CN109596740A - 一种牛奶中氨基糖苷类药物的检测方法 - Google Patents

一种牛奶中氨基糖苷类药物的检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种牛奶中氨基糖苷类药物的检测方法,包括:(1)提取;(2)配制标准工作溶液;(3)高效液相色谱-串联质谱法测定;所述氨基糖苷类药物为巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素、新霉素、壮观霉素和潮霉素B。本发明提取中使用MIP固相萃取柱,简化了前处理步骤,节省了试剂的消耗以及前处理所用时间;选用SiELC Obelisc R色谱柱,对11种氨基糖苷类药物分离较好;流动相无需用到七氟丁酸,不会对质谱造成污染。

Description

一种牛奶中氨基糖苷类药物的检测方法
技术领域
本发明属于牛奶中氨基糖苷类药物残留量检测技术领域,特别涉及一种牛奶中氨基糖苷类药物的检测方法。
背景技术
牛奶已经成为人类每天生活的必需品,营养价值很高。牛奶中的矿物质种类也非常丰富,除了我们所熟知的钙外,磷、铁、锌、铜、锰、钼的含量很高。
氨基糖苷类抗生素是由链霉菌或小单孢菌培养液中提取或以天然品为原料半合成制取而得的一类水溶性较强的碱性抗生素。具有静止期杀菌作用,对革兰氏阴性和阳性菌均有很好的抑杀作用,属于广谱抗生素。由于高效和低价,其广泛应用于养殖业中,常被用在奶牛养殖过程中,用来治疗奶牛的多种疾病。氨基糖苷类抗生素在动物性食品中的残留对人体具有潜在危害,可引起听力减退、耳鸣或耳部饱满感等耳毒性反应以及肾毒性反应等。农业部公告第235号规定了氨基糖苷类抗生素在动物源性食品中的限量要求。
目前,氨基糖苷类药物残留的检测方法主要有微生物法、免疫分析法、液相色谱法及液相色谱-串联质谱法。微生物法检测周期长,专属性差;免疫分析法样品前处理简单、检测速度快,但容易产生假阳性或假阴性的结果;液相色谱法需要衍生化,操作较为繁琐,稳定性差。液相色谱一串联质谱法是应用较广泛的检测此类抗生素的方法。氨基糖苷类药物易溶于水,极性强,在C18柱上保留弱,文献报道较多的是在流动相中加入离子对试剂--七氟丁酸、五氟丙酸等,增强其在柱上的保留,如国标方法GB/T 21323-2007中就使用到七氟丁酸,国标方法GB/T 22969-2008和GB/T 22945-2008中使用到庚烷磺酸钠。但离子对试剂会对质谱造成污染,尤其是对质谱的负离子模式下灵敏度有较强的抑制作用。
专利201610128130.2公开了一种同时测定食品中5种氨基糖苷类药物残留量的方法,但只检测了5种氨基糖苷类药物;专利201610355016.3公开了一种动物源食品中氨基糖苷类抗生素残留量的检测方法,但只检测了5种氨基糖苷类药物,且该专利的流动相中使用甲酸铵浓度较高;专利201810249355.2公开了一种同时分析农兽产品中多种氨基糖苷化合物残留的方法,但是只检测8种氨基糖苷类药物,且该专利的流动相中使用甲酸铵浓度较高;专利201810253424.7公开了一种未使用离子对试剂测定动物肌肉组织中氨基糖苷类药物的方法,但是只检测9种氨基糖类药物,且样品基质为动物组织。
现有技术中虽然公开了一些采用高效液相色谱-串联质谱法检测氨基糖苷类药物的方法,但是现有的方法和相关标准中大多采用磷酸盐缓冲溶液进行样品提取,使用离子交换型固相萃取柱进行净化,且样品基质多为动物组织或水产品。而且目前尚无可同时检测11种氨基糖苷类药物(巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素、新霉素、壮观霉素和潮霉素B)的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种牛奶中氨基糖苷类药物的检测方法,克服了现有技术不能同时检测11种牛奶中氨基糖苷类药物,且检测过程中使用离子对试剂对质谱造成污染的缺陷。
本发明一种牛奶中氨基糖苷类药物的检测方法,包括:
(1)提取:向牛奶中加入三氯乙酸溶液和乙腈涡旋混合,超声提取,离心,取上清液,加入氨水调节pH至7.0~7.5,再离心,取上清液过已活化的MIP固相萃取柱,依次用水和乙腈淋洗小柱并抽干,弃去流出液,加入洗脱液,收集全部洗脱液,氮吹至干,加入复溶液溶解,过滤,供高效液相色谱-串联质谱仪测定;
(2)配制基质标准工作溶液:分别在7份空白样品中添加不同浓度混合标准溶液,按上述步骤(1)处理,得到7个浓度的氨基糖苷类系列基质标准工作溶液;其中,浓度范围为2.0~1000μg/L;
