CN104597175A - 一种检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法及使用其的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法,包括:取待测牛奶样品,加入磷酸水溶液振荡提取8至10分钟,再加入三氯乙酸水溶液,混合30秒后离心,取离心后的上清液经滤纸过滤,得到滤液;将滤液用混合型阳离子交换固相萃取柱净化,得到净化液;以及将净化液在40℃水浴中氮气吹干,再加入定溶液,涡旋溶解后经0.22μm水系滤膜过滤,得到待测液;定溶液的配制方法为:取4毫升甲酸,用0.01摩尔/升的庚烷磺酸钠水溶液定容至100毫升。该样本前处理方法操作简单快速,可有效保留样本中的卡那霉素。本发明还提供了利用上述样本前处理方法的检测方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种检测食品中卡那霉素的的样本前处理方法及使用其的检测方法,尤其适用于检测牛奶中的卡那霉素。
背景技术
卡那霉素在农业、畜牧业和水产业中应用比较广泛,也常被添加到饲料中促进动物生长发育,但残留在畜产品中的抗生素被人类长期食用后将对人类健康产生巨大危害。因此,欧盟、美国FDA以及日本等许多国家和机构对该类抗生素在食品中的残留限量都作了明确的规定。我国也加强了该类抗生素在牛奶以及其它动物源性食品中的残留监控。
目前,卡那霉素的检测方法很多,如微生物法、酶联免疫法、气相色谱法、高效液相色谱法以及液相色谱-质谱联用法。检测牛奶中卡那霉素时,通常样品前处理比较复杂,且最终回收率往往不尽人意。在《GB/T 22969-2008奶粉和牛奶中链霉素、双氢链霉素和卡那霉素残留量的测定之液相色谱-串联质谱法》中,样品经磷酸溶液提取并除去蛋白后,上清液需分别通过苯磺酸型固相萃取柱和羧酸型固相萃取柱的净化程序,检测过程耗时较长、操作步骤繁琐,不能满足日常快速检测的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法,其简单快速,且可有效保留样本中的卡那霉素。
本发明的另一个目的是提供一种检测牛奶中卡那霉素的方法,其操作简单快速,且回收率和精密度较高。
本发明提供了一种检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法,包括:取待测牛奶样品,加入磷酸水溶液振荡提取8至10分钟,再加入三氯乙酸水溶液,混合30秒后离心,取离心后的上清液经滤纸过滤,得到滤液;将滤液用混合型阳离子交换固相萃取柱净化,得到净化液;以及将净化液在40℃水浴中氮气吹干,再加入定溶液,涡旋溶解后经0.22μm水系滤膜过滤,得到待测液;定溶液的配制方法为:取4毫升甲酸,用0.01摩尔/升的庚烷磺酸钠水溶液定容至100毫升。
在检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法的一种示意性实施方式中,磷酸水溶液中磷酸的体积分数为5%,处理每克待测牛奶样品需要磷酸水溶液的量为3.75毫升。
在检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法的一种示意性实施方式中,三氯乙酸水溶液中三氯乙酸的浓度为1克/毫升,处理每克待测牛奶样品需要三氯乙酸水溶液的量为0.375毫升。
在检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法的一种示意性实施方式中,离心的转速为4000至5000转/分钟,离心时长为8至10分钟。
在检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法的一种示意性实施方式中,净化的步骤为:将滤液加入已活化的混合型阳离子交换固相萃取柱,控制流速不高于2毫升/分钟,待滤液全部通过后,依次用3毫升体积分数为2%的甲酸水溶液和3毫升甲醇洗涤混合型阳离子交换固相萃取柱,弃去全部流出液,最后用3毫升体积分数为5%的氨化甲醇溶液洗脱,收集洗脱液,得到净化液。
