范宏
(承德護理職業學院,河北承德067000)
LC-MS/MS 法測定豬肉中泰妙菌素及8-α-羥基泰妙菌素
范宏
(承德護理職業學院,河北承德067000)
采用磷酸緩沖液-乙酸乙酯混合提取、正己烷除脂、MCX柱凈化,采用液相色譜-質譜法(LC-MS/MS)建立了同時測定豬肉中泰妙菌素及8-α-羥基泰妙菌素殘留量的分析方法。結果表明:在泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素加標濃度5.0 μg/kg~500.0 μg/kg范圍內,相關系數分別為0.999 8和0.999 7,線性關系良好;檢測限(LOD)分別為1.5 μg/kg和3.0 μg/kg,定量限(LOQ)分別為5.0 μg/kg和10.0 μg/kg;平均回收率為83.4%~97.6%,相對標準偏差(RSD)為2.4%~5.3%。
泰妙菌素;8-α-羥基泰妙菌素;液相色譜-質譜法;豬肉
泰妙菌素(pleuromulin),又稱泰妙霉素、泰妙靈,分子式為C28H47NO4S,CAS號為55297-95-5,是一種雙萜烯類畜禽專用抗生素[1-2],其抗菌譜與大環內酯類抗生素相近,用于畜禽呼吸道疾病及支原體關節炎等疾病的防治,目前是被全球廣泛應用的主要獸用抗生素[2-4]。低劑量的泰妙霉素可提高飼料利用率,促進動物生長,但過量使用可導致泰妙霉素在體內殘留或蓄積,并可通過食物鏈進入人體,危害人類健康。美國、歐盟、日本都明確規定了泰妙菌素最高殘留限量(MRL),我國農業部235號規定了泰妙菌素及其代謝產物8-α-羥基泰妙菌素的總量,在豬體內組織最高殘留限量:肌肉100 μg/kg,肝臟500 μg/kg[5]。但目前缺乏關于8-α-羥基泰妙菌素的檢測方法標準。
當前關于泰妙菌素的檢測方法主要有微生物法[3]、氣相色譜法(GC)[2]、液相色譜法(HPLC)[6-7]、液相色譜-質譜法(LC-MS/MS)[8-11],其中微生物法前處理繁瑣,準確度差;GC需要衍生化,操作復雜,精密度差;HPLC盡管儀器普及面廣、定量準確,但是檢出限高,無法用于低濃度獸藥殘留檢測;LC-MS/MS具有檢出限低,選擇性高、靈敏度強等特點而廣泛應用。本文采用磷酸緩沖液-乙酸乙酯混合提取、正己烷除脂、MCX柱凈化,采用液相色譜-質譜法(LC-MS/MS)同時測定豬肉中泰妙菌素及8-α-羥基泰妙菌素殘留量,該方法檢出限低,精密度好,準確度高,可用于進出口豬肉中泰妙菌素及其代謝產物8-α-羥基泰妙菌素殘留量檢驗檢測的要求,并為畜禽食品中泰妙菌素殘留量檢測方法標準的制修訂提供參考。
1.1 儀器與試劑材料
Waters Acquity UPLC XEVO TQ MS型超高效液相色譜-串聯三重四極桿質譜儀:沃特世科技(上海)有限公司;Maxi Mix II型漩渦震蕩器:賽默飛世爾科技(中國)有限公司;XT-NS 1型全自動氮吹濃縮儀:上海新拓分析儀器科技有限公司;Milli-Q REFERENCE型超純水系統:密理博中國有限公司;R-300型旋轉蒸發儀:瑞士步琦有限公司;BSA224S電子天平:賽多利斯科學儀器有限公司。
泰妙菌素標準物質(純度≥99%):瑞士CARBOGEN AMCIS AG公司;8-α-羥基泰妙菌素標準物質(純度≥99%):山德士(中國)制藥有限公司;甲醇、丙酮、正己烷、甲酸(均為色譜純):默克投資(中國)有限公司;濃鹽酸、二氯甲烷、氫氧化鈉(均為分析純):國藥集團化學試劑有限公司。
1.2 溶液配制
分別稱取泰妙菌素、8-α-羥基泰妙菌素各100.0mg(精確至0.1 mg),用適量甲醇溶解后,置于50 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻線,配制成各目標物濃度為2.0 mg/mL標準儲備溶液,-20℃避光保存。分別吸取適量泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素標準儲備溶液,先用甲醇配制成各目標物濃度為100 μg/mL的混合標準溶液,然后用20%甲醇溶液逐級稀釋配制濃度為5、10、50、100、200 ng/mL的系列混合標準工作液,4℃避光保存。
磷酸緩沖液(pH=8.0):稱取0.52 g KH2PO4,16.73 g K2HPO4,以三蒸水定容至500 mL。磷酸緩沖液(pH= 4.5):在磷酸緩沖液(pH=8.0)中滴加磷酸使其pH值為4.5。
1.3 LC-MS/MS
