周 煒,應永飛,韋敏玨,羅成江,朱聰英
(浙江省獸藥監察所,杭州 310020)
環丙氨嗪(2-環丙氨基-4,6-二氨基-S-三嗪,cyromazine),又名滅蠅胺、滅蛆靈、滅蠅藥或蠅得凈,是一種選擇性昆蟲生長調節劑,可誘使雙翅目幼蟲和蛹在形態上發生畸變,使成蟲羽化不全或受到抑制。2002年我國農業部批準環丙氨嗪為三類新獸藥。通過飼喂方式進入動物體內的環丙氨嗪,絕大部分以原形(約99%)及其代謝產物的形式隨糞便排出體外并沉積在糞便中,因而可用于控制動物廄舍內蠅蛆的生長發育,改善畜禽養殖場環境衛生。盡管環丙氨嗪毒性較小,但大量研究表明環丙氨嗪在動物體內的主要代謝產物是三聚氰胺。據Melnick R L等[1]的研究表明,三聚氰胺可導致動物體重下降、肝臟腫大、血液中血紅蛋白及血細胞減少、胎兒體重減輕,還可誘導小鼠膀胱腫瘤的形成,可能是一種致癌物質。
我國農業部235號公告規定了:環丙氨嗪在羊肌肉、脂肪、肝、腎中的最高殘留限量為300 μg/kg;在禽肌肉、脂肪、副產品中的最高殘留限量為50 μg/kg,但對三聚氰胺尚未制訂最高殘留限量。國內外學者對肉雞組織、雞蛋、牛奶、土壤及飼料中環丙氨嗪及其代謝物——三聚氰胺殘留量的檢測進行了大量研究,但羊組織及禽副產品中環丙氨嗪殘留量的檢測鮮有報道。已有研究表明,在大鼠、猴、羊、母雞體內,環丙氨嗪經口服后可被迅速吸收并迅速排泄,其中大于70%的環丙氨嗪以原型存在于排泄物中,三聚氰胺約為15%,氫氧化環丙氨嗪、甲基環丙氨嗪約2%[2]。亦有研究表明:三聚氰胺在動物體富集快,但代謝亦快,在低濃度飼喂豬、雞時,休藥后三聚氰胺即基本代謝完全,殘留量極少[3]。因而,結合農業部235號公告,本研究擬不考慮三聚氰胺的殘留,僅開展針對羊肌肉、脂肪、肝、腎和禽肌肉、脂肪、副產品中環丙氨嗪殘留檢測的研究。
1.1 試劑與儀器 環丙氨嗪標準品(97.0%),美國Sigma公司;混合陽離子交換固相萃取柱(MCX,60mg:3mL),美國Waters公司;Agilent 1100高效液相色譜儀(配紫外檢測器)及Agilent化學分析工作站,美國Agilent公司;Symmetry C18(4.6 mm×250 mm,5.0 μm)色譜柱、XBridgeTMHILIC(2.1 mm ×150 mm,3.0 μm)色譜柱、Atlantis HILIC(2.1 mm ×150 mm,3.0 μm)色譜柱,美國 Waters公司;XDB C18(4.6 mm ×250 mm,5.0 μm)色譜柱、RX-SIL(2.1 mm ×150 mm,5.0 μm)色譜柱,美國 Agilent公司。
1.2 標準品溶液 準確稱取環丙氨嗪標準品25 mg于25 mL容量瓶中,用甲醇配成濃度為1.0 mg/mL的標準儲備液;吸取標準儲備液1.0 mL于100 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,配制成10.0 mg/L的標準工作液;吸取適量體積的標準工作液,用流動相稀釋含環丙氨嗪為0.05、0.10、0.20、0.50、1.0、2.0 mg/L的系列標準工作液。
1.3 色譜條件 色譜柱:XBridgeTMHILIC(2.1 mm×150 mm,3.0 μm);檢測波長214 nm;流動相為乙腈/25 mmol/L乙酸銨溶液(4∶96,V/V);柱溫30 ℃;流速0.3 mL/min;進樣量20 μL。
1.4 樣品預處理
1.4.1 樣品提取 稱取(5±0.05)g試料于50 mL離心管中,加入15 mL提取液(乙腈∶1%三氯乙酸溶液,15∶85,V/V),以 10000 r/min速度勻質1 min,再以5000 r/min離心5 min,收集上清液,然后在殘渣中再加入10 mL提取液,同樣步驟操作后合并上清液,用30 mL正己烷脫脂一次,收集乙腈相,加入5 mL異丙醇,在50℃水浴中旋轉濃縮至1 mL左右,轉移至10 mL刻度離心管中,用2 mL提取液淋洗雞心瓶,合并提取液,待凈化。
1.4.2 樣品凈化 依次用甲醇3 mL和水3 mL活化MCX固相萃取柱,將待凈化液上柱,控制過柱速度在1 mL/min以內。用甲醇3 mL、0.1 mol/L鹽酸溶液3 mL、水3 mL和甲醇3 mL淋洗固相萃取柱,抽干,用5%氨水甲醇溶液5 mL洗脫。洗脫液在50℃下氮氣吹干,用1.0 mL流動相溶解殘渣,渦旋30 s,經0.45 μm濾膜過濾后,上機測定。
2.1 檢測條件的優化與選擇
2.1.1 檢測波長的確定 目前,國內外文獻中測定動物組織中環丙氨嗪的方法中,測定波長主要為214 nm[4-6]和 230 nm[7],為了確定最佳檢測波長,采用紫外分光光度計對最佳檢測波長進行了考察。用甲醇稀釋環丙氨嗪標準品至5 μg/mL溶液,照分光光度法測定,所得紫外光吸收圖譜見圖1。
由圖1可知,環丙氨嗪在214 nm波長處有最大吸收,在230 nm波長處吸收值較弱,因此,確定214 nm波長為最佳檢測波長。