在检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法的一种示意性实施方式中,混合型阳离子交换固相萃取柱活化的方法为:先用3至5毫升甲醇过柱,再用3至5毫升水过柱。
本发明还提供了一种检测牛奶中卡那霉素的方法,包括:用上述的检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法对待测牛奶样品进行前处理,得到待测液;以及用液相色谱-串联质谱法对待测液中卡那霉素的含量进行检测。
在检测牛奶中卡那霉素的方法的一种示意性实施方式中,液相色谱-串联质谱法的色谱条件为:色谱柱:ACQUITY UPLC HSS T3柱(Φ2.1×100毫米,1.8微米);柱温:40℃;进样体积:10微升;洗脱液体:流动相A为乙腈,流动相B为体积分数为0.1%的甲酸水溶液;梯度洗脱:0 分钟,10%流动相A,其余部分为流动相B;0至1.5 分钟,10%至25%流动相A,其余部分为流动相B;1.5至2.5 分钟,25%至100%流动相A,其余部分为流动相B;2.5至3.0 分钟,100%流动相A,其余部分为流动相B;3.0至3.5 分钟,100%至10%流动相A,其余部分为流动相B;3.5至4.5 分钟,10%流动相A,其余部分为流动相B;和流速:0.3毫升/分钟。
在检测牛奶中卡那霉素的方法的一种示意性实施方式中,液相色谱-串联质谱法的质谱条件为:离子化模式:电喷雾正离子模式;质谱扫描方式:多反应监测;电离电压:3.00 千伏;离子源温度:120℃;去溶剂气温度:400℃;去溶剂气:氮气;流量:600升/小时;和碰撞气:高纯Ar;流量:50升/小时。
在检测牛奶中卡那霉素的方法的一种示意性实施方式中,液相色谱-串联质谱法的质谱参数为:保留时间:2.52分钟;驻留时间:0.05秒;锥孔电压:40V;母离子质荷比:485.1;第一碰撞能量:25eV;第一子离子质荷比:162.6;第二碰撞能量:15eV;第二子离子质荷比:323.8。
本发明提供的一种检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法,其操作简单快速,可有效保留样本中的卡那霉素。
本发明提供的一种检测牛奶中卡那霉素的方法,其操作简单快速,且回收率和精密度较高。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现结合以下实施例说明本发明的具体实施方式。
第一实施例:样本前处理方法。
1、试剂与材料。
卡那霉素标准品购自德国Dr. Ehrenstorfer GmbH;甲醇、乙腈均为色谱纯;磷酸、甲酸、乙酸、氢氧化钠、三氯乙酸、庚烷磺酸钠等试剂均为优级纯;实验室用水为去离子水;定量滤纸为中速滤纸,直径12.5cm;混合型阳离子交换固相萃取柱(MCX 50mg/3mL,waters公司)。
体积分数为0.3%乙酸水溶液:加入0.3mL乙酸至100mL容量瓶,用水定容至刻度,其中所用乙酸的浓度为36%(质量分数)。
标准溶液:准确称取适量的卡那霉素标准品,用体积分数为0.3%乙酸水溶液配制成100mg/L的标准储备液,4℃冰箱储存。使用时,用体积分数为0.3%乙酸水溶液稀释成0.01μg/mL、0.02μg/mL、0.05μg/mL、0.10μg/mL和0.20μg/mL的五个浓度梯度的标准工作液。
磷酸水溶液:其中磷酸的体积分数为5%;配制方法为取50mL磷酸,用水定容至1L。
三氯乙酸水溶液:其中三氯乙酸的浓度为1克/毫升;配制方法为称取三氯乙酸20g,用水定容至20mL。
甲酸水溶液:其中甲酸的体积分数为2%;配制方法为吸取2mL甲酸与98mL水混合。