(3)高效液相色谱-串联质谱法HPLC-MS/MS测定:
液相色谱条件:色谱柱:SiELC Obelisc R色谱柱;柱温:40℃;流速:0.4mL/min;进样量:10μL;流动相:含2mM乙酸铵的甲酸水,乙腈水;
质谱条件:质谱仪:AB SCIEX 6500;离子源:电喷雾离子源ESI;电离模式:正离子扫描;监测方式:多反应监测MRM;离子化电压:5500V;气帘气压力:30Psi;雾化气压力:55Psi;辅助加热气:60Psi;离子源温度:450℃;碰撞气CAD:Medium;
标准工作曲线的制定及定量分析:将步骤(2)中系列基质标准工作溶液进行HPLC-MS/MS测定,将得到的氨基糖苷类药物的峰面积与相应的浓度进行回归分析,计算得出氨基糖苷类药物的标准工作曲线及其回归方程;将步骤(1)中样品液在相同条件下进行HPLC-MS/MS测定,测得样品液中氨基糖苷类化合物的色谱峰面积,代入相应标准曲线,得到牛奶样品液中氨基糖苷类药物浓度,计算得到牛奶样品中氨基糖苷类药物的残留量;
其中,所述氨基糖苷类药物为巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素、新霉素、壮观霉素和潮霉素B。
所述步骤(1)中三氯乙酸溶液的浓度为5%。
所述步骤(1)中洗脱液为400mL乙腈、100mL水、5mL甲酸和325μL七氟丁酸的混合溶液。
所述步骤(1)中复溶液为80mL乙腈、20mL水和250μL甲酸的混合溶液。
所述步骤(1)中涡旋混合的时间为1min;超声提取的时间为30min。
所述步骤(1)中离心的工艺参数均为:离心温度为4℃,离心转速为10000rpm,离心时间为10min。
所述步骤(1)中氮吹的温度为45℃。
所述步骤(1)中过滤的工艺条件为:采用0.22μm有机相滤膜过滤。
所述步骤(1)中MIP固相萃取柱为50mg/3mL SupelMIP SPE-Aminolycosides;
所述步骤(1)中MIP固相萃取柱活化的工艺条件为:依次采用1mL甲醇、1mL 50mMpH=7.0~8.0的磷酸二氢钾溶液活化。
所述步骤(2)中巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素和新霉素的标准工作溶液浓度分别为2.0、4.0、8.0、20、40、100、200ng/mL;壮观霉素和潮霉素B的标准工作溶液浓度分别为10、20、40、100、200、500、1000ng/mL。
所述步骤(3)中流动相梯度洗脱条件为:乙腈水的初始体积分数为95%;0-0.5min,乙腈水的体积分数保持95%;0.5-3.0min,乙腈水的体积分数降低至55%;3.0-4.0min,乙腈的体积分数保持55%;4.0-6.0min,乙腈水的体积分数降低至5%;6.0-8.0min,乙腈的体积分数保持5%;8.0-8.2min,乙腈水回到初始状态,并保持至12.0min。
所述步骤(3)中氨基糖苷类药物的质谱条件参数为:巴龙霉素:母离子为308.4m/z,子离子分别为161.1m/z和163.2m/z;妥布霉素:母离子为468.3m/z,子离子分别为163.1m/z和324.2m/z;庆大霉素:母离子为478.3m/z,子离子分别为322.2m/z和157.2m/z;卡那霉素:母离子为485.3m/z,子离子分别为163.1m/z和324.3m/z;丁胺卡那霉素:母离子为586.3m/z,子离子分别为264.1m/z和425.1m/z;安普霉素:母离子为540.3m/z,子离子分别为217.1m/z和378.2m/z;链霉素:母离子为582.3m/z,子离子分别为246.2m/z和263.3m/z;双氢链霉素:母离子为584.3m/z,子离子分别为246.2m/z和263.3m/z;新霉素:母离子为615.1m/z,子离子分别为161.2m/z和163.2m/z;壮观霉素:母离子为351.3m/z,子离子分别为207.2m/z和333.1m/z;潮霉素B:母离子为528.3m/z,子离子分别为177.2m/z和352.1m/z。
由于氨基糖苷类药物具有很强的极性,在普通的C18柱上无法保留,往往需要添加一些离子对试剂来增加保留,但离子对试剂会对质谱造成污染,尤其是对质谱的负离子模式下灵敏度有较强的抑制作用,而本发明采用SiELC Obelisc R色谱柱为混合保留机制的液相色谱柱,对氨基糖苷类药物具有较好的分离效果,且流动相中无需添加离子对试剂,完成目标化合物分离的同时不会对质谱造成污染,克服了C18色谱柱和HILIC色谱柱对氨基糖苷类药物保留和分离较差的缺陷,分离度和灵敏度较高。此外,本发明所用流动相中乙酸铵浓度较低为2mmol/L,不会造成缓冲盐析出对仪器管路造成污染,所用流动相可以在12分钟内完成对11种氨基糖苷类药物的完全分离。
