CN114609310B - 一种色谱质谱联用检测奶液中镇静剂残留的样品前处理方法及检测方法 - Google Patents
一种色谱质谱联用检测奶液中镇静剂残留的样品前处理方法及检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种色谱质谱联用检测奶液中镇静剂残留的样品前处理方法及检测方法,涉及食品检测技术领域。前处理方法包括在待测奶液样品中加入均质子混匀、加入酸化乙腈溶液、盐析、低温离心;将提取上清液与水混合后通过净化柱净化;收集流出液和洗脱液,得到净化样品溶液,并经氮气吹干、复溶后得到复溶样品溶液;将所述复溶样品溶液通过滤膜过滤得到待测样品溶液;通过液相色谱质谱联用法对经前处理的样品进行检测。本发明前处理的方法可以有效去除蛋白、脂质等大分子,排除乳糖、核酸等小分子的干扰,提高了检测灵敏度;此外,本发明可实现多种镇静剂药物的同时测定,能在短时间内快速准确的完成多种镇静剂的定性、定量分析。
Description
技术领域
本发明涉及食品检测技术领域,尤其是涉及一种色谱质谱联用检测奶液中镇静剂残留的样品前处理方法及检测方法。
背景技术
镇静剂是一类通过抑制中枢神经系统从而减弱某些器官或组织活性或生理机能,减轻或消除躁动、恢复安静的药物。近年来,在畜禽养殖、运输过程中存在非法使用镇静剂,以减轻或消除动物在高密度养殖、长途运输等条件下的应激反应或相互碰撞损伤,达到减低伤亡率、促进生长的目的。过量摄入镇静剂易损害动物中枢神经、代谢系统等,镇静剂残留超标的动物源食品的食用会使人出现头脑昏沉、记忆衰退等功能性问题,因此许多国家和组织对镇静剂类药物在动物性食品中的使用和限量值作出了规定,例如明确规定氯丙嗪、塞拉嗪等镇静剂不得在动物性食品中检出。因此,奶液样品中镇静剂残留的检测对于保障食品安全具有重要现实意义。
目前针对奶液样品中镇静剂残留检测的现有分析技术主要是高效液相色谱法(HPLC)、液相色谱-质谱联用(LC-MS)以及酶联免疫吸附法(ELISA) 等。然而,由于不同种类的药物的化学性质差别较大,采用以上检测技术也很难实现多类别药物的同时测定,并且前处理步骤繁琐,消耗时间长,实验耗材昂贵,在影响了检测工作效率同时消耗了大量时间和经济成本。
鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种色谱质谱联用检测奶液中镇静剂残留的样品前处理方法,以解决现有技术中存在的奶液样品前处理方法步骤繁琐、耗时长的技术问题。
本发明的第二目的在于提供一种色谱质谱联用检测奶液中镇静剂残留的方法,本发明使用前述前处理方法结合液相色谱质谱联用,可以实现多类别药物的同时测定,能在短时间内快速准确地完成多种药物的定性定量分析,满足实际检测的时效性要求。
本申请提供的技术方案如下:
在第一方面,本发明提供了一种色谱质谱联用检测奶液中镇静剂残留的样品前处理方法,包括:
(a)在待测奶液样品中加入均质子混匀;
(b)加入酸化乙腈溶液,得到混合提取液;
(c)在所述混合提取液中加入盐析试剂进行混匀盐析,然后低温离心得到提取上清液;
(d)将所述提取上清液与水混合后通过净化柱,并收集流出液;其中,所述净化柱为填加有硅胶的活化的Captiva EMR-Lipid净化柱;
(e)用洗脱液洗脱所述净化柱,并收集洗脱液;
(f)合并所述流出液和洗脱液,得到净化样品溶液,并经氮气吹干、复溶后得到复溶样品溶液;
(g)所述复溶样品溶液通过滤膜过滤得到待测样品溶液。
本发明提出了一种新的针对奶液样品的,适用于色谱质谱联用检测的样品前处理方法,奶液样品中富含脂肪和蛋白质类物质,因此有效的前处理方法可以帮助有效去除大分子物质(例如蛋白质、脂质),甚至可以排除如乳糖、核酸等极性小分子物质对基质的干扰,可以大大提高检测灵敏度。
本发明提供的前处理方法特别适合于后续通过色谱质谱联用检测奶液样品中的镇静剂残留物质。
在本发明中,所述奶液通常是指液体奶或奶粉配制成的奶液;优选为液体奶,特别是牛奶或羊奶;更优选未变质、均匀的液态牛奶或羊奶样品。本发明的奶液样品称量于聚丙烯离心管或聚四氟乙烯离心管中,优选为聚四氟乙烯离心管。