体积分数为5%的氨化甲醇溶液:取5mL氨水至100ml容量瓶,用甲醇定容至刻度。其中所使用氨水的质量分数为25%。
定溶液:取4mL甲酸,用0.01mol/L庚烷磺酸钠水溶液定容至100mL。
2、待测牛奶样品的前处理:
a、取4克待测牛奶样品(精确到0.01克)于50毫升离心管中,加入15毫升磷酸水溶液置于振荡器上振荡提取10分钟;再加入1.5毫升三氯乙酸水溶液,在涡旋混合器上混合30秒后离心,离心的转速为5000转/分钟,离心时长为10分钟;取离心后的上清液经滤纸过滤,得到滤液;
b、将混合型阳离子交换固相萃取柱先用3毫升甲醇过柱,再用3毫升水过柱,得到已活化的混合型阳离子交换固相萃取柱;将步骤a中得到的滤液加入已活化的混合型阳离子交换固相萃取柱,控制流速不高于2毫升/分钟;待滤液全部通过后,依次用3毫升甲酸水溶液和3毫升甲醇洗涤混合型阳离子交换固相萃取柱,弃去全部流出液;最后用3毫升体积分数为5%的氨化甲醇溶液洗脱,收集洗脱液,得到净化液;
c、将净化液在40℃水浴中氮气吹干,再加入1毫升定溶液,涡旋溶解后经0.22μm水系滤膜过滤,得到待测液。
第二实施例:样本前处理方法。
1、试剂与材料:与第一实施例所述“试剂与材料”相同。
2、待测牛奶样品的前处理:
a、取4克待测牛奶样品(精确到0.01克)于50毫升离心管中,加入15毫升磷酸水溶液置于振荡器上振荡提取8分钟;再加入1.5毫升三氯乙酸水溶液,在涡旋混合器上混合30秒后离心,离心的转速为4000转/分钟,离心时长为8分钟;取离心后的上清液经滤纸过滤,得到滤液;
b、将混合型阳离子交换固相萃取柱先用5毫升甲醇过柱,再用5毫升水过柱,得到已活化的混合型阳离子交换固相萃取柱;将步骤a中得到的滤液加入已活化的混合型阳离子交换固相萃取柱,控制流速不高于2毫升/分钟;待滤液全部通过后,依次用3毫升甲酸水溶液和3毫升甲醇洗涤混合型阳离子交换固相萃取柱,弃去全部流出液;最后用3毫升体积分数为5%的氨化甲醇溶液洗脱,收集洗脱液,得到净化液;
c、将净化液在40℃水浴中氮气吹干,再加入1毫升定溶液,涡旋溶解后经0.22μm水系滤膜过滤,得到待测液。
第三实施例:样本前处理方法。
1、试剂与材料:与第一实施例所述“试剂与材料”相同。
2、待测牛奶样品的前处理:
a、取4克待测牛奶样品(精确到0.01克)于50毫升离心管中,加入15毫升磷酸水溶液置于振荡器上振荡提取9分钟;再加入1.5毫升三氯乙酸水溶液,在涡旋混合器上混合30秒后离心,离心的转速为4500转/分钟,离心时长为9分钟;取离心后的上清液经滤纸过滤,得到滤液;
b、将混合型阳离子交换固相萃取柱先用4毫升甲醇过柱,再用4毫升水过柱,得到已活化的混合型阳离子交换固相萃取柱;将步骤a中得到的滤液加入已活化的混合型阳离子交换固相萃取柱,控制流速不高于2毫升/分钟;待滤液全部通过后,依次用3毫升甲酸水溶液和3毫升甲醇洗涤混合型阳离子交换固相萃取柱,弃去全部流出液;最后用3毫升体积分数为5%的氨化甲醇溶液洗脱,收集洗脱液,得到净化液;
c、将净化液在40℃水浴中氮气吹干,再加入1毫升定溶液,涡旋溶解后经0.22μm水系滤膜过滤,得到待测液。
第四实施例:检测牛奶中那卡霉素的方法。
1、仪器。
仪器:超高效液相色谱-串联四级杆质谱仪,配有电喷雾离子源(ESI)(TQD 美国Waters)。
色谱条件:色谱柱为ACQUITY UPLC HSS T3柱(Φ2.1×100毫米,1.8微米);柱温为40℃;进样体积为10微升;洗脱液体,流动相A为乙腈,流动相B为体积分数为0.1%的甲酸水溶液;流速为0.3毫升/分钟。
