氯化琥珀膽堿(Succinylcholine Chloride,SUC)是一類肌肉松弛藥,主要作為獸藥或臨床手術麻醉誘導劑等用途[1]。SUC中毒的病理學現象一般表現為急性的肺水腫、肺淤血,嚴重者甚至會猝死[2]。由于SUC具有一定的毒性,因此被一些不法分子用于制作“毒狗針”盜殺家犬[3],而家犬體內殘留的SUC則一同流入市場,影響人體的健康。因此建立有效的檢測手段,對保護人體的健康安全尤為重要。
有相關學者對SUC的檢測方法做了大量研究,如紅外光譜法[4]、酶電極法[5]和薄層色譜法[6],但紅外光譜法和薄層色譜法操作煩瑣,且只適合于純品的檢測,酶電極法在一般實驗室中,適用性較低。近年來SUC主要的檢測方法集中于離子色譜法[7-8]和液相色譜-三重四極桿質譜法[9-12]。本文基于固相萃取凈化,建立了測定狗肉中SUC的超高效液相色譜-四極桿飛行時間質譜分析方法,可精確測定目標物一級離子和二級離子的質荷比,準確定性、定量,對市場上的不法行為提供有效的監督手段。
氯化琥珀膽堿,純度大于98.5%,購自上海安譜公司;甲酸、甲醇、乙腈、氨水,HPLC級,美國Thermo Fisher公司;Hydrophile Lipophilic Balance HLB,Weak Cation Exchange Chromatography WCX小柱,500 mg,6 mL,CNW,購自上海安譜公司。
飛行時間質譜,AB Triple TOF5600+,美國AB SCIEX公司;液相色譜,島津LC-30AD,日本島津公司;超純水系統,Milli-Q Advantage A10,法國Merck Millipore公司;離心機,4k-15離心機,德國Sigma公司;搖床:Heidolph Promax 2020,德國Heidolph公司。
1.3.1 標準溶液的配制
準確稱量氯化琥珀膽堿標準品0.100 0 g于100 mL容量瓶中,用少量乙腈超聲溶解,再用乙腈定容至刻度線,該標準溶液濃度為1 000 mg·L-1。
將上述標準溶液,先用乙腈稀釋至10 mg·L-1,再使用空白基質液逐級稀釋,配制成濃度為1 μg·L-1、2 μg·L-1、5 μg·L-1、10 μg·L-1、20 μg·L-1、50 μg·L-1和100 μg·L-1的標準曲線系列溶液。
1.3.2 前處理方法
①狗肉樣品去皮去骨,取肉均質,于-4 ℃保存。②稱取1.0 g解凍均質樣品于50 mL離心管中,加入10 mL 30%乙腈水溶液,渦旋振搖30 s,然后置于搖床中水平振搖提取15 min。以10 000 r·min-1離心5 min,轉移上清液于另一50 mL離心管中,再用10 mL 30%乙腈水溶液提取1次。合并兩次提取液,用氨水調節pH值至9.0。③固定WCX固相萃取小柱后,先用4 mL甲醇上柱活化,待甲醇流干后,迅速加入4 mL氨水(pH=9.0),待液面下降至填料層時,加入4 mL提取液,控制流速每秒1~2滴,若出現堵塞情況可加壓,待流干后加入4 mL 50%甲醇水進行淋洗,減壓抽干小柱,最后用2 mL甲酸乙腈水溶液(1/8/1,V/V/V)洗脫,洗脫液過0.22 μm有機濾膜上機。
1.3.3 色譜條件
色譜柱:Xbridge BEH C18(100 mm×2.1 mm,3 μm);進樣量為10 μL;柱溫為 40 ℃;流動相:乙腈(A)-0.1%甲酸(B);洗脫模式:梯度洗脫模式;洗脫程序:0~2 min,5%A;2~6 min,5%→35%A;6~ 8 min,35%A;8.0~ 8.5 min,35% → 95%A;8.5~10.0 min,95%A。
1.3.4 質譜條件
離子源:ESI和APCI復合源,正離子掃描;一級TOF-MS掃描質量范圍(m/z):50~500 Da;二級IDA-MS掃描準確質量范圍(m/z):50~500 Da。每10個樣品自動校正1次,正離子模式校正液流速為0.5 mL·min-1,氣簾氣(N2):40 psi,離子源霧化氣(N2):50 psi,離子源加熱輔助氣(N2):50 psi,離子源溫度為650 ℃,離子源電壓為5 500 V。去簇電壓DP為80 V,碰撞能量為(30±15)eV;監測模式:TOF-IDA-MS。
1.3.5 數據分析處理
由于氯化琥珀膽堿的離子化模式為正離子,母離子為雙電荷[M-2Cl]2+,根據分子式C14H30Cl2N2O4,得到其母離子理論值為m/z145.110 28,通過TOF-MS和IDA-MS獲得化合物的母離子及子離子的精確質荷比,以各個碎片離子的精確質荷比和保留時間定性,一級母離子響應強度定量。母離子實測值為m/z145.109 85,誤差為0.79×10-6。另外,選擇2個主要子離子m/z115.574 51和m/z86.099 02?;衔锏乃槠畔⑹褂肁nalyst TF 1.6軟件采集,并采用PeakView 2.0,MasterView 2.0和MultiQuant 3.0等軟件進行進一步的處理。氯化琥珀膽堿母離子提取離子流圖見圖1。