色譜條件:色譜柱為ACQUITY UPLC BEH C18(2.1 mm×100mm,1.7μm);柱溫為35℃;流動相A為純甲醇;流動相B為0.1%甲酸水溶液;流速:0.2 mL/min,進樣量為10 μL。梯度洗脫程序為0.0 min~0.1 min,20% A;0.1 min~3.5 min,90%A;3.5 min~4.5 min,20%A;4.5 min~5.0 min,20%A。
質譜條件:電離方式為電噴霧電離,正離子模式ESI(+);檢測方式:多重反應監測(MRM);離子源溫度為150℃;脫溶劑氣為氮氣,氣速9.5L/min,溫度350℃;錐孔氣為氮氣,氣速1.0 L/min;碰撞氣為氬氣;其它質譜條件見表1。
1.4 樣品前處理
準確稱取5 g樣品(精確至0.1 mg),加入5 mL磷酸緩沖液(pH=8.0),勻漿后置于50 mL離心管中,加入20 mL乙酸乙酯超聲提取20 min,以6 000 r/min離心10 min,收集有機相。再用20 mL乙酸乙酯超聲提取2次,合并有機相后,旋轉蒸干,加入5 mL磷酸緩沖液(pH=4.5)溶解殘渣,再加入5 mL正己烷渦旋振蕩去脂,8 000 r/min離心5 min,取下層提取液經MCX固相萃取柱凈化,5 mL甲醇洗脫,45℃氮氣吹干后1 mL甲醇定容、溶解,經0.22 μm微孔濾膜過濾,供LC-MS/ MS測定。
2.1 色譜條件優化
采用ACQUITY UPLC BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)色譜柱,考察0.1%甲酸水-乙腈,0.1%甲酸水-甲醇,5 moL/L乙酸銨(含0.1%甲酸)-甲醇,5 moL/ L乙酸銨(含0.1%甲酸)-乙腈等不同流動相對泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素的分離效果。結果顯示:以0.1%甲酸水-甲醇作為流動相,經梯度洗脫后,泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素與雜質峰實現很好的分離,峰形對稱,無拖尾和前延現象,響應值高,在5 min內全部出峰,節省了分析時間。豬肉加標樣品中泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素MRM色譜圖見圖1所示。

圖1 豬肉加標樣品中泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素MRM色譜圖Fig.1 Chromatogram of MRM of pleuromulin and 8-α-hydroxypleuromulin
2.2 質譜條件優化
根據目標化合物泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素的結構特征,確定加合H+形成帶正電荷的母離子[M+H]+,因此選用ESI+為離子化模式,配制1 μg/mL的泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素標準溶液,采用流動注射泵進樣,進行一級質譜掃描,確定準分子離子峰。同時對離子源溫度、干燥氣溫度、霧化器壓力等質譜參數進行優化,并以準分子離子采用MRM監測方式進行二級質譜掃描,優化碰撞能量,選擇兩個信噪比較高的特征子離子作為定量、定性離子對。結果顯示:泰妙菌素的準分子離子[M+H]+為m/z 494.3,產生m/z 192.1、119.1的子離子;8-α-羥基泰妙菌素的準分子離子[M+H]+為m/z 337.2,產生m/z 301.0、283.1的子離子,其具體質譜參數見表1。

表1 待測物部分質譜參數Table 1 Mass spectrometric parameters of the analytes
2.3 萃取溶劑的選擇
根據相似相容原理,泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素偏弱極性,故考察了丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚等不同萃取溶劑對泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素提取效率的影響見圖2。

圖2 不同萃取溶劑的提取率Fig.2 Extraction rate of different extraction solvents
