陈国栋
(湛江出入境检验检疫局 广东湛江 524022)
同时检测水产品中磺胺类药物、四环素类药物和沙星类药物的QuEChERS技术研究
陈国栋
(湛江出入境检验检疫局 广东湛江 524022)
QuEChERS,即快速、简单、经济、高效、抗干扰、安全的分析前处理方法之意,目前,关于QuEChERS技术仍然主要集中在食品中农药残留分析中的应用,在兽药残留分析中的应用较少,本文将研究水产品中磺胺类、四环素类和氟喹诺酮类药物残留同时检测的QuEChERS方法的建立、优化。经过试验,本方法选择乙腈为提取溶剂;无机盐应选择氯化钠和无水硫酸钠;吸附剂应选择psa;提取溶液的ph值应该控制在5-6的弱酸性条件下。
QuEChERS 水产品 多兽药残留 优化
我国是水产品的生产及出口大国,出口的水产品被检出违禁药物的事件屡有发生,水产品作为一种高风险食品面临的形势非常严峻。这。我国是兽药生产和使用的大国,尤以化学合成兽药为主,食品中兽药残留的问题日益突出。如何对食品中的兽药进行快速、有效地检测一直是检验检疫研究中的热点问题[1]。
近年来,随着气相色谱与质谱联用仪、超高效液相色谱、液相色谱与质谱联用仪[2]等大型检测仪器的推广和普及,使得食品中的兽药残留检测技术研究发展较快,但制约兽药残留检测的关键——样品前处理技术发展相对较慢,成为限制兽药残留检测一大瓶颈问题[3]。
一直以来,在食品中兽药残留的定性与定量分析中,样品前处理程序约占总分析时间和精力的70%以上[4];同时,样品前处理技术的优劣也直接影响着整套分析方法的方法回收率、检测限、分析成本等。如何在保证较好的方法回收率、检测限和分析成本的同时,提高提取效率、缩短检测时间、做到多种目标化合物的共同检测,已经成为分析检测领域的热点。
QuEChERS即快速、简单、经济、高效、抗干扰、安全的分析前处理方法之意,由美国科学家Anastassiades等人在2003年首次提出[5],后经过多方面的验证和改进,正式提出了QuEChERS方法。该方法是寻找一些高效的提取试剂和净化处理试剂,通过简单的离心或者过柱,将污染物与样品基质分离[6]。同时对一些含脂肪介质的样品通过该方法提取和净化并分析污染物残留,取得了理想的结果。QuEChERS前处理方法不仅在农产品农药多残留物检测的样品预处理中有广泛的应用, 其也在环境样品农药多残留物检测[6]、农产品中兽药检测及生物样品药物检测的预处理等领域得到更为广阔的应用空间[7]。目前,关于QuEChERS技术仍然主要集中在食品中农药残留分析中的应用,在兽药残留分析中的应用较少[8],我国作为世界上最大的养殖水产品生产国,水产品中磺胺类、四环素类和氟喹诺酮类药物残留同时检测的QuEChERS方法的建立显得尤为重要。
本实验以南美白虾为实验样品,U P L C-M S M S为分析仪器,分;两次实验进行。
2.1 主要仪器设备、耗材、试剂
2.1.1 仪器设备:电子天平、搅拌器、微量移液枪、超高速搅拌枪、低温高速离心机、高速振荡器、旋转蒸发仪、旋涡混合器、超声波清洗机、超高效液质联用仪[9]。
2.1.2 耗材:50mlPP离心管、15ml PP离心管、100ml茄形瓶、10ml旋口试管、0.2um针式过滤膜、2ml样品瓶。
2.1.3 试剂:乙腈、正己烷、柠檬酸三Na·2水合物、柠檬酸二Na· 1.5水合物PSA、无水硫酸镁、无水硫酸钠、氯化钠、正丙醇、超纯水、甲酸
2.2 溶液配制
2.2.1乙腈饱和正己烷:在分液漏斗中900ml正己烷加入100ml乙腈,剧烈振荡后静置30min,待分层后废弃下层,取上层备用;