在一个实施方案中,所述所述盐析试剂包括4~5g硫酸钠和1~2g氯化钠的混合物;优选地,所述盐析试剂为Bond Elut QuEChERS兽药残留分析萃取盐包。Bond ElutQuEChERS兽药残留分析萃取盐包由4g Na2SO4和1g NaCl组成。
本发明使用Bond Elut QuEChERS兽药残留分析萃取盐包作为盐析试剂进行盐析,可以促进乙腈与水的分离,并且降低乙腈中的极性化合物的浓度。
在一个实施方案中,所述均质子为陶瓷均质子;优选地,5~10g的奶液样品中加入1粒陶瓷均质子;
进一步地,5~10g的奶液样品加入酸化乙腈的量为10~20mL;
进一步地,所述酸化乙腈包括甲酸乙腈;更优选地,所述甲酸乙腈溶液中甲酸的体积浓度为2~4%;例如将2mL甲酸溶解于乙腈,定容至100mL,甲酸体积浓度为2%。
进一步地,所述低温离心的条件为:离心温度为4~10℃,优选为6~8 ℃;离心速度为7000~10000r/min,优选为8000~9000r/min;离心时间为 5~15min,优选为8~10min。
在一个具体的实施方案中,所述离心温度为4℃、5℃、6℃、7℃、8 ℃、9℃或10℃;所述离心速度为7000、7500、8000、8000、8500、9000、 9500r/min;离心时间可以为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15min。
均质子的加入可以使得样品萃取过程中具有更好的均匀性,有利于本发明所检测的化合物的回收,可帮助提高化合物的回收率。在本发明中,奶液中加入均质子后混合,得到均匀的样品。
在本发明中,酸化乙腈能够实现沉淀蛋白、药物解离和目标物提取的作用。
在一个实施方案中,步骤(d)中,所述提取上清液与所述水的混合体积比为5:1~3:1,优选4:1,例如2~3mL上清液与0.5~0.75mL水混合,如 2.4mL上清液与0.6mL水混合。
在一个实施方案中,所述Captiva EMR-Lipid净化柱上填加有100~200 mg的硅胶颗粒。
本发明中在柱子上使用硅胶颗粒具有以下作用和优势:可去除乳糖、核苷酸等极性分子杂质,降低质谱检测过程中杂质引起的基质效应,主要是减小对目标化合物的抑制作用,进而提高检测灵敏度。
本发明将Bond Elut QuEChERS兽药残留分析萃取盐包和填加有硅胶的活化的Captiva EMR-Lipid净化柱结合使用,相较于单独使用Captiva EMR-Lipid净化柱,灵敏度大大提高。
在一个具体的实施方案中,所述Captiva EMR-Lipid净化柱的规格为6 mL/600mg或3mL/300mg,优选为3mL/300mg。
当将提取上清液与所述水混合后通过净化柱,并收集流出液,流出液为在重力作用下流过净化柱的上清液与水的混合溶液,待流出液完全流出后,可施加正压推出留存在净化柱上的混合溶液。
在一个实施方案中,在将所述提取上清液与水混合后通过净化柱,并收集流出液之后还包括用洗脱液洗脱所述净化柱,并收集洗脱液。其中,洗脱液为在重力作用下流过净化柱的乙腈,待流出液完全流出后,可施加正压推出留存在净化柱上的乙腈。
在一个实施方案中,所述复溶样品溶液通过滤膜过滤得到待测样品溶液,所述滤膜为再生纤维素滤膜(RC滤膜)或尼龙滤膜(NYL滤膜),优选再生纤维素滤膜。
在一个实施方案中,净化样品溶液经氮气吹干、复溶后得到复溶样品溶液;所述复溶溶液为乙腈水溶液,其中乙腈体积浓度为10%~15%。复溶溶液的添加量为0.5~1.0mL,优选的添加量为0.5mL。本发明中所述“经氮气吹干”意指将氮气吹至近干的程度即可。当将复溶溶液加入近干的样品管中涡旋混匀,得到复溶样品溶液。
在另一个方面,本发明还提供了一种色谱质谱联用检测奶液中镇静剂残留的方法,根据前述的样品前处理方法对待测奶液样品进行处理,然后用液相色谱质谱联用法进行检测。本发明液相色谱-质谱联用法采用多反应监测MRM模式对目标化合物的碎片离子进行监测,以化合物保留时间、两对母离子/子离子特征对目标药物的碎片离子进行定性或定量分析。
在一个实施方案中,所述液相色谱的条件为:
色谱柱为C18色谱柱;优选Poroshell 120EC-C18色谱柱(3×100mm, 2.7μm);