本发明对样品的提取和净化进行了补充和改进,现有的方法和相关标准中大多采用磷酸盐缓冲溶液进行样品提取,使用离子交换型固相萃取柱进行净化,且样品基质多为动物组织或水产品。本方法采用三氯乙酸溶液和乙腈进行提取和沉淀蛋白,采用SupelMIPSPE-Aminolycosides固相萃取柱净化,前处理操作步骤简单,提取效率高,净化效果好,重现性和准确性高,能达到更低的检出限。其中SupelMIP SPE-Aminolycosides固相萃取柱是由高度交联的分子印记聚合物组成,该类特殊固定相对提取氨基糖苷类药物具有极高的选择性,可以有效的提高提取效率并减少基质干扰,获得更低的检出限和较低的检测背景噪音。
有益效果
(1)本发明使用超高效液相色谱-串联质谱仪测定牛奶中氨基糖苷类药物残留量大大缩短了仪器分析所需要的时间,提高了分析的灵敏度和准确度;
(2)本发明提取中使用MIP固相萃取柱,简化了前处理步骤,节省了试剂的消耗以及前处理所用时间,该方法前处理步骤更高效,更快速;
(3)本发明的色谱柱选用SiELC Obelisc R色谱柱,对11种氨基糖苷类药物分离较好;
(4)本发明的流动相无需用到七氟丁酸,不会对质谱造成污染;本发明所用流动相中乙酸铵浓度较低为2mmol/L,不会造成缓冲盐析出对仪器管路造成污染,且可以在12分钟内完成对11种氨基糖苷类药物的完全分离;
(5)本发明的检测方法的检出限最低可达到1.0μg/kg,检测物的回收率可以达到80%以上,精密度≤10%,可以满足日常检测要求。
附图说明
图1~11分别对应实施例1中巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素、新霉素、壮观霉素和潮霉素B的标准工作曲线及其回归方程。
图12~22分别对应实施例1中巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素、新霉素、壮观霉素和潮霉素B基质标准溶液(浓度为100ng/mL)的高效液相色谱-串联质谱提取离子流色谱图,其中上谱图为定量子离子,下谱图为定性子离子。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
1、试剂和材料
1.1实验用水,应符合GB/T 6682规定的一级水。
1.2乙腈:色谱纯(德国merke)。
1.3甲醇:色谱纯(德国merke)。
1.4甲酸:色谱纯(德国CNW)。
1.5三氯乙酸:分析纯(江苏永华化学科技有限公司)。
1.6氨水:分析纯(国药集团化学试剂有限公司)。
1.7乙酸铵:色谱纯(德国CNW)。
1.8磷酸二氢钾:分析纯(德国merke)。
1.9七氟丁酸(德国CNW,纯度≥98.0%)。
1.10 50mM磷酸二氢钾溶液(pH 7.0~8.0):准确称取0.68g磷酸二氢钾,加水溶解定容至100mL,用氨水调节pH至7.0~8.0。
1.11洗脱液:准确量取400mL乙腈,100mL水,5mL甲酸,325μL七氟丁酸,混匀。
1.12复溶液:准确量取80mL乙腈,20mL水,250μL甲酸,混匀。
1.13三氯乙酸溶液(5%):准确称取5g三氯乙酸,用水溶解并定容至100mL,混匀。
1.14SupelMIP SPE-Aminolycosides(50mg/3mL,美国supelco公司)。使用前依次用1mL甲醇、1mL50mM磷酸二氢钾溶液(pH 7.0~8.0)(1.10)活化。
1.15标准品:巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素、新霉素、壮观霉素和潮霉素B,纯度≥98.0%(德国Dr.Ehrenstorfer)。
2、仪器与设备
2.1高效液相色谱-串联质谱联用仪:配有电喷雾(ESI)离子源(AB SCIEX6500,美国SCIEX公司)。
2.2电子天平,感量0.01g和0.0001g(梅特勒-托利多仪器有限公司)。
2.3高速冷冻离心机(Thermo Fisher科技公司)。
2.4超声波提取仪(上海安普实验科技股份有限公司)。
2.5水浴氮吹仪(上海安普实验科技股份有限公司)。