2.2.2 15%乙腈溶液:150ml乙腈加入850ml超纯水,混匀备用;
2.3 样品及样品处理
虾去头壳后取样约200克,用搅拌器匀质。
2.4 样品提取
2.4.1 第一次试验,的十二种条件,分别是:
a称取5g样品三份至50ml PP离心管,分别加入乙腈10ml提取,再分别向三个样品中加入NaCl 1g、柠檬酸三Na·2水合物1g和柠檬酸二Na·1.5水合物0.5g的混合物作为缓冲盐,手摇混合均匀后,分别调pH值至酸性5-6、中性7-8、碱性9-10。再分别向三份样品中加入4 g无水硫酸镁,在凝固前激烈振荡(立即手动混合),再使用1500rpm高速振荡5分钟后,离心3000转/分离心5min。取上清液5ml到加有PSA125mg、无水硫酸镁750mg 15mlPP离心管,充分手摇振荡后3000转/分离心5min ,离心后用0.2μm的滤膜过滤到试管内备用;
b称取5g样品三份至50ml PP离心管,分别加入乙腈10ml提,再分别向三个样品中加入NaCl 2g、柠檬酸三Na·2水合物2g和柠檬酸二Na·1.5水合物1g的混合物作为缓冲盐,手摇混合均匀后,分别调pH值至酸性5-6、中性7-8、碱性9-10。再分别向三份样品中加入4g无水硫酸镁,在凝固前激烈振荡(立即手动混合),再使用1500rpm高速振荡5分钟后,离心3000转/分离心5min。取上清液5ml到加有PSA125mg、无水硫酸镁750mg 15mlPP离心管,充分手摇振荡后3000转/分离心5min ,离心后用0.2μm的滤膜过滤到试管内备用;
c称取5g样品三份至50ml PP离心管,分别加入甲醇10ml提取再分别向三个样品中加入NaCl 1g、柠檬酸三Na·2水合物1g和柠檬酸二Na·1.5水合物0.5g的混合物作为缓冲盐,分调pH值在酸性5-6、中性7-8、碱性9-10提取。再分别向三份样品中加入4g无水硫酸镁,在凝固前激烈振荡(立即手动混合),再使用1500rpm高速振荡5分钟后,离心3000转/分离心5min。取上清液5ml到加有PSA125mg、无水硫酸镁750mg15mlPP离心管,充分手摇振荡后3000转/分离心5min ,离心后用0.2μm的滤膜过滤到试管内备用。
d称取5g样品三份至50ml PP离心管,分别加入甲醇10ml提取再别向三个样品中加入NaCl 2g、柠檬酸三Na·2水合物2g和柠檬酸二Na·1.5水合物1g的混合物作为缓冲盐,分调pH值在酸性5-6、中性7-8、碱性9-10提取。再分别向三份样品中加入4g无水硫酸镁,在凝固前激烈振荡,再使用1500rpm高速振荡5分钟后,离心3000转/分离心5min。取上清液5ml到加有PSA125mg、无水硫酸镁750mg 15 mlPP离心管,充分手摇振荡后3000转/分离心5min ,离心后用0.2μm的滤膜过滤到试管内备用;
2.4.2 第二次试验的三种条件,分别是:
a称取5g样品至50ml PP离心管加入10ml乙腈,使用高速搅拌枪搅拌,再4g氯化钠和10g无水硫酸钠的混合物搅拌15~60s,3000转/分离心5min,将全部上层溶液转入50mlPP离心管中,加入0.13g PSA后3000转/分再次离心5min,再取出5ml上清液100ml棕色茄形烧瓶中,加入1ml正丙醇,使用旋转蒸发仪减压蒸干。蒸干后的残留物中加入2ml 15%乙腈,超声波振荡30s,溶解。将溶解液转移入10ml玻璃试管内,加入乙腈饱和的正己烷0.5ml,充分混合,静置。取下层液通过0.2um过滤膜过滤备用;