流动相A为含0.1%甲酸的2mM乙酸铵水溶液,流动相B为0.1%甲酸乙腈溶液;
流速:0.4~0.5mL/min;
柱温:40℃±5℃;
进样量:5~20μL,优选为10μL。
在一个实施方案中,所述液相色谱的梯度洗脱条件为:
0~2.0min时,流动相A由80%减小至70%,流动相B由20%增加至 30%;
2.01~5.0min时,流动相A保持为70%,流动相B保持为30%;
5.01~5.5min时,流动相A由70%减小至20%,流动相B由30%增加至80%;
5.51~7.0min时,流动相A保持为20%,流动相B保持为80%;
7.01~7.5min时,流动相A由20%增加至80%,流动相B由80%减小至20%。
在一个实施方案中,所述质谱为四级杆串联质谱,所述四级杆串联质谱的条件为:离子源:ESI+;扫描方式:MRM;干燥气流速:6L/min;干燥气温度:350℃;鞘气流速:12L/min;鞘气温度:400℃;毛细管电压: 3500V(+);喷嘴电压:500(+)。
在一个实施方案中,所述镇静剂包括氟奋乃静、氯丙嗪、异丙嗪、氮异丙嗪、二氧丙嗪、羟哌氯丙嗪、氧氯丙嗪、丙酰丙嗪、左美吗嗪、三氟拉嗪、美索丙嗪、氟奋乃静亚砜、奋乃静亚砜中的一种或多种。本发明的检测方法可适用于对于以上多种镇静剂进行同时检测。本发明也同时提供所述前处理方法和检测方法在奶液样品检测中的应用,特别是同时检测多种镇静剂中的应用。
有益效果:
本发明首先提供了一种奶液样品的前处理方法,本发明的前处理方法加入酸化乙腈溶液,可有效地沉淀奶液样品中的蛋白,释放目标检测化合物;本发明的前处理方法使用填加硅胶颗粒的Captiva EMR-Lipid净化柱,可以很好地去除乳糖、核苷酸等极性分子杂质在质谱检测过程中造成的基质效应,减小对目标化合物的抑制作用,提高检测灵敏度;本发明的前处理方法适用于将奶液样品处理后用于后续镇静剂类药物的检测。
本发明还建立了针对奶液样品中多种镇静剂类药物同时检测的色谱质谱联用方法,弥补了现有检测方法覆盖有限不够全面的问题;本发明实现了多类别药物的同时测定,能在短时间内快速准确的完成多种药物的定性定量分析,满足实际检测的时效性要求。
本发明的方法方便、灵敏、精确,是基于前处理的改进而研发的稳定性好,用时短的检测方法,有效的将待分析物与干扰组分分离,增强了待测化合物的回收率和检出效果,提高了检测灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的奶液样品的处理方法流程图;
图2为本发明酸化乙腈提取效果图(左图为奶液样品,右图为加入甲酸乙腈提取后效果);
图3为本发明提取溶液盐析效果图(左图为提取溶液,中图为加入盐析试剂混合后状态,右图为盐析后离心效果);
图4为本发明净化柱净化效果图(左图为净化前效果,右图为净化后效果);
图5为本发明待测溶液中化合物的特征碎片离子通道色谱图(二氧丙嗪、氟奋乃静);
图6为本发明待测溶液中化合物的特征碎片离子通道色谱图(奋乃静亚砜、氟奋乃静亚砜);
图7为本发明待测溶液中化合物的特征碎片离子通道色谱图(美索丙嗪、氮异丙嗪);
图8为本发明待测溶液中化合物的特征碎片离子通道色谱图(三氟拉嗪、异丙嗪);
图9为本发明待测溶液中化合物的特征碎片离子通道色谱图(氧氯丙嗪、左美吗嗪);
图10为本发明待测溶液中化合物的特征碎片离子通道色谱图(羟哌氯丙嗪、丙酰丙嗪);
图11为本发明待测溶液中化合物的特征碎片离子通道色谱图(氯丙嗪);
图12为填加硅胶后碎片离子强度对比图(异丙嗪);
图13为填加硅胶后碎片离子强度对比图(羟哌氯丙嗪);
图14为填加硅胶后碎片离子强度对比图(氯丙嗪);
图15为填加硅胶后碎片离子强度对比图(三氟拉嗪)。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1.牛奶奶液样品中镇静剂残留检测方法
1.1样品的前处理:
(1)称取未变质的、均匀的液态牛奶样品5g置于聚四氟乙烯离心管中,加入1粒陶瓷均质子,涡旋混匀,得到均匀样品;
(2)将10mL的甲酸乙腈(甲酸的体积浓度2%)溶液加入步骤(1) 的均匀样品中进行混合,得到混合后的提取溶液;