梯度洗脱程序:0 分钟,10%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;0至1.5 分钟,10%至25%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;1.5至2.5 分钟,25%至100%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;2.5至3.0 分钟,100%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;3.0至3.5 分钟,100%至10%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;3.5至4.5 分钟,10%所述流动相A,其余部分为所述流动相B。
质谱条件:离子化模式为电喷雾正离子模式;质谱扫描方式为多反应监测;电离电压为3.00 千伏;离子源温度为120℃;去溶剂气温度为400℃;去溶剂气为氮气,流量为600升/小时;碰撞气为高纯Ar,流量为50升/小时;锥孔电压、碰撞能量及定性和定量离子等质谱参数如下所示。
液相色谱-串联质谱法的质谱参数为:
保留时间:2.52分钟;
驻留时间:0.05秒;
锥孔电压:40V;
母离子质荷比:485.1;
第一碰撞能量:25eV;
第一子离子质荷比:162.6;
第二碰撞能量:15eV;
第二子离子质荷比:323.8。
2、检测步骤。
2.1、待测牛奶样品的前处理:按照第一实施例的样本前处理方法对待测牛奶样品进行前处理,得到待测液。
2.2、用液相色谱-串联质谱法对待测液中卡那霉素的含量进行检测:
a、用超高效液相色谱-串联四级杆质谱仪对标准工作液中卡那霉素进行检测,以定量离子的峰面积Y对其质量浓度X(μg/L)得到卡那霉素的标准曲线Y=8.09849X-14.8214,其相关系数大于0.99,说明线性关系良好。
b、用超高效液相色谱-串联四级杆质谱仪对待测液中卡那霉素进行检测,定量离子峰面积在标准曲线上对应的浓度即为待测液中卡那霉素的含量。
2.3、根据待测液中卡那霉素的含量计算得到待测牛奶样品中卡那霉素的含量。
第五实施例:检测牛奶中那卡霉素的方法。
1、仪器:与第四实施例所述“仪器”相同。
2、检测步骤。
2.1、待测牛奶样品的前处理:按照第二实施例的样本前处理方法对待测牛奶样品进行前处理,得到待测液。
2.2、用液相色谱-串联质谱法对待测液中卡那霉素的含量进行检测:
a、用超高效液相色谱-串联四级杆质谱仪对标准工作液中卡那霉素进行检测,以定量离子的峰面积Y对其质量浓度X(μg/L)得到卡那霉素的标准曲线Y=8.09849X-14.8214,其相关系数大于0.99,说明线性关系良好。
b、用超高效液相色谱-串联四级杆质谱仪对待测液中卡那霉素进行检测,定量离子峰面积在标准曲线上对应的浓度即为待测液中卡那霉素的含量。
2.3、根据待测液中卡那霉素的含量计算得到待测牛奶样品中卡那霉素的含量。
第六实施例:检测牛奶中那卡霉素的方法。
1、仪器:与第四实施例所述“仪器”相同。
2、检测步骤。
2.1、待测牛奶样品的前处理:按照第三实施例的样本前处理方法对待测牛奶样品进行前处理,得到待测液。
2.2、用液相色谱-串联质谱法对待测液中卡那霉素的含量进行检测:
a、用超高效液相色谱-串联四级杆质谱仪对标准工作液中卡那霉素进行检测,以定量离子的峰面积Y对其质量浓度X(μg/L)得到卡那霉素的标准曲线Y=8.09849X-14.8214,其相关系数大于0.99,说明线性关系良好。
b、用超高效液相色谱-串联四级杆质谱仪对待测液中卡那霉素进行检测,定量离子峰面积在标准曲线上对应的浓度即为待测液中卡那霉素的含量。
2.3、根据待测液中卡那霉素的含量计算得到待测牛奶样品中卡那霉素的含量。
回收率和精密度验证。
回收率验证方法:取不含卡那霉素的牛奶作为空白样品,向空白样品中添加卡那霉素标准品得到加标样品,卡那霉素的添加浓度为10μg/L、20μg/L和50μg/L。用本发明第四至第六实施例的方法对加标样品中卡那霉素的含量进行检测,并根据检测结果计算回收率,计算结果如表1所示。得到卡那霉素的最终回收率在79.63%~97.87%之间,方法回收率可以满足检测的需要。
表1:
卡那霉素的添加浓度 | 第四实施例 | 第五实施例 | 第六实施例 |