圖1 環丙氨嗪紫外吸收光譜圖
2.1.2 液相色譜分離條件的確定 由于環丙氨嗪的極性較強,文獻報道采用C18柱和氨基柱作為分析柱。本研究根據魏瑞成等[8]對豬肉中環丙氨嗪殘留的提取方法,制備待測組織的提取液,作為陰性基質樣本,隨后通過基質加標的方法對C18柱、氨基柱及HILIC柱的色譜分離性進行考察。
結果顯示,C18柱、氨基柱均無法實現環丙氨嗪與雜質的有效分離。而在HILIC柱條件下,當流動相中乙酸銨溶液/乙腈的比例為96∶4時,能得到較好的分離效果。羊肉樣品環丙氨嗪在HILIC色譜柱上的分離效果見圖2。

圖2 環丙氨嗪在HILIC柱上的高效液相色譜圖
2.1.3 干擾試驗 考察在HILIC色譜柱條件下其他類似藥物對環丙氨嗪分析方法的干擾。環丙氨嗪在畜禽體內主要代謝產物為三聚氰胺,本標準選用三聚氰胺進行了干擾試驗,采用環丙氨嗪的色譜條件,三聚氰胺的保留時間為8.9 min,不影響環丙氨嗪的檢測,三聚氰胺的色譜圖見圖3。

圖3 三聚氰胺標準品溶液色譜圖
2.2 樣品前處理方法的優化
2.2.1 樣品提取條件的確定 本研究比較了不同提取體積和提取次數下,乙腈/水溶液(95 ∶5、90 ∶10、85 ∶15、80 ∶20,V/V)以及1%三氯乙酸/乙腈溶液(90 ∶10、85∶15,V/V)對雞肉組織中環丙氨嗪的提取效能。具體步驟如下:取陰性樣本5.0 g,添加環丙氨嗪標準工作液適量,使之成為1.0 mg/kg陽性添加樣品,分別用10 mL或15 mL提取液進行提取,重復提取三次,提取液經旋轉蒸發濃縮至5 mL左右,經MCX混合陽離子交換柱凈化,上機測定,外標法定量。各試驗組均重復三次,結果以平均值表示,見表1所示。