(3)将萃取盐包(Bond Elut QuEChERS兽药残留分析萃取盐包)加入步骤(2)混合后的提取溶液中涡旋混匀,进行盐析;其中Bond Elut QuEChERS兽药残留分析萃取盐包的组成为4g Na2SO4和1g NaCl;
(4)将所述盐析后的混合提取溶液进行低温离心,得到提取物上清液;其中,低温离心的温度为6℃,离心速度8000r/min,离心时间为8min;
(5)将2.4mL得到的提取物上清液与0.6mL的水按照混合后通过到 Captiva EMR-Lipid净化柱(规格为3mL/300mg),所述净化柱上填加100 mg硅胶,并接收流出液;待流出液完全流出后,施加正压推出留存在净化柱上的混合溶液;
(6)采用1mL的乙腈洗脱所述净化柱,接收洗脱液;
(7)将步骤(5)的流出液和步骤(6)的洗脱液合并,得到净化样品溶液;
(8)将所述净化样品溶液经氮气吹至近干;
(9)在所述近干样品管中加入0.5mL复溶溶液(体积浓度为10%的乙腈水溶液)进行涡旋混匀,得到复溶样品溶液;
(10)将所述复溶样品溶液通过再生纤维素滤膜,得到待测样品溶液。
1.2采用液相色谱-质谱联用法对奶液样品进行检测:
采用多反应监测MRM模式对目标化合物的碎片离子进行监测,以化合物保留时间、两对母离子/子离子特征对目标药物(镇静剂)的碎片离子进行定性或定量分析。标准品各镇静剂名称、色谱保留时间以及质谱定性定量离子信息如表1所示。
表1.13种镇静剂名称、色谱保留时间以及质谱定性定量离子信息表
液相色谱条件:
色谱柱为Poroshell 120EC-C18(3×100mm,2.7μm);
流动相A为含0.1%甲酸的2mM乙酸铵水溶液,流动相B为0.1%甲酸乙腈溶液;
流速:0.4mL/min;
柱温:40℃;
进样量:10μL。
洗脱方式为梯度洗脱,所述梯度洗脱程序为:
0-2.0min时,流动相A由80%减小至70%,流动相B由20%增加至 30%;
2.01-5.0min时,流动相A保持为70%,流动相B保持为30%;
5.01-5.5min时,流动相A由70%减小至20%,流动相B由30%增加至80%;
5.51-7.0min时,流动相A保持为20%,流动相B保持为80%;
7.01-7.5min时,流动相A由20%增加至80%,流动相B由80%减小至20%。
质谱条件:电喷雾离子源ESI+;
扫描方式:MRM;干燥气流速:6L/min;干燥气温度:350℃;鞘气流速:12L/min;鞘气温度:400℃;毛细管电压:3500V(+);喷嘴电压: 500(+);
镇静剂包括氟奋乃静、氯丙嗪、异丙嗪、氮异丙嗪、二氧丙嗪、羟哌氯丙嗪、氧氯丙嗪、丙酰丙嗪、左美吗嗪、三氟拉嗪、美索丙嗪、氟奋乃静亚砜、奋乃静亚砜中的一种或多种。
1.3检测结果
检测结果如图5-图11所示。
结果表明:本发明的方法可以同时检出二氧丙嗪、氟奋乃静、奋乃静亚砜、氟奋乃静亚砜、美索丙嗪、氮异丙嗪、三氟拉嗪、异丙嗪、氧氯丙嗪、左美吗嗪、羟哌氯丙嗪、丙酰丙嗪、氯丙嗪这些类型的镇静剂。本发明适用于奶液样品中多种镇静剂药物的检测和定量分析。
对比例1
该对比例中其他步骤与实施例1的1.1样品的前处理类似,不同之处仅在于,在第(5)步骤中,将2.4mL得到的提取物上清液与0.6mL的水混合后通过到Captiva EMR-Lipid净化柱(规格为3mL/300mg)(未填加硅胶),并接收流出液;待流出液完全流出后,施加正压推出留存在净化柱上的混合溶液。
采用对比例1的前处理方法,与本发明的方法相比,前处理后的待测样品溶液中异丙嗪、羟哌氯丙嗪、氯丙嗪、三氟拉嗪4种目标化合物的特征碎片离子强度显著低于填加硅胶时的离子强度(图12-图15示出了填加硅胶后碎片离子强度对比图)。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种色谱质谱联用检测奶液中镇静剂残留的方法,其特征在于,先通过样品前处理方法对待测奶液样品进行处理,然后用液相色谱质谱联用法进行检测;
所述液相色谱的条件为:
色谱柱为C18色谱柱;
