分子印迹柱结合液相色谱-串联质谱法测定猪尿中四种β-受体激动剂

时间:2023-06-17 17:45:03 来源:网友投稿

宋世文,宋晓仪,唐淑军,曾定玲,文冠希,梁 幸

(深圳市质量安全检验检测研究院,深圳 518101)

克伦特罗通常用于治疗支气管炎,又曾被用作动物养殖的促生长剂,提高动物的瘦肉产率。莱克多巴胺、沙丁胺醇、西马特罗等β-受体激动剂,与克伦特罗具有类似作用。在利益驱动下,将β-受体激动剂类药物用于动物养殖,给食品安全带来很大隐患[1]。为了确保动物源性食品安全,农业农村部176 号文件明确规定禁止将克伦特罗等β-受体激动剂用于动物养殖[2]。

β-受体激动剂类药物的测定主要用精密仪器通过多个过程提取净化,可以实现高准确率和高灵敏度,如液相色谱串联质谱仪,缺点是用时较长,单个样品成本高,难以实现大量样品检测。分子印迹固相萃取通过空间形状、孔穴大小以及识别位点对目标分析物进行识别,能够实现选择性萃取和富集目标物克伦特罗的测定,方法具有很高的灵敏度、稳定性和可靠性[3]。

研究应用MIT 固相萃取柱净化和富集猪尿液中的克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇、西马特罗等β-受体激动剂,利用其选择性强和灵敏度高的特点,采用10 个单样组成混合样品先筛选,再对阳性混合样品进行单个检测,该方法有较低的检出限和较高的精密度,能对猪尿液中克伦特罗、莱克多巴胺、沙丁胺醇、西马特罗进行准确的定性和定量分析。该方法准确率高、快速,特别适合阳性率较低和检测量大的情形应用。

1.1 仪器与试剂

5500 QTRAP 串联质谱仪(美国AB Sciex 公司)、ACQUITY UPLC 超高效液相色谱、固相萃取装置、Oasis TM MCX 固相萃取柱(美国Waters 公司);
3-30K 台式高速冷冻离心机(德国Sigma 公司);
Supel MIP SPE(β-agonists,25 mg∕10 mL,65 μm,美国Sigma 公 司);
Affinilute MIP-SPE(β-agonist,EUBiotage 公司,25 mg∕10 mL);
J2 全自动固相萃取浓缩仪(美国J2 公司)。

甲醇、乙腈均为色谱纯(德国Merck 公司);
甲酸为色谱纯(北京迪马科技有限公司);
乙酸为分析纯(上海润捷化学试剂有限公司);
乙酸铵、氨水(NH3含量25%~28%)均为分析纯(上海国药集团化学试剂有限公司);
克仑特罗(clenbuterol)、莱克多巴胺(ractopamine)、沙丁胺醇(sblbutamol)、西马特罗(Bambuterol,纯度>98%)等标准物质购自农业农村部环境保护科研监测所,浓度100 mg∕L;
乙二胺-N-丙基硅烷吸附剂(PSA)粒径40~60 μm、C18粉40 μm(美国Agilent Tech)。

1.2 标准溶液的配制

准确量取100 mg∕L 标准物质用甲醇定容稀释至10 mg∕L 混合标准物质,再用甲醇定容稀释为0.01、0.10、0.25、0.50、1.00、2.00、5.00、10.00 μg∕L 的混合标准工作液。

1.3 液相色谱-质谱条件

1)色谱柱。Acquity LC BEH C18柱(50 mm×2.1 mm,17 μm,美国Waters 公司);
柱温40 ℃;
流速0.3 mL∕min;
进样量5.0~10.0 μL;
流动相为甲醇(A)和0.05%(V∕V)甲酸水溶液(B)。梯度洗脱程序:0~2.0 min,10%~40%A,3.0~4.0 min,40%~90%A;
4.0~4.1 min,90%A;
4.1~4.2 min,10%~90%A;
4.2~6.0 min,10%A。

2)离子源。电喷雾离子(ESI)源;
正离子模式;
检测方法为多反应监测模式(MRM);
电喷雾电压正离子5 500 V;
离子源温度500 ℃;
雾化气0.41 MPa辅助加热气100∶0.31 MPa;
辅助加热气2∶0.34 MPa;
气帘气0.21 MPa。

1.4 样品准备

1)单样品准备。取猪尿样品50 mL,用乙酸(5%)和氢氧化钠(5%)调节pH 至7.0,以5 000 r∕min离心5 min ,取上清液备用。单样品是用于单个样品的定性定量检测。

2)混合样品准备。移取5 mL 待测单样品上清液,10 个单样品混合成一个混合样品。混合样品用于最多10 个样品同时定性定量检测,对检测呈阳性混合样品,再对单个样品进行检测。