圖1 標準品提取離子流圖
分別使用不同的溶劑對目標物進行提取,每種溶劑重復6次提取,以測得的平均回收率為評判依據,選擇回收率最高的溶劑作為提取溶劑。同時對比HLB和WCX固相萃取柱,選擇回收率最高的進行凈化,最終探討不同體積的洗脫液對回收率的影響,結果使用Origin 8.5版本軟件繪圖。
通過使用基質空白液配制標準溶液進行測定,以響應值的降低或升高幅度為指標,判斷基質效應為正效應或負效應,且其影響是否顯著,進一步判定是否需要使用基質曲線進行定量。
使用陰性樣品,通過信噪比的3倍和10倍,分別確定方法的檢出限和定量限,并且通過Excel軟件計算出相應的標準曲線方程和相關系數等參數,同時設計不同倍數的加標回收實驗,計算出回收率和相對標準偏差,綜合評判方法的實用性。
對比氨水(pH=9.0)、30%乙腈水和甲醇對樣品的提取效果,計算出對應的回收率。由圖2知,氯化琥珀膽堿水溶性較強,使用純甲醇作為提取劑時,回收率小于50%,使用氨水(pH=9.0)進行提取時,雖然是純水相提取,但由于蛋白質干擾導致溶液渾濁,影響進一步過柱凈化。當使用30%乙腈水進行提取時,因為乙腈能起到沉淀蛋白質的作用,因此凈化效果也較好,平均回收率在85%以上。

圖2 不同溶劑對回收率的影響圖
由于氯化琥珀膽堿在不同pH值的溶液中能以分子或者離子形式存在,因此理論上根據環境pH值的不同,可用不同的固相萃取柱進行凈化。實驗對比了HLB和WCX兩種固相萃取柱對氯化琥珀膽堿回收率,雖然HLB對分子態的氯化琥珀膽堿有一定的吸附作用,但在淋洗過程中,仍然會有較多的流失,最終HLB的平均回收率為77.2%,而WCX對離子態的氯化琥珀膽堿吸附較好,在凈化過程中,不易損失,平均回收率達到92.1%,因此最終選擇WCX固相萃取柱進行凈化。
由于在堿性條件下,離子態的氯化琥珀膽堿和WCX固相萃取柱的填料結合較牢固,因此,即使使用高比例有機相的中性溶液,也難以洗脫。為了讓氯化琥珀膽堿能更好地洗脫,需要使用一定比例的酸性溶液,且有機相要較高。經初步研究,實驗使用甲酸乙腈水溶液(1/8/1,V/V/V)能有效將氯化琥珀膽堿進行洗脫。同時對使用體積進行探究,用量過少,有可能會導致洗脫不充分,回收率較低,用量過多,則會造成方法整體靈敏度下降,提高檢出限。最終結果顯示,當洗脫液用量為2 mL時,平均回收率能達到90%以上,詳見圖3。

圖3 洗脫液用量對回收率的影響圖
狗肉中含大量的肌肉纖維、蛋白質、脂肪以及較多的內源性化合物,基質較為復雜,因此有可能對測定過程造成影響。因此實驗分別使用空白基質溶液和純溶劑溶液配制了200 μg·L-1的單點標準溶液,以考察狗肉基質對氯化琥珀膽堿在儀器中的響應影響。結果表明,空白基質溶液配制的單點標準,響應值只有純溶劑溶液配制的10%左右,說明離子化抑制效應明顯,因此實驗最終使用基質曲線進行定量校正。
使用空白基質溶液配制好基質曲線后,按優化后的儀器方法進行測定。在濃度范圍為1.0~100.0 μg·L-1的條件下,以濃度為橫坐標,所測得的峰面積為縱坐標,擬合曲線后,氯化琥珀膽堿的線性方程為Y=52.99X+1.71×102,相關系數r2為0.999 2,說明曲線具備準確的定量能力。另外,以儀器信噪比的3倍和10倍,分別測得方法檢出限為10 μg·kg-1,方法定量限為30 μg·kg-1。方法具備較好的靈敏度,可滿足分析測定的要求。
進一步對方法的回收率和精密度進行探究,以氯化琥珀膽堿的方法定量限為基準進行不同濃度的加標回收實驗,分別對同一陰性樣品,進行1倍、2倍和10倍定量限濃度的添加,在同樣的條件下,重復6次平行實驗,具體結果見表1。3個不同水平中,平均回收率為86.3%~91.6%,相對標準偏差為2.99%~5.54%,方法的回收率和精密度都較好,適用于實驗室測定。

表1 加標回收結果及偏差表(n=6)
在實驗中選取日常樣品15個,用本方法進行測定,結果顯示有2個樣品檢出氯化琥珀膽堿,含量分別為0.23 mg·kg-1和 1.14 mg·kg-1。其余樣品均未檢出。陰性樣品色譜圖和陽性樣品色譜圖見圖4。

圖4 實際測定樣品色譜圖
本文使用30%乙腈水溶液對樣品中的氯化琥珀膽堿進行提取,調節pH值后使用WCX固相萃取柱進行凈化,回收率達85%以上,效果較好;優化色譜及質譜條件,使測定方法的靈敏度較高,而且目標物峰形對稱良好;結合高分辨飛行時間質譜,準確測定母離子及子離子的精確分子量,排除假陽性的可能;使用基質曲線進行定量,校正了基質效應對結果帶來的偏差;相關的方法學實驗證明,方法回收率和精密度高,能滿足日常的檢測要求。