流动相A为含0.1%甲酸的2 mM乙酸铵水溶液,流动相B为0.1%甲酸乙腈溶液;
流速:0.4~0.5 mL/min;
柱温:40℃±5℃;
进样量:5~20 μL;
所述液相色谱的梯度洗脱条件为:
0~2.0 min时,流动相A由80%减小至70%,流动相B由20%增加至30%;
2.01~5.0 min时,流动相A保持为70%,流动相B保持为30%;
5.01~5.5 min时,流动相A由70%减小至20%,流动相B由30%增加至80%;
5.51~7.0 min时,流动相A保持为20%,流动相B保持为80%;
7.01~7.5 min时,流动相A由20%增加至80%,流动相B由80%减小至20%;
所述的样品前处理方法包括:
(a)在待测奶液样品中加入均质子混匀;
(b)加入酸化乙腈溶液,得到混合提取液;所述酸化乙腈包括甲酸乙腈;所述甲酸乙腈溶液中甲酸的体积浓度为2~4%;
(c)在所述混合提取液中加入盐析试剂进行混匀盐析,然后低温离心得到提取上清液;所述盐析试剂包括4~5 g硫酸钠和1~2 g氯化钠的混合物;所述低温离心的条件为:离心温度为6~8℃;离心速度为8000~9000 r/min;离心时间为8~10 min;
(d)将所述提取上清液与水混合后通过净化柱,并收集流出液;其中,所述净化柱为填加有硅胶的活化的Captiva EMR-Lipid净化柱;所述Captiva EMR-Lipid净化柱上填加有100~200 mg的硅胶颗粒;
(e)用洗脱液洗脱所述净化柱,并收集洗脱液;
(f)合并所述流出液和洗脱液,得到净化样品溶液,并经氮气吹干、复溶后得到复溶样品溶液;所述复溶溶液为乙腈水溶液,其中乙腈体积浓度为10%~15%;
(g)所述复溶样品溶液通过滤膜过滤得到待测样品溶液,所述滤膜为再生纤维素滤膜或尼龙滤膜;
所述镇静剂包括氟奋乃静、氯丙嗪、异丙嗪、氮异丙嗪、二氧丙嗪、羟哌氯丙嗪、氧氯丙嗪、丙酰丙嗪、左美吗嗪、三氟拉嗪、美索丙嗪、氟奋乃静亚砜、奋乃静亚砜中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述盐析试剂为Bond Elut QuEChERS 兽药残留分析萃取盐包。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述均质子为陶瓷均质子。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,5~10 g的奶液样品中加入1粒陶瓷均质子。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,5~10 g的奶液样品加入酸化乙腈的量为10~20 mL。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(d)中,所述提取上清液与所述水的混合体积比为5:1~3:1。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,步骤(d)中,所述提取上清液与所述水的混合体积比为4:1。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述滤膜为再生纤维素滤膜。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述液相色谱的条件为:
色谱柱为Poroshell 120 EC-C18色谱柱;
流动相A为含0.1%甲酸的2 mM乙酸铵水溶液,流动相B为0.1%甲酸乙腈溶液;
流速:0.4~0.5 mL/min;
柱温:40℃±5℃;
进样量:10 μL。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述质谱为四级杆串联质谱,所述四级杆串联质谱的条件为:离子源:ESI+;扫描方式:MRM;干燥气流速:6L/min;干燥气温度:350℃;鞘气流速:12 L/min;鞘气温度:400℃;毛细管电压:3500V+;喷嘴电压:500+。
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