1.5 样品预处理

依次用3 mL乙醇、3 mL去离子水、3 mL 50 mmol∕L乙酸铵(pH 6.7)活化MISPE 柱;
移取5 mL 猪尿混合样品(2 mL 猪尿单样品),加入50 mg∕mL 的PSA 粉和C18 粉,旋涡3 000 r∕min 混匀3 min 放置5 min,取上清液上样过柱;
依次用3 mL 去离子水、3 mL 乙腈、2 mL 0.5%(V∕V)乙酸∕乙腈溶液淋洗,用洗耳球挤干溶液;
用5 mL 10%(V∕V)乙酸∕甲醇溶液洗脱,收集洗脱液,用洗耳球挤干溶液;
于50 ℃水浴下氮气吹至近干,用0.5 mL 0.1%(V∕V)甲酸水∕乙腈(9∶1,V∕V)复溶,过0.22 μm 滤膜,待测。液相色谱进样量混合样品10 μL(5 μL 单样品)。此过程也可用J2 全自动固相萃取浓缩仪完成。

2.1 仪器条件优化

为提高4 种β-受体激动剂检测的选择性和灵敏度,优化检测离子对和检测条件,以达到稳定性和灵敏度的统一。4 种β-受体激动剂类药物的保留时间及离子对优化质谱参数见表1。

表1 4 种β-受体激动剂类药物的保留时间及离子对质谱参数

2.2 净化效果比较

尿液组成复杂,含有大量尿酸、尿嘧啶和蛋白质等杂质;
同时动物个体差异也导致尿液基体组成变化较大;
因此,尿液样品基质干扰是影响β-受体激动剂测定的重要因素,进而影响分析检测的灵敏度和准确性。为了更好的净化效果,比较了3 种固相柱的净化效果,即Sigma-MIT、Biotage-MIT 与MCX固相萃取的净化效果,4 种β-受体激动剂在尿液中的添加浓度为0.1 μg ∕L,用混合样品法测定,重复6 次,通过固相柱萃取净化后,应用LC-MS-MS 测定,得到4 种β-受体激动剂的信噪比(表2)。信噪比高,表示净化效果好,检出限低。由表2 可知,Sigma-MIT 固相萃取能有效地消除尿液样品基质对4 种β-受体激动剂的影响,信噪比最高,其他2 种固相柱只有接近或不到Sigma-MIT 的50%。用变异系数代表稳定性,变异系数低,表示稳定性高。由表2可知,Sigma-MIT 固相萃取对4 种β-受体激动剂的稳定性最优,其他2 种都在124%和170%以上,因此选择Sigma-MIT 净化(表2)。

表2 3 种固相萃取柱净化效果的比较

2.3 方法的定量限和线性范围

单样品添加浓度为0.1、0.2、1.0、5.0、10.0 μg∕L;
多样品添加浓度为0.01、0.02、0.05、1.00、5.00 μg ∕L;
其中最低浓度重复6 次,其他浓度重复3 次。

该方法的特点是较当前国标(农业农村部公告1063 号)LOQ更低,其中单样品法比国标降低75%,为0.1 μg∕L,多样品法比国标降低95%,为0.01 μg∕L(表3),表明该方法可以进行多样品混合检测[4,5]。

表3 方法的检出限和线性范围

2.4 方法的回收率和精密度

单样品添加浓度为0.1、0.2、5.0 μg∕L;
混合样品添加浓度为0.01、0.02、1.00 μg∕L;
每个梯度重复6次。4 种β-受体激动剂加标回收率和精密度见表4和表5。不同加标浓度下,加标回收率为61.2%~99.6%;
精密度为4.9%~18.7%,该方法准确性和稳定性良好。

表4 单样品添加回收率和精密度

表5 混合样品添加回收率和精密度

2.5 方法应用效率

根据深圳市市场监督管理局2019 年网上公开资料[6],2019 年畜禽产品1—9 月抽检3 601 个样品,检测β-受体激动剂、磺胺、硝基呋喃3 类20 个项目,发现超标样品22 个,超标率为0.61%。其中,β-受体激动剂超标率小于0.1% 。根据农业农村部公开信息[7],2021 年抽检畜禽样品22 127 份,检测项目18 项,总超标率为1.2%,β-受体激动剂超标率小于0.1%。深圳市宝安区2018—2021 年4 年共检测畜禽产品384 个,检测β-受体激动剂、磺胺、四环素类、喹诺酮类4 类18 个项目,累计超标样品15 个,超标率为3.9%;
超标样品主要是四环素类和喹诺酮类,未见β-受体激动剂类物质超标。可见,β-受体激动剂超标率较少,不到0.1%。

在实际检测中,对超标率小于0.1%的情形,1 000 个单样品可以组成100 个混合样品,由于阳性率小于0.1% ,只需1 个混合样品重新检测,所以相当于检测1 000 个单样品,只需要检测110 次(100 个混合样和10 个单样),该方法效率是通常方法检测的9.1 倍。对超标率小于1%的样品,100 个单样品可以组成10 个混合样品,共需检测20 个样品(10 个混合样品和10 个单样品),效率是普通检测的5 倍。该方法适用于超标率不高的大量样品使用。

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