b称取5g样品至50ml PP离心管加入10ml乙腈,使用高速搅拌枪搅拌,再10g无水硫酸钠搅拌15~60s, 3000转/分离心5min,将全部上层溶液转入50mlPP离心管中,加入0.13g PSA后3000转/分再次离心5min,再取出5ml上清液100ml棕色茄形烧瓶中,加入1ml正丙醇,使用旋转蒸发仪减压蒸干。蒸干后的残留物中加入2ml 15%乙腈,超声波振荡30s,溶解。将溶解液转移入10ml玻璃试管内,加入乙腈饱和的正己烷0.5ml,充分混合,静置。取下层液通过0.2um过滤膜过滤备用;
c称取5g样品至50ml PP离心管加入10ml乙腈,使用高速搅拌枪搅拌,再4g氯化钠和10g无水硫酸钠混合物搅拌15~60s, 3000转/分离心5min,取出5ml上清液100ml棕色茄形烧瓶中,加入1ml正丙醇,使用旋转蒸发仪减压蒸干。蒸干后的残留物中加入2ml 15%乙腈,超声波振荡30s,溶解。将溶解液转移入10ml玻璃试管内,加入乙腈饱和的正己烷0.5ml,充分混合,静置。取下层液通过0.2um过滤膜过滤备用;
2.5 UPLC-MSMS分析条件:
UPLC用色谱柱: 2.1*100mm,ACQUITY UPLC BEH C18流动相:A液:H2O:HCOOH=100:0.05 B液:100%CH3CN流速: 0.25ml/min
3.1 实验结果
3.1.1 第一次实验结果:a本次实验在提取过程中发现甲醇同样品中的水分有一定的互溶现象。第二次加入试剂离心过滤的甲醇溶液有浑浊的现象出现,不利于进行仪器分析,基本可以排除使用甲醇进行分析;b 本次实验使用乙腈提取的样品,由于整个实验无蒸干浓缩的过程,在使用仪器分析数据时,发现杂峰干扰太多,对实验的整体数据干扰太大;c 在对比酸碱性的提取条件所得的数据看,可以基本可以得出检测物质在酸性的条件下,提取最好;d 四环素族类在本次实验中基本是不能提取出来的;e本次实验选择了3种缓冲盐类在2种浓度的条件下的提取,从实验的数据看,增加盐离的浓度,反而降低了样品的回收率;
3.1.2 第二次实验结果统计:一、 在整个提取过程中发现,使用PSA提取后的样品在加入正己烷进行去除色素等杂质时效果不是很好,下层溶液还带有一点颜色;二、三种提取方法检出回收率效果,磺胺类在使用第c的提取试剂下的回收率相对最好,大约在70-90%之间。四环类在第b的提取试剂下的回收率相对最好,大约在30%左右。沙星类在第b的提取试剂的回收率相对做好,大约在70-90%之间;
3.2 综上实验结果对于水产品中磺胺类药物、四环素类药物、氟喹诺酮类药物同时检测的QuEChERS方法应选择乙腈为提取溶剂;无机盐应选择氯化钠和无水硫酸钠;吸附剂应选择psa;提取溶液的ph值应该控制在5-6的弱酸性条件下。
4.1 根据实验数据可以看出在同一的提取条件下基本可以对四环素族类、喹诺酮类、磺胺类进行提取,这就比传统检验使用的分类处理方法,更加的快速、简单、经济、环保的检验分析样品中的兽药残留。
4.2 根据实验数据可以看出磺胺类和喹诺酮类,使用本方法进行检测回收率都在70-90%之间,完全可以满足检验所要求的准确度。而四环素类,虽然回收率相对偏低,但是作为一种快速、有效的初筛方法,也是一种实用性很好的检验方式。
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TS254.7
A
1674-2060(2016)02-0174-02