王燕红
(济南市食品药品检验检测中心,山东济南 250000)
莱芜香肠旧称“南肠”,是饮誉山东省内外的传统名吃,在莱芜有“肴上肴”美称。莱芜香肠以“莱芜黑”猪肉或精选猪肉为主要原料,制作精良,并耐储存。
克伦特罗、莱克多巴胺和沙丁胺醇都属于苯乙醇胺类,其中克伦特罗属于苯胺型,莱克多巴胺、沙丁胺醇属于苯酚型[1-3]。它们都属于β-受体激动剂,俗称“瘦肉精”。将“瘦肉精”添加于饲料中,可促进蛋白质合成,加速脂肪转化和分解,从而明显提高脂肪型动物瘦肉率。“瘦肉精”在动物体内残留时间较长,短期内残留量较大,可通过食物链进入人体,给消费者身体健康带来危害[1,4-5]。我国明确禁止使用β-受体激动剂,然而受经济利益驱使,其滥用仍然禁而不止[6-7]。动物源性食品中违禁药物残留已成为世界范围内的食品卫生难题,因此研究快速测定克伦特罗、莱克多巴胺和沙丁胺醇残留量检测方法具有十分重要的意义。
目前,β-受体激动剂检测方法主要有高效液相色谱(HPLC)[8-10]、气质联用(GC-MS)[11-14]、液质联用(LC-MS)[15-17]、放射免疫(RIA)[18]和酶联免疫吸附测定(ELISA)[19]。其中GC-MS和HPLC法样品前处理过程较为繁琐、检测灵度低,且GC-MS法需要衍生化;ELISA法假阳性率较高;而LC-MS法能实现多种β-受体激动剂同时检测,具有高通量、高效等优点。以往药物残留研究对象主要集中于猪、牛、羊的鲜肉、肝脏及尿液等,对于肉制品则未见报道。本研究针对克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇等3种β-受体激动剂,首次以莱芜香肠为对象,建立快速简便、专属性强、灵敏度高的LC-MS/MS方法。
1.1.1标准品与试剂 盐酸克伦特罗标准物质(纯度98.5%)、莱克多巴胺标准物质(纯度95.5%)、沙丁胺醇标准物质(纯度99.0%),购自农业农村部环境保护监测所;HLB固相萃取柱(6 mL/50 0 mg)、MCX固相萃取柱(3 mL/60 mg),为美国Waters公司产品;β-葡糖醛酸苷肽酶/芳基磺酸酯酶,为美国Sigma公司产品;甲醇(色谱纯)、甲酸(色谱纯),为德国Merck公司产品;氨水(分析纯)、乙酸铵(分析纯)、高氯酸(分析纯),购自国药集团化学试剂有限公司;Thermo scientific 25002-052130色谱柱(50 mm×2.1 mm),购自上海精瑞科学仪器有限公司;水,来自实验室超纯水机,电导率大于18 MΩ。
1.1.2主要仪器 M3000-TSQ Endura液相色谱串联质谱联用仪,购自Thermo公司;恒温水浴振荡器,购自上海精密仪器仪表公司;漩涡混合器,购自上海苑胜仪器设备有限公司;低温高速离心机,购自美国贝克曼公司。
准确量取适量上述标准品,用甲醇溶解并定容,配置成1 μg/mL的单标储备液,置于4 ℃冰箱保存。各吸取一定量上述浓度的单标储备液,用95%甲醇水溶液配置成0.5、1.0、5.0、12.5、25.0、50.0 ng/mL的混合标准工作液。
1.3.1色谱条件 色谱柱:Thermo scientific 25002-052130(50 mm×2.1 mm);柱温40 ℃,流速0.3 mL/min,进样量5 μL,流动相甲醇-0.1%甲酸水。梯度洗脱条件见表1。
表1 流动相梯度洗脱条件
1.3.2质谱条件 串联四极杆电喷雾ESI离子源,选择正离子电离模式;喷雾电压3 500 V,雾化室温度350 ℃,鞘气流量35 mL/min,辅助气流量5 mL/min,毛细管温度350 ℃。检测条件如表2。
1.4.1提取 准确称取研磨均匀样品2.0 g置于50 mL离心管中,加入8 mL pH5.2的0.2 mol/L乙酸铵缓冲液,再加入β-葡糖醛酸苷肽酶/芳基磺酸酯酶溶液40 μL,涡旋混匀,于37 ℃电热恒温振荡水槽中水解过夜;取出冷却后,用高氯酸调节pH至1.0,超声振荡20 min,取出置于80 ℃水浴30 min;10 000 r/min 10 ℃冷冻离心10 min,收集上清液;残渣用0.1 mol/L高氯酸重复提取1次,10 000 r/min离心10 min,合并上清液;用1 mol/L NaOH溶液调节pH至4.0,准备过小柱净化。
