比計算檢出限(LOD),10倍信噪比計算定量下限(LOQ),并計算LOQ濃度水平的加標回收率和相對標準偏差(RSD)。結(jié)果顯示,9種磺胺類藥物的LOD為0.065 4~0.715 7 μg/kg,LOQ為0.212 2~2.478 μg/kg,LOQ濃度水平的回收率為63.1%~70.5%,RSD為2.8%~6.2%(見表2)。
表2 9種磺胺類藥物的線性關(guān)系、檢出限及定量下限Table 2 Linear relationships,LODs and LOQs of nine kinds of sulfonamides
2.5.2 回收率與相對標準偏差 在空白雞內(nèi)金樣品中分別按15.0、25.0、50.0 μg/kg 3個濃度添加混合對照品中間液,每個加標水平平行制備6 份樣品,經(jīng)提取凈化后上機測定,每份樣品重復(fù)測定3 次,計算回收率和RSD。結(jié)果表明,9 種磺胺類藥物的回收率為63.2%~88.7%,RSD(n=6)為0.90% ~7.1%(見表3)。
表3 9種磺胺類藥物的回收率及相對標準偏差(n=6)Table 3 Recoveries and RSDs of nine kinds of sulfonamides(n=6)
應(yīng)用本方法篩查10 批雞內(nèi)金樣品中9 種磺胺類藥物殘留,結(jié)果在1 份樣品中檢出磺胺甲噁唑,含量為0.88 μg/kg,其MRM 圖如圖3 所示。由于目前尚無動物源性中藥中獸藥殘留的標準,參照現(xiàn)行的國家標準GB31650-2019進行判定,該陽性樣品的磺胺甲噁唑殘留量未超標。
圖3 磺胺甲噁唑陽性樣品的MRM圖Fig.3 MRM spectra of sulfamethoxazole for positive sample
本研究以QuEChERS法進行提取,PRiME HLB固相萃取柱進行凈化,采用UPLC-MS/MS技術(shù)建立了藥食同源中藥雞內(nèi)金中9 種磺胺類藥物殘留的檢測方法。該方法具有前處理步驟簡單,凈化效果顯著,準確性好,檢出限低等優(yōu)點,適用于雞內(nèi)金中磺胺類藥物殘留的檢測,可為降低藥食同源中藥的安全風(fēng)險提供技術(shù)支持。