2.6涡旋混合器(美国Talboys公司)。
2.7 pH计(梅特勒-托利多仪器有限公司)。
2.8固相萃取装置(上海安普实验科技股份有限公司)。
2.9塑料离心管:50mL,15mL。
2.10塑料内衬管:300μL。
3、提取
称取2.00g(精确到0.01g)牛奶,加6mL 5%三氯乙酸溶液(1.13)和2mL乙腈,涡旋混合1min,超声提取30min,取出后于4℃、10000rpm离心10min。取全部上清液于另一干净离心管中,用氨水调节pH至7.0~7.5,于4℃、10000rpm离心10min。取全部上清液过已活化的MIP固相萃取柱(1.14),用3mL水淋洗小柱并抽干,再用3mL乙腈淋洗小柱并抽干,弃去流出液。向MIP柱中加入3mL洗脱液(1.11),收集全部洗脱液于15mL塑料离心管中,于45℃下氮吹至干,加入1.0mL复溶液(1.12)溶解,0.22μm有机相滤膜过滤于带有塑料内衬管的进样小瓶中,供液相色谱-串联质谱仪测定。
4、标准工作溶液配制
取7份空白试样于50mL塑料离心管中,添加一定浓度混合标准溶液,获得标准工作溶液,浓度分别为:巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素和新霉素为2.0、4.0、8.0、20、40、100、200ng/mL;壮观霉素和潮霉素B为10、20、40、100、200、500、1000ng/mL。
5、高效液相色谱-串联质谱法测定
5.1色谱条件
色谱柱:SiELC Obelisc R色谱柱(2.1mm*100mm,5μm,美国SIELC公司);
柱温:40℃;
流速:0.4mL/min;
进样量:10μL;
流动相:1%甲酸水溶液(含2mM乙酸铵)和90%乙腈水,流动相梯度洗脱条件如表1所示。
表1流动相梯度洗脱条件
5.2质谱条件
质谱仪:AB SCIEX 6500;
离子源:电喷雾离子源(ESI);
电离模式:正离子扫描;
监测方式:多反应监测(MRM);
离子化电压:5500V;
气帘气压力:30Psi;
雾化气压力:55Psi;
辅助加热气:60Psi;
离子源温度:450℃;
碰撞气(CAD):Medium;
11种氨基糖苷类药物的质谱条件参数如表2所示。
表2质谱条件参数
5.3标准工作曲线的制定及定量分析:
将不同浓度梯度的巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素、新霉素、壮观霉素和潮霉素B的基质标准工作液分别注入高效液相色谱-串联质谱,各化合物的提取离子流色谱图分别如图12-22所示;以外标法进定量分析,即以基质标准工作液的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析,得到标准曲线及其回归方程,结果分别如图1-11所示;在相同条件下将样品提取液注入高效液相色谱-串联质谱进行测定,测得样品液中目标物的色谱峰面积,代入标准曲线,得到样品液中目标物含量,然后根据样品液所代表试样的质量计算得到样品中目标物残留量。
本实施例中巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素和新霉素的检出限为1.0μg/kg,壮观霉素和潮霉素B的检出限为5.0μg/kg,具有较高的灵敏度。
本实施例中11种氨基糖苷类药物在牛奶中的添加回收率在70.7%~115.6%之间,可实现较高的回收率,详见下表3:
表3牛奶中11种氨基糖苷类药物的回收率和精密度
本实施例在重复性条件下获得的6次独立测定结果的绝对差值不超过算术平均值的10%,具有较高的精密度。

Claims (7)

1.一种牛奶中氨基糖苷类药物的检测方法,包括:
(1)提取:向牛奶中加入三氯乙酸溶液和乙腈涡旋混合,超声提取,离心,取上清液,加入氨水调节pH至7.0~7.5,再离心,取上清液过已活化的MIP固相萃取柱,依次用水和乙腈淋洗小柱并抽干,弃去流出液,加入洗脱液,收集全部洗脱液,氮吹至干,加入复溶液溶解,过滤,供高效液相色谱-串联质谱仪测定;
(2)配制基质标准工作溶液:分别在7份空白样品中添加不同浓度混合标准溶液,按上述步骤(1)处理,得到7个浓度的氨基糖苷类系列基质标准工作溶液;其中,浓度范围为2.0~1000μg/L;
(3)高效液相色谱-串联质谱法HPLC-MS/MS测定:
液相色谱条件:色谱柱:SiELC Obelisc R色谱柱;柱温:40℃;流速:0.4mL/min;进样量:10μL;流动相:含2mM乙酸铵的甲酸水,乙腈水;