1.4.2净化 HLB小柱依次用6 mL甲醇、水活化,将提取液以2 mL/min速度过柱,弃去滤液,用2 mL 5%甲醇淋洗;待小柱抽干后,再用6 mL甲醇洗脱,洗脱液用氮气吹至近干;用3 mL 0.1 mmol/L高氯酸溶液溶解残渣,供MCX小柱净化用;MCX小柱依次用3 mL 5%甲醇氨、水、0.1 mmol/L高氯酸(pH4.0)溶液活化,将上述净化液过柱;弃去滤液,再依次用1 mL甲醇、2%甲醇水溶液淋洗,抽干后用7 mL 5%甲醇氨洗脱;洗脱液用氮气吹至近干后,用1 mL甲醇-0.1%甲酸水(V:V=1:9)复溶,旋涡混合1 min,过0.2 μm滤膜后上机测定。
为使组分获得更好分离效果,本试验对流动相进行了优化选择。依据文献[5]研究结果,本试验通过比较不同流动相组成对信号强度的影响,最终选择以0.1%甲酸水和甲醇为流动相进行梯度洗脱,分离效果好,灵敏度高、重现性好,分离时间短。在正离子模式下,进行母离子全扫描,确定分子离子,并对仪器电离电压、锥孔电压、碰撞能量等参数进行优化。经过优化得到3种β-受体激动剂的全扫描总离子流(TIC)质谱色谱图及MRM色谱图、二级质谱图(图1~2)。
表2 β-受体激动剂检测条件
图1 TIC质谱色谱图
图2 β-受体激动剂MRM色谱图及二级质谱图
按选定的仪器条件对已配置好的系列标准溶液进行测量,以组分的质量浓度为横坐标,色谱峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。标准曲线回归方程及相关系数如表3所示,标准曲线见图3。结果显示,在此浓度范围内浓度和峰面积之间呈良好的线性关系,相关系数R2均大于0.999 6。
表3 线性回归方程与相关系数
图3 沙丁胺醇、莱克多巴胺、盐酸克伦特罗标准曲线
检出限以3倍噪声水平计算,使仪器处于走基线状态;将衰减调为最小,使其变为剧齿波动状。将3种β-受体激动剂标准溶液稀释后进样,计算可得出克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇检出限均为0.25 μg/kg。采用对阴性样品进行加标回收试验来考察方法的准确度和精密度。
对本底不含3种β-受体激动剂的莱芜香肠样品,分别加入不同体积的1 μg/mL的β-受体激动剂标准混合溶液,按1.4步骤进行处理。处理成分别添加相当于5、25、45 ng/mL的3种β-受体激动剂标准溶液,计算样品加标回收率。每个质量浓度水平设6个平行样品,计算其相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)。结果如表4所示。
由表4可知,方法加标平均回收率盐酸克伦特罗为97.89%~100.21%,RSD为0.14%~1.64%;莱克多巴胺为99.53%~104.07%,RSD为0.13%~1.34%;沙丁胺醇为99.53%~101.27%,RSD为0.10%~1.67%。
表4 3种β-受体激动剂平均回收率和RSD(n=6)
利用本方法对40份莱芜香肠制品进行检测,均未检出β-受体激动剂残留,添加回收率均为90.0%~110.0%,相对标准偏差为0.1%~2.0%,表明该方法适用性良好。
β-受体激动剂通常以游离和结合两种形式存在,为将其提取完全,本研究用β-葡糖醛酸苷肽酶/芳基磺酸酯酶溶液酶解,使结合型的β-受体激动剂游离出来。同时,本研究通过固相萃取法对样品进行净化,降低了脂肪等杂质干扰,起到了良好净化效果。固相萃取法不仅操作方便,也大大降低了试验成本。
本试验研究了高效液相色谱-串联质谱法检测莱芜香肠中克仑特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇3种β-受体激动剂的方法,通过对色谱、质谱条件优化,建立了可靠且可同时测定莱芜香肠中3种β-受体激动剂的HPLC-MS/MS分析方法。经样品测定,该方法精密度和准确度高,可用于莱芜香肠中β-受体激动剂的快速检测。