從圖2中可知:按照泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素提取率高低順序依次為:乙酸乙酯(92.3%)>二氯甲烷(89.4%)>丙酮(83.7%)>乙醚(78.6%),其中乙酸乙酯對泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素提取率最高,提取率分別為91.5%和93.1%,平均值92.3%;雖然乙酸乙酯對泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素的萃取效率最高,可仍有部分油脂被萃取到提取液中,可對LCMS/MS儀器響應值有明顯的抑制作用,影響靈敏度,但經正己烷脫脂后,可有效提高其檢測響應值,從而提高LC-MS/MS檢測靈敏度。故選擇乙酸乙酯作為萃取溶劑。
2.4 SPE凈化柱的選擇
通過樣品加標試驗,考察不同SPE凈化柱(MCX、SCX、C18、HLB、MAX、WAX)對泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素的凈化效果見圖3。

圖3 不同凈化柱的凈化回收效果Fig.3 Purification and recovery effect of different purification column
結果表明,強陽離子交換柱(MCX和SCX)對泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素的具有較好的凈化和濃縮作用,特別是MCX柱凈化回收率高達97.2%;弱陽離子交換柱(HLB、C18)回收率適中;而弱陰離子交換柱(MAX和WAX)凈化回收率較差。因此,選擇MCX固相萃取柱作為凈化柱。
2.5 基質效應
基質對目標物的分析可產生顯著的干擾,稱之為基質效應(Matrix effect,ME),嚴重的基質效應可直接影響測定結果的準確性,本文研究對象豬肉組織中基質復雜,含有大量的內源性化合物,所以考察了基質效應對LC-MS/MS的影響。在純甲醇溶液、空白豬肉基質中精確加入一定量的泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素標準溶液,配制成低、中、高3種濃度溶液,按上述所建方法進行測定,比較純甲醇溶液和豬肉基質中被測組分的峰面積,計算基質效應(ME)=Ap/As,其中Ap指豬肉基質中被測組分的峰面積;As指純甲醇溶液中被測組分的峰面積;當ME>1表示存在基質增強效應,當ME<1表示存在基質抑制效應;M=1表示在曲線范圍濃度內基質對響應強度無影響?;|效應ME值見表2。

表2 基質效應ME值Table 2 ME value of matrix effect
從表2中可知:泰妙菌素的基質效應ME值在0.921~0.963,8-α-羥基泰妙菌素的基質效應ME值在0.923~0.984,即表明沒有明顯的基質增強或抑制效應。
2.6 線性范圍與檢出限
在豬肉空白樣品中,分別加入適量的泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素標準溶液,制備成泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素標準溶液濃度依次為5.0、10.0、20.0、50.0、100.0、500 μg/kg的試樣,按上述所建方法進行測定,以色譜峰面積(y)為縱坐標,被測組分的質量濃度(x)為橫坐標,繪制標準曲線,求回歸方程和相關系數;根據6個空白豬肉樣品的基線噪音求其平均值,按信噪比(RS/N=3)計算其方法檢測限(LOD),信噪比(RS/N= 10)計算其方法定量限(LOQ)(表3)。結果說明:泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素在加標濃度為5.0 μg/kg~ 500.0μg/kg范圍內,相關系數分別為0.9998和0.9997,線性關系良好;LOD分別為1.5 μg/kg和3.0 μg/kg,LOQ分別為5.0 μg/kg和10.0 μg/kg,這說明該方法靈敏度高,低于我國農業部公告第235號中關于動物性食品中獸藥最高殘留限量要求。線性方程、相關系數、檢測限和定量限見表3。
2.7 回收率與精密度
在豬肉空白樣品中分別加入線性范圍內低、中、高3種濃度的泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素標準溶液,每個濃度平行測定6次,泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素標準溶液的回收率及相對標準偏差(RSD)如表4所示。