质谱条件:质谱仪:AB SCIEX6500;离子源:电喷雾离子源ESI;电离模式:正离子扫描;监测方式:多反应监测MRM;离子化电压:5500V;气帘气压力:30Psi;雾化气压力:55Psi;辅助加热气:60Psi;离子源温度:450℃;碰撞气CAD:Medium;
标准工作曲线的制定及定量分析:将步骤(2)中系列基质标准工作溶液进行HPLC-MS/MS测定,将得到的氨基糖苷类药物的峰面积与相应的浓度进行回归分析,计算得出氨基糖苷类药物的标准工作曲线及其回归方程;将步骤(1)中样品液在相同条件下进行HPLC-MS/MS测定,测得样品液中氨基糖苷类化合物的色谱峰面积,代入相应标准曲线,得到牛奶样品液中氨基糖苷类药物浓度,计算得到牛奶样品中氨基糖苷类药物的残留量;
其中,所述氨基糖苷类药物为巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素、新霉素、壮观霉素和潮霉素B。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中三氯乙酸溶液的浓度为5%;所述洗脱液为400mL乙腈、100mL水、5mL甲酸和325μL七氟丁酸的混合溶液;所述复溶液为80mL乙腈、20mL水和250μL甲酸的混合溶液。
3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中涡旋混合的时间为1min;超声提取的时间为30min;离心温度为4℃,离心转速为10000rpm,离心时间为10min;氮吹的温度为45℃;过滤的工艺条件为:采用0.22μm有机相滤膜过滤。
4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中MIP固相萃取柱为50mg/3mL SupelMIP SPE-Aminolycosides;MIP固相萃取柱活化的工艺条件为:依次采用1mL甲醇、1mL50mM pH=7.0~8.0的磷酸二氢钾溶液活化。
5.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述步骤(2)中巴龙霉素、妥布霉素、庆大霉素、卡那霉素、丁胺卡那霉素、安普霉素、链霉素、双氢链霉素和新霉素的标准工作溶液浓度分别为2.0、4.0、8.0、20、40、100、200ng/mL;壮观霉素和潮霉素B的标准工作溶液浓度分别为10、20、40、100、200、500、1000ng/mL。
6.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述步骤(3)中流动相梯度洗脱条件为:乙腈水的初始体积分数为95%;0-0.5min,乙腈水的体积分数保持95%;0.5-3.0min,乙腈水的体积分数降低至55%;3.0-4.0min,乙腈的体积分数保持55%;4.0-6.0min,乙腈水的体积分数降低至5%;6.0-8.0min,乙腈的体积分数保持5%;8.0-8.2min,乙腈水回到初始状态,并保持至12.0min。
7.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于:所述步骤(3)中氨基糖苷类药物的质谱条件参数为:巴龙霉素:母离子为308.4m/z,子离子分别为161.1m/z和163.2m/z;妥布霉素:母离子为468.3m/z,子离子分别为163.1m/z和324.2m/z;庆大霉素:母离子为478.3m/z,子离子分别为322.2m/z和157.2m/z;卡那霉素:母离子为485.3m/z,子离子分别为163.1m/z和324.3m/z;丁胺卡那霉素:母离子为586.3m/z,子离子分别为264.1m/z和425.1m/z;安普霉素:母离子为540.3m/z,子离子分别为217.1m/z和378.2m/z;链霉素:母离子为582.3m/z,子离子分别为246.2m/z和263.3m/z;双氢链霉素:母离子为584.3m/z,子离子分别为246.2m/z和263.3m/z;新霉素:母离子为615.1m/z,子离子分别为161.2m/z和163.2m/z;壮观霉素:母离子为351.3m/z,子离子分别为207.2m/z和333.1m/z;潮霉素B:母离子为528.3m/z,子离子分别为177.2m/z和352.1m/z。
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