猪肉中磺胺类药物的检测

2023-10-08 07:10张维娜罗小娇郑海芳
现代食品 2023年15期
关键词:磺胺类磺胺乙酸乙酯

◎ 田 翠,张维娜,罗小娇,郑海芳,张 强,金 伟,刘 霜

(泸州市农业农村局,四川 泸州 646000)

磺胺类药物是具有氨基苯磺酰胺结构的一类抗菌药物的总称,其粉末一般为黄色或白色,基本无味。磺胺类药物可以抑制细菌的生长和繁殖,具有价格低、抗菌能力强、容易吸收等特点,被广泛用于兽医临床和畜牧业,以预防和治疗畜禽细菌性疾病,但磺胺类药物的不合理使用、误用,甚至滥用,导致细菌的耐药性日益增强[1-6]。磺胺类药物可以影响泌尿系统功能,甚至诱发癌变。磺胺类药物代谢时间较长,一旦人们长期服用带有磺胺类药物残留的食品,磺胺类药物会在人体内富集,富集浓度超过一定量对人体有害。《食品安全国家标准 食品中兽药最大残留限量》(GB 31650—2019)中规定磺胺类药物及其残留标志物之和不得超过100 μg·kg-1[7]。

目前,肌肉组织中磺胺类药物的检测方法很多,主要有毛细管电泳分析法、酶联免疫吸附法、放射性免疫法、高效液相色谱法和高效液相色谱-串联质谱法等[8-16]。本文提出了乙酸乙酯提取,0.1 mol·L-1的盐酸溶液转化溶剂,正己烷除脂肪,MCX 柱净化,外标法定量,采用高效液相色谱-串联质谱法测定猪肉样品中5 种磺胺类药物的方法,其背景干扰少,灵敏度高,重复性好,能快速、高效、高分辨地定性、定量检测,该方法适用于大批量的猪肉中磺胺类药物的检测,可为日常监测和风险检测提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

磺 胺 二 甲 基 嘧 啶(Sulfamethazine,SM2)100 μg·mL-1、磺胺二甲氧嘧啶(Sulfadimethoxine,SDM)100 μg·mL-1、磺胺甲恶唑(Sulfamethoxazole,SMZ)100 μg·mL-1、磺胺间甲氧嘧啶(Sulfamonomethoxine,SMM)100 μg·mL-1和磺胺喹恶啉(Sulfaquinoxaline,SQX)100 μg·mL-1;试剂用纯净水(屈臣氏纯水);乙酸乙酯、甲醇、正己烷、甲酸、乙腈均为色谱纯;盐酸、氨水为优级纯;0.1 mol·L-1盐酸溶液(量取0.83 mL 浓盐酸,倒入适量的纯水中,加水稀释至100 mL,摇匀);洗脱液(量取5 mL 氨水,倒入适量的甲醇中,加甲醇稀释至100 mL,摇匀);5%的甲醇溶液(取5 mL 甲醇,用水溶解后稀释至100 mL,摇匀)。

1.2 仪器与设备

高效液相色谱-串联质谱联用仪(安捷伦6460);涡旋振荡器;高速离心机(冷冻);MCX 柱60 mg/3 mL(岛津)。

1.3 试验方法

1.3.1 样品制备

取新鲜或解冻的猪肉若干小块或全部样品预处理,切碎、混匀,四分法缩分。取缩分样品,充分匀浆,分别装入洁净塑料瓶中密封,标识。

1.3.2 测定步骤

(1)提取。称取样品(5.0±0.05)g 于50 mL 的离心管中,加入一颗陶瓷均质子和20 mL 乙酸乙酯,剧烈振荡2 min,5 000 r·min-1离心5 min(离心机温度设置-2 ℃左右),用滴管将上清液吸取到50 mL的鸡心瓶中,残渣中加入20 mL 乙酸乙酯,按步骤重复提取1 次,2 次提取液合并后备用。

