技術(shù)文章
海鮮組織中的獸藥分析-液相色譜與液質(zhì)聯(lián)用
閱讀:759 發(fā)布時(shí)間:2021-11-21前言:水產(chǎn)養(yǎng)殖是一個(gè)不斷增長(zhǎng)的全球性行業(yè);預(yù)計(jì) 2030 年以后全球產(chǎn)量可能超過(guò) 93000 噸1 。隨著產(chǎn)量提高而不斷增加的獸藥使用量已成為全球關(guān)注的問(wèn)題。雖然 針對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖用獸藥和非處方抗生素的使用有相應(yīng)的控制和監(jiān)管措施,但某些國(guó)家 對(duì)耐藥性和毒性的擔(dān)憂仍在不斷增加。美國(guó)食品進(jìn)口量持續(xù)增長(zhǎng),因而愈發(fā)需要一 種快速靈敏的篩查技術(shù),用于檢測(cè)海鮮中未經(jīng)批準(zhǔn)的水產(chǎn)養(yǎng)殖用獸藥。多家制造商 已經(jīng)開發(fā)出使用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法 (ELISA) 來(lái)測(cè)定獸藥殘留的快速篩查方案。性 能最佳、靈敏度最高的儀器方法當(dāng)選高效液相色譜 (HPLC) 與串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS 或三重四極桿/MS)聯(lián)用系統(tǒng),該儀器平臺(tái)可顯著降低背景信號(hào),還能夠準(zhǔn)確定量 測(cè)定樣品基質(zhì)中濃度極低的獸藥2 。 另一方面,Ionsense, Inc. 的實(shí)時(shí)直接分析質(zhì)譜 (DART-MS) 有利于對(duì)組織制品中的各 類獸藥進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)室分析,同時(shí)省去了典型 HPLC-MS 所需的標(biāo)準(zhǔn)方案和程序。 通常采用費(fèi)時(shí)的 ELISA 試劑盒分析個(gè)別的目標(biāo)獸藥,借助 DART-MS 進(jìn)行分析可以實(shí) 時(shí)、同步地檢測(cè)多種獸藥類別。
開發(fā)如 DART-MS 的離子源技術(shù),以便在 大氣壓/地電位(分子電離至帶電狀態(tài)所 消耗的能量)對(duì)材料和樣品基質(zhì)進(jìn)行 快速、非接觸分析。將揮發(fā)性樣品引入到 一個(gè)真空源中,在那里與亞穩(wěn)態(tài)原子相反 應(yīng)而發(fā)生電離。該技術(shù)誕生于 2005 年, 首先在州和聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室中用于篩查人用非 法藥物,并且已通過(guò) HPLC-MS 技術(shù)驗(yàn)證 為確證性方法。它已經(jīng)有一些成功應(yīng)用 的示例,包括藥物、代謝物、肽和低聚 糖、合成有機(jī)物、有機(jī)金屬化合物、濫用 藥、爆炸物和有毒工業(yè)化學(xué)品等的檢測(cè)。 DART-MS 當(dāng)前用于混凝土、瀝青、人體 皮膚、貨幣、航空公司登機(jī)牌、名片、水 果、蔬菜、香料、飲料、體液、園藝樹 葉、雞尾酒杯和服裝等各種表面,它可以 實(shí)時(shí)地提供瞬間響應(yīng),這對(duì)于提高通量和 增強(qiáng)分析能力至關(guān)重要3 。 三重四極桿MS 技術(shù)已得到成功應(yīng) 用。它以 Agilent iFunnel 技術(shù)的高性能為 基礎(chǔ),其中包括 Agilent 6495 三重四極桿 液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠檢測(cè)極低濃度 的獸藥。6495 系統(tǒng)將分析靈敏度、動(dòng)態(tài) 范圍、耐用性、精密度和準(zhǔn)確度提升至水平4 。本應(yīng)用簡(jiǎn)報(bào)介紹了安捷倫技術(shù) iFunnel 與 DART 離子源 的實(shí)時(shí)分析能力結(jié)合的新用途,即,對(duì)添 加獸藥混標(biāo)至海鮮組織中的蝦和魚類海鮮 基質(zhì)進(jìn)行分析。