表3 線性方程、相關系數、檢測限和定量限Table 3 Linear relationship,correlation coefficients,LOD and LOQ
結果表明:泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素的平均回收率為83.4%~97.6%,RSD為2.4%~5.3%,符合獸藥殘留分析的準確度和精密度要求。
2.8 實際樣品的測定
隨即選取河北承德市農貿市場銷售的各種新鮮豬肉30份,按上述所建方法進行測定豬肉中泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素殘留量的測定。結果顯示:1份試樣中檢出含有泰妙菌素(213.8 μg/kg),陽性檢出率為3.3%;4份試樣中檢出含有8-α-羥基泰妙菌素(56.7 μg/kg~314.2 μg/kg),陽性檢出率為13.3%;8-α-羥基泰妙菌素陽性檢出率高于泰妙菌素陽性檢出率,這可能是由于部分豬肉中泰妙菌素經新陳代謝生成8-α-羥基泰妙菌素所導致的。檢測結果表明豬肉中存在一定量的泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素殘留。
本文采用磷酸緩沖液-乙酸乙酯混合提取、水飽和正己烷除脂、MCX柱凈化,采用液相色譜-質譜法(LC-MS/MS)法建立了同時測定豬肉中泰妙菌素及8-α-羥基泰妙菌素殘留量的分析方法。結果表明:泰妙菌素和8-α-羥基泰妙菌素在加標濃度為5.0 μg/kg~500.0μg/kg范圍內,相關系數分別為0.9998和0.9997,線性關系良好;LOD分別為1.5 μg/kg和3.0 μg/kg,LOQ分別為5.0 μg/kg和10.0 μg/kg;平均回收率為83.4%~97.6%,RSD為2.4%~5.3%,該方法檢出限低,精密度好,準確度高,可用于進出口豬肉中泰妙菌素及其代謝產物8-α-羥基泰妙菌素殘留量檢驗檢測的要求,并為畜禽食品中泰妙菌素殘留量檢測方法標準的制修訂提供參考。
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Determination of the Content of Pleuromulin and 8-α-hydroxy-pleuromulin in Pork by LC-MS/MS
FAN Hong
(Chengde Nursing Career Academy,Chengde 067000,Hebei,China)
Extracting by using phosphate buffer and ethyl acetate mixed,and degreasing by n-hexane,and purifying by MCX column,the method was established for determination of the content of pleuromulin and 8-αhydroxy-pleuromulin in pork by liquid chromatography-mass spectrometry(LC-MS/MS).The results showed that the correlation coefficients of pleuromulin and 8-α-hydroxy-pleuromulin were 0.999 8 and 0.999 7 in spiked concentration from 5.0 μg/kg to 500.0 μg/kg,and they had good linear relationsh.The limit of detection(LOD)were 1.5 μg/kg and 3.0 μg/kg,and the limit of quantification(LOQ)were 5.0 μg/kg and 10.0 μg/kg;the average recovery rate were from 83.4%to 97.6%,and relative standard deviations(RSD)were from 2.4%to 5.3%.
pleuromulin;8-α-hydroxy-pleuromulin;liquid chromatography mass spectrometry;pork
2016-11-16
范宏(1976—),女(漢),副教授,碩士,主要從事化學教學及研究工作。
10.3969/j.issn.1005-6521.2017.16.031