(2)净化。将4 mL 的0.1 mol·L-1盐酸溶液加到鸡心瓶中,40 ℃旋蒸至溶液不分层(乙酸乙酯旋出,只剩盐酸溶液),将残留的溶液转至50 mL 的离心管中,用2 mL 的0.1 mol·L-1盐酸溶液洗涤鸡心瓶2 次,将洗涤液转移至同一个离心管中,再用5 mL 的正己烷洗涤鸡心瓶,并转移至含有盐酸溶液的离心管中,涡旋振荡1 min,5 000 r·min-1离心5 min(离心机温度设置-2 ℃左右),用一次性滴管将正己烷吸出弃去。MCX 柱分别用2 mL 甲醇和2 mL 的0.1 mol·L-1盐酸溶液活化,取备用液过柱,依次用1 mL 的0.1 mol·L-1盐酸溶液和2 mL 甲醇淋洗,弃去流出液体,当MCX柱液面没有液体时,加入6 mL 洗脱液,用10 mL 试管收集洗脱液。将洗脱液40 ℃氮气吹至近干,加5%的甲醇溶液溶解残渣,涡旋混匀,0.2 μm 滤膜过滤,液相色谱-串联质谱测定。

1.3.3 标准溶液的配制

(1)5 μg·mL-1磺胺类混合标准储备液。分别准确吸取0.50 mL 的100 μg·mL-1的5 种磺胺标准品于10 mL 容量瓶中,用甲醇溶解,稀释至刻度,配制成5 μg·mL-1的磺胺类混合标准储备液,-20 ℃以下的冰箱中保存。

(2)1 μg·mL-1磺胺类混合标准工作液。准确吸取2.00 mL 的5 μg·mL-1磺胺储备液于10 mL 的容量瓶中,用甲醇溶解,稀释至刻度,配制成1 μg·mL-1的磺胺类混合标准工作液,-20 ℃以下的冰箱中保存。

(3)标准曲线制备。准确吸取1 μg·mL-1磺胺类混合标准工作液,用5%的甲醇溶液配制成10 μg·L-1、20 μg·L-1、40 μg·L-1、80 μg·L-1、100 μg·L-1和200 μg·L-1的标准使用液,4 ℃冰箱中保存。

1.3.4 仪器条件

色谱条件:色谱柱为安捷伦C18柱(2.1 mm×50 mm,1.8 μm);流动相A 为0.1%甲酸水溶液,流动相B 为甲醇;柱温35 ℃;进样量2 μL;流速0.2 mL·min-1。色谱柱梯度淋洗条件见表1。

表1 梯度淋洗条件表

质谱条件:离子源AJS ESI;正离子模式;多反应监测;雾化器压力45 psi;干燥气温度250 ℃;鞘气温度350 ℃;毛细管电压4 000 V。定量定性离子、保留时间等参数见表2。

表2 磺胺类药物的主要液质参数表

2 结果与分析

2.1 方法选择

目前,肌肉组织中磺胺类药物的检测方法主要有酶联免疫吸附法、高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法,其中酶联免疫吸附法重复性和稳定性较差,易造成假阳性的误判;《食品安全国家标准 动物性食品中13种磺胺类药物多残留的测定 高效液相色谱法》(GB 29694—2013)中的高效液相色谱法检出限高,根据保留时间定性,仪器不稳定或有杂质峰的影响,会出现误判的情况,且为达到较好的分离效果一般选用C18色谱柱(250 mm×4.5 mm,5 μm),流动相梯度淋洗时间较长,不利于大批量样品的上机处理;《畜禽肉中16 种磺胺类药物残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》(GB 20759—2006)采用乙腈提取,无水硫酸钠吸水,虽然操作简单,但是无水硫酸钠吸水时,对磺胺类药物也有一定的吸附作用,导致回收率降低,且没有经过固相萃取柱的净化,会对液相色谱的管道和色谱柱造成污染,也会对质谱的离子源造成污染;《动物源食品中磺胺类药物残留检测 液相色谱-串联质谱法》(农业部1025 号公告—23—2008)中洗脱液有75%的水,低温氮吹时很难吹干,高温氮吹时磺胺类药物易分解,导致回收率低和精密度差。本文用乙酸乙酯提取,0.1 mol·L-1酸溶液转化溶剂,正己烷除脂肪,MCX 柱净化,5%的氨水甲醇洗脱,氮吹至近干,操作简单,定性、定量准确。

2.2 浓缩

浓缩时将乙酸乙酯全部蒸干,再加盐酸溶液,少量多次转移,磺胺类药物回收率降低。乙酸乙酯蒸干后,脂类物质粘壁,磺胺类药物也粘壁,导致转移不彻底,回收率降低。在提取液中加入盐酸溶液,根据盐酸溶液和乙酸乙酯的沸点不同,先将乙酸乙酯蒸去,大部分磺胺类药物溶解在盐酸相中,再用正己烷分2 次洗鸡心瓶,可以把脂肪和少量粘在壁上的药物转移出来。旋转蒸发时控制水浴温度40 ℃(水浴温度过高,热不稳定的药物会分解,回收率降低;水浴温度过低,旋转蒸发的时间较长,不利于大批量样品的检测),减压干燥至收集瓶中无大量液滴滴下,所剩体积大约为4 mL。