10μg/L | 79.63% | 82.21% | 77.26% |
20μg/L | 97.87% | 93.69% | 96.48% |
50μg/L | 94.25% | 95.41% | 93.66% |
精密度验证方法:对上述不同添加浓度的加标样品用本发明第四至第六实施例的方法重复检测5次,计算5次检测结果的相对标准偏差(RSD%),计算结果如表2所示。相对标准偏差均不超过9%,方法精密度可以满足检测的需要。
表2:
卡那霉素的添加浓度 | 第四实施例 | 第五实施例 | 第六实施例 |
10μg/L | 7.58% | 4.62% | 7.23% |
20μg/L | 6.22% | 7.38% | 3.50% |
50μg/L | 8.23% | 5.64% | 6.77% |
《GB/T 22969-2008奶粉和牛奶中链霉素、双氢链霉素和卡那霉素残留量的测定之液相色谱-串联质谱法》中溶液配制约30分钟,称样约10分钟,加入磷酸提取液振荡10分钟,加入3ml三氯乙酸溶液涡旋混合并离心10分钟,取上清液经过苯磺酸型固相萃取柱净化约30分钟,再经过羧酸型固相萃取柱净化约30分钟,减压抽干羧酸型固相萃取柱30分钟,洗脱羧酸型固相萃取柱约10分钟,最后溶解样品上机检测16分钟。共9个步骤,其中,样品前处理时间最少需要2小时40分钟,上机分析检测时间16分钟;共176分钟。
此外,2011年发表于《福建分析测试》的《液相荧光法检测乳制品中9种氨基糖苷类药物残留》中介绍的方法,溶液配制约30分钟,称样约10分钟,加入三氯乙酸溶液振荡振荡1分钟,超声20分钟(需提取两次),放置冰箱静置沉淀蛋白(至少需要30分钟),离心5分钟,取上清液旋转蒸发约5分钟,转移至高速离心管定容并离心10分钟,经MCX固相萃取柱净化约30分钟,洗脱固相萃取柱并氮气吹干约20分钟,最后溶解样品上机检测约38分钟。共10个步骤,其中,样品前处理时间最少需要2小时41分钟,上机检测时间38分钟;共199分钟。
若采用本发明的方法,由相同技能程度的人员进行操作:溶液配制约30分钟,称样约10分钟,加入磷酸提取液振荡提取10分钟,加入三氯乙酸溶液振荡30s,离心10分钟,取上清液过滤约10分钟,经混合型阳离子交换固相萃取柱净化约30分钟,洗脱固相萃取柱并氮气吹干约20分钟,最后溶解样品上机检测5分钟。共8个步骤,其中,样品前处理时间约2小时5分钟,上机检测时间5分钟,共130分钟。与目前最为快捷的分析方法相比较,本发明可节约26%的时间,大大提高了工作效率。
在本文中,“示意性”表示“充当实例、例子或说明”,不应将在本文中被描述为“示意性”的任何实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
在本文中,“相等”、“相同”等并非严格的数学和/或几何学意义上的限制,还包含本领域技术人员可以理解的且生产或使用等允许的误差。除非另有说明,本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围,也包括含于其中的若干子范围。
应当理解,虽然本说明书是按照各个实施例描述的,但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更,如特征的组合、分割或重复,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法,其特征在于,包括:
取待测牛奶样品,加入磷酸水溶液振荡提取8至10分钟,再加入三氯乙酸水溶液,混合30秒后离心,取所述离心后的上清液经滤纸过滤,得到滤液;
将所述滤液用混合型阳离子交换固相萃取柱净化,得到净化液;以及
将所述净化液在40℃水浴中氮气吹干,再加入定溶液,涡旋溶解后经0.22μm水系滤膜过滤,得到待测液;所述定溶液的配制方法为:取4毫升甲酸,用0.01摩尔/升的庚烷磺酸钠水溶液定容至100毫升。