表1 提取溶劑選擇及用量對環丙氨嗪提取效率的影響
從表1中可見,隨著含水量的增加,提取液的提取效率逐漸提高,但是含水量太高時,為后續的濃縮處理增加了難度。三氯乙酸具有明顯的沉淀蛋白作用,同時能改變提取環境的酸堿度為酸性,更有利于環丙氨嗪的提取,故具有更好的提取效率。綜合考慮后,選用三氯乙酸/乙腈溶液(85∶15,V/V)為提取劑。在提取體積的選擇上,發現無論是每次10 mL或15 mL提取液用量,總回收率均高于96%,且前兩次的回收率之和均高于94%。考慮到盡量減少溶劑用量和節約時間等因素,本方法采用兩次提取,第一次提取溶液用量15 mL、第二次提取溶液用量10 mL,作為樣品的提取方法。
2.2.2 濃縮凈化條件的確定 目前對于環丙氨嗪的凈化方法,主要采用液液分配和固相萃取小柱進行凈化,考慮到環丙氨嗪的極性較強,且容易得到質子形成季銨鹽的陽離子結構,故本方法采用混合陽離子交換柱進行凈化。
由于提取液提取完成后,提取液中含有大量的脂肪等干擾物質,特別是雞脂肪形成了上下兩層,需采用正己烷脫脂除去大部分的脂肪等干擾物質。本方法采用正己烷脫脂的方法,萃取體積為30 mL,脫脂后脂肪層明顯減少,而環丙氨嗪因水溶性好而沒有明顯的損失,回收率穩定。FSIS等方法采用部分提取直接進行SPE凈化,但是由于不同基質樣品中含水量不同,取固定體積上柱往往會影響到最后的體積系數,回收率不穩定。且由于取部分提取液上柱,也在很大程度上降低了方法檢測限,采用高效液相色譜法無法達到雞組織及副產物最高殘留限量中50 μg/kg的要求。故需要先對提取液進行濃縮,取濃縮液全部過柱的方法來提高方法的檢測靈敏度。由于提取液中水分比例較高,需對濃縮方法進行研究,比較氮氣吹干法和旋轉蒸發法的適用性。采用氮氣吹干法耗時費力,大大影響檢測效率,而旋轉蒸發法可通過控制系統真空度的方法,在提高前處理效率的同時保證方法的回收率,故本方法采用旋轉蒸發法將樣品提取液濃縮至1 mL左右,用2 mL左右提取液淋洗雞心瓶二次,合并提取液,充分混勻后,在10000 r/min下冷凍(-4℃)離心10 min,取上清液,備用。
本標準的固相萃取條件主要參考FSIS等方法,結合混合陽離子交換柱(MCX柱)的應用條件,建立了以下凈化步驟:取5 mL上清液樣品轉移到經3 mL甲醇、3 mL水活化的MCX固相萃取柱中,待全部溶液過柱后,再用3 mL甲醇淋洗、3 mL 0.1%鹽酸溶液淋洗、3 mL水淋洗和3 mL甲醇淋洗并抽干柱子1 min,最后用5 mL 5%氨水/甲醇溶液洗脫,收集洗脫液,在50℃水浴中用氮氣吹干,加入1.0 mL流動相溶解,過濾膜后進行HPLC分析。
2.3 檢測方法的方法驗證
2.3.1 標準曲線的建立 配置標準系列工作溶液,使其濃度為 0.05、0.10、0.20、0.50、1.0、2.0、5.0 mg/L。在上述色譜條件下,依次注入液相色譜儀進行分析,以峰面積y對濃度x(mg/L)作標準曲線,得回歸方程:y=411.15x-8.247,R2=0.9999,結果表明:當環丙氨嗪在0.05~5.0 mg/L的濃度范圍內時,呈現良好的線性關系。
2.3.2 檢測限和定量限的確定 農業部235號公告規定,羊肌肉、脂肪、肝、腎中環丙氨嗪的最高殘留限量為300 μg/kg,而禽肌肉、脂肪、副產品中的最高殘留限量為50 μg/kg。為了滿足這個要求,采用空白樣品中添加濃度25 μg/kg環丙氨嗪的方法進行試驗,考察方法的檢測限和定量限。經回收率試驗,當動物組織中添加環丙氨嗪為25 μg/kg時,信噪比(S/N)大于10;當動物組織中添加環丙氨嗪為10 μg/kg時,信噪比(S/N)大于3。所以,本方法將動物性食品中環丙氨嗪殘留檢測的方法定量限確定為 25 μg/kg,檢測限確定為 10 μg/kg,完全能滿足實際樣品檢測的需要。
2.3.3 方法的回收率和精密度 根據我國農業部235號公告的規定:羊肌肉、脂肪、肝、腎組織中環丙氨嗪的最高殘留限量為300 μg/kg,禽肌肉、脂肪中環丙氨嗪的最高殘留限量為50 μg/kg,因而初定對25、50、100、300、600 μg/kg 五種空白添加濃度進行方法學考查,不同組織的具體添加濃度及回收率數據見表2。

表2 不同動物組織中環丙氨嗪回收率試驗 %

續表

續表
從回收率結果看出,羊肉、羊肝、羊腎和羊脂肪在25~600 μg/kg添加濃度范圍內,回收率為74.4% ~107%,批內RSD在0.9% ~11.9%之間,批間RSD在0.3% ~11.1%之間。雞肉、雞肝、雞脂肪和鴨肉在25~600 μg/kg添加濃度范圍內,回收率為74.9% ~101%,批內 RSD在1.9% ~10.7%之間,批間RSD在1.2% ~7.1%之間。由此可見回收率滿足通常70% ~120%的規定,批內RSD<15%,批間RSD<20%,說明本方法能滿足動物性食品中環丙氨嗪測定的需要。
2.3.4 實際樣品檢測 在本實驗設定的檢測步驟和儀器條件下,對日常監測和市場抽查的15例羊組織(肌肉、脂肪、肝臟)以及26例禽組織(雞肉、鴨肉、雞脂肪、鴨肝)進行了檢測,均未發現環丙氨嗪殘留。
研究建立了禽、羊可食性動物組織中環丙氨嗪殘留檢測方法,采用三氯乙酸/乙腈提取,經MCX固相萃取小柱凈化后,上機檢測,外標法定量,檢測限為10 μg/kg,定量限為25 μg/kg。提取效果好,回收率在74% ~107%之間,批內RSD為0.9~11.9%,批間RSD為0.3% ~11.1%,能充分滿足動物性食品中環丙氨嗪檢測的需要,可為該藥物的監控提供技術支持和保障,對保證國際之間正常貿易往來以及保障人類健康,具有十分重要的意義和實用價值。
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