2.3 除脂肪

使用正己烷脱脂时,涡旋时间不宜过长,涡旋力度也不宜过大,否则溶液会发生乳化现象。萃取中应防止乳化现象,以免乳状液中溶解的磺胺类药物不能回收,降低回收率,影响重复性。一旦发生乳化,需要消除乳化,常用的破乳方法有离心、加热、超声、冷冻和加盐等,待乳化消失再过柱。

2.4 净化

磺胺类药物呈酸碱两性,易溶于酸液和碱液中,故可使用离子交换SPE 柱作为净化富集的手段。本方法用MCX 柱,MCX 小柱可以提供反相保留和离子交换两种模式,适用于碱性化合物的阳离子交换和反相吸附。上样步骤及溶液使用原因如下。

2.4.1 活化

加入甲醇浸润柱子,并除去柱内杂质,盐酸溶液可以创造一个样品溶剂相容环境,为待测组分的上样和淋洗做好准备。

2.4.2 上样

根据离子化原理,上样液的pH 值应低于待测组分pH 值,绝大部分的待测组才可解离为离子,所以选择酸性较大的水溶液为上样液。

2.4.3 淋洗

用盐酸溶液淋洗,可以解除药物与基质蛋白的结合,使药物继续保持于柱体上,再用甲醇淋洗,去除较多的极性杂质。

2.4.4 洗脱

洗脱液过少,洗脱不完全会导致回收率偏低;洗脱液过多,杂质可能洗脱下来,干扰上机检测,且洗脱液过多,氮吹较慢,不利于大批量样品的检测。本方法选择6 mL 的洗脱液。

2.4.5 氮吹

氮吹不宜吹干,吹干后回收率降低、重现性变差,原因在于没有溶液的保护,磺胺类药物分解或被吹跑。氮吹至液面近干,回收率高、重现性好。

2.4.6 复溶

样品浓缩后,复溶溶剂的选择直接影响实验结果。复溶不充分会导致回收率降低和重现性差。一般复溶液最好与流动相的初始比例相同,避免对检测产生干扰。本方法初始流动相是5%的甲醇溶液,此溶液对磺胺类药物的溶解性好,因此选择5%甲醇溶液溶解残渣。

2.5 标准曲线

配制标准浓度系列曲线,5 种磺胺类药物用5%的甲醇溶液配制成10 μg·L-1、20 μg·L-1、40 μg·L-1、80 μg·L-1、100 μg·L-1和200 μg·L-1的标准混合溶液,上机测试。以进样浓度为横坐标,以峰面积的响应值为纵坐标,绘制标准曲线,相关系数为0.999 3 ~0.999 9,线性关系良好,均大于0.999。以10 倍信噪比确定5 种磺胺类的定量限,5 种磺胺类的定量限均为1 μg·kg-1,说明该方法的灵敏度满足药物残留分析的要求,标准曲线相关系数及定量限见表3。

表3 标准曲线相关系数表

2.6 回收率和精密度

在猪肉基质中添加浓度为10 μg·kg-1、40 μg·kg-1、60 μg·kg-1和100 μg·kg-1的磺胺类混合标准溶液,测定回收率,每个添加水平测定3 次,回收率和相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)结果见表4。兽药残留检测的方法一般要求回收率在60%~120%,相对标准偏差一般≤15%(RSD ≤15%)。5 种磺胺类药物的回收率均在61%~87%,相对标准偏差在2.12%~4.96%,符合兽药残留检测规范要求。

表4 添加回收率和相对标准偏差表

3 结论

本方法建立了猪肉中磺胺二甲嘧啶、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺甲恶唑和磺胺喹恶啉5 种常用的磺胺类药物的液相色谱-串联质谱法的检测方法。该方法具有良好的线性关系,定量限为1 μg·kg-1,在10 μg·kg-1、40 μg·kg-1、60 μg·kg-1和100 μg·kg-1的加标水平上,回收率为61%~87%,RSD 为2.12%~4.96%,准确、高效,适用于大批量样品的定性和定量检测,为猪肉中磺胺类药物的检测提供了有效的技术支撑。

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