2.如权利要求1所述的检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法,其中,所述磷酸水溶液中磷酸的体积分数为5%,处理每克所述待测牛奶样品需要所述磷酸水溶液的量为3.75毫升。
3.如权利要求1所述的检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法,其中,所述三氯乙酸水溶液中三氯乙酸的浓度为1克/毫升,处理每克所述待测牛奶样品需要所述三氯乙酸水溶液的量为0.375毫升。
4.如权利要求1所述的检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法,其中,所述离心的转速为4000至5000转/分钟,离心时长为8至10分钟。
5.如权利要求1所述的检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法,其中,所述净化的步骤为:将所述滤液加入已活化的混合型阳离子交换固相萃取柱,控制流速不高于2毫升/分钟,待所述滤液全部通过后,依次用3毫升体积分数为2%的甲酸水溶液和3毫升甲醇洗涤所述混合型阳离子交换固相萃取柱,弃去全部流出液,最后用3毫升体积分数为5%的氨化甲醇溶液洗脱,收集洗脱液,得到所述净化液。
6.如权利要求5所述的检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法,其中,所述混合型阳离子交换固相萃取柱活化的方法为:先用3至5毫升甲醇过柱,再用3至5毫升水过柱。
7.一种检测牛奶中卡那霉素的方法,其特征在于,包括:
用权利要求1所述的检测牛奶中卡那霉素的样本前处理方法对待测牛奶样品进行前处理,得到待测液;以及
用液相色谱-串联质谱法对待测液中卡那霉素的含量进行检测。
8.如权利要求7所述的检测牛奶中卡那霉素的方法,其中,所述液相色谱-串联质谱法的色谱条件为:
色谱柱:ACQUITY UPLC HSS T3柱;
柱温:40℃;
进样体积:10微升;
洗脱液体:流动相A为乙腈,流动相B为体积分数为0.1%的甲酸水溶液;
梯度洗脱:
0 分钟,10%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;
0至1.5 分钟,10%至25%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;
1.5至2.5 分钟,25%至100%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;
2.5至3.0 分钟,100%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;
3.0至3.5 分钟,100%至10%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;
3.5至4.5 分钟,10%所述流动相A,其余部分为所述流动相B;和
流速:0.3毫升/分钟。
9.如权利要求7所述的检测牛奶中卡那霉素的方法,其中,所述液相色谱-串联质谱法的质谱条件为:
离子化模式:电喷雾正离子模式;
质谱扫描方式:多反应监测;
电离电压:3.00 千伏;
离子源温度:120℃;
去溶剂气温度:400℃;
去溶剂气:氮气;流量:600升/小时;和
碰撞气:高纯Ar;流量:50升/小时。
10.如权利要求9所述的检测牛奶中卡那霉素的方法,其中,所述液相色谱-串联质谱法的质谱参数为:
保留时间:2.52分钟;
驻留时间:0.05秒;
锥孔电压:40V;
母离子质荷比:485.1;
第一碰撞能量:25eV;
第一子离子质荷比:162.6;
第二碰撞能量:15eV;
第二子离子质荷比:323.8。
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