使用 Agilent 6400 系列三重四極桿/MS, 以全面考察 DART 和 HPLC-ESI(電噴霧 離子化)的功能,這是通過(guò) Agilent 1290 HPLC-6495 系統(tǒng)和 DART-6495 系統(tǒng)并行 地分析一系列獸藥來(lái)實(shí)現(xiàn)(圖 1)。
實(shí)驗(yàn)部分 使用 Agilent 6495 iFunnel(三重四極桿 質(zhì)譜儀,型號(hào) G6495A)和 Ionsense, Inc. 帶 Vapur 接口的 SVP-DART 對(duì)分析物進(jìn)行 分離。分析九種獸藥的混合標(biāo)樣(圖 2, Sigma-Aldrich),測(cè)定 平臺(tái)對(duì) 這些組分的定量限、檢測(cè)限、線性動(dòng)態(tài)范 圍和分析靈敏度等基準(zhǔn)資料。
采用 Agilent Bond Elut 增強(qiáng)型脂質(zhì)去除產(chǎn)品 (EMR―Lipid) 萃取魚蝦組織。EMR―Lipid dSPE 試劑盒包括分散吸附劑,其被預(yù)稱 量置于 15 mL 離心管中(EMR―Lipid,部 件號(hào) 5982-1010),還包括經(jīng)過(guò)預(yù)包裝的 MgSO4 拋光粉(部件號(hào) 5982-0102)。 將大約 15 g 的白蝦 (l. setiferus) 和 5 g 羅 非魚 (Oreochromis spp) 轉(zhuǎn)移至陶瓷研 缽中,將其*浸軟以裂解組織的細(xì)胞 壁。將 2 g 浸軟的組織轉(zhuǎn)移至 50 mL 聚 丙烯離心管中。在水中制備各個(gè)加標(biāo)化 合物之后(例外:氯霉素使用購(gòu)自 Fisher Chemical 的 LC/MS 級(jí)乙醇進(jìn)行配置), 使用去離子水為圖 2 中列出的 9 種藥物 配置混合加標(biāo)溶液。該混合溶液的加標(biāo) 濃度為:500 ppb、250 ppb、100 ppb、 50 ppb 和 10 ppb。 組織加標(biāo)后,靜置樣品 15 分鐘。接著, 將加標(biāo)組織渦旋混合 30 秒,然后將 10 mL 含 5% 甲酸的乙腈溶液(Fisher Chemical, LC/MS 級(jí))加入離心管中。將離心管渦旋 混合 1 分鐘,并在 4000 rpm 的轉(zhuǎn)速下離 心 10 分鐘。離心后,另將 5 mL 的 5 mM 乙酸銨加到已預(yù)裝分散固相萃取劑的 15 mL 聚丙烯管(部件號(hào) 5982-1010)中 渦旋混合 1 分鐘,活化 EMR―Lipid 分散 吸附劑。也可以在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中使用 18Ω 純水,得到更出色的結(jié)果。在分散步驟中 用純水替代乙酸銨的方案將在隨后的文章 中發(fā)布。
渦旋混合分散吸附劑和乙酸銨后,立即將 所提取樣品管中的 5 mL 上清液加到包含 分散吸附劑和乙酸銨的離心管中,渦旋 混合 1 分鐘,并在 4000 rpm 的轉(zhuǎn)速下離 心 10 分鐘。然后將全部萃取液從 EMR― Lipid 離心管中傾析到一個(gè) 50 mL 離心管 中,并加入一整袋 MgSO4 拋光粉。先搖 晃該離心管,再渦旋混合 1 分鐘,并在 4000 rpm 的轉(zhuǎn)速下離心 10 分鐘。然后 將包含 MgSO4 粉末的離心管上層轉(zhuǎn)移到 干凈的 15 mL 聚丙烯管中,并在 65±5 °C 的水浴上使用 N2 進(jìn)行吹掃蒸發(fā),直至管 中留有 10 μL 內(nèi)容物。
將 15 mL 聚丙烯管中的內(nèi)容物復(fù)溶于 100 µL 1:1 的 5 mM 甲酸銨/甲醇(Fisher Chemical,LC/MS 級(jí))中。將管中復(fù)溶物 渦旋混合 30 秒。DART QuickStrip 卡的每 個(gè)篩查點(diǎn)上用 5 μL 溶液進(jìn)行點(diǎn)樣。要完 成 HPLC 分析,將 50 µL 復(fù)溶溶液轉(zhuǎn)移至 2 mL 微量離心管中離心 30 秒。隨后,將 30 µL 離心后溶液轉(zhuǎn)移至帶有聚合物內(nèi)插 管(部件號(hào) 5180-1270)的安捷倫 HPLC 樣品瓶中。圖 3 展示了 Agilent Bond Elut EMR―Lipid dSPE 的流程圖。圖 4 以圖形 方式展示了 Bond Elut 增強(qiáng)型基質(zhì)去除試 劑盒增強(qiáng)的凈化效果。
……
結(jié)果與討論 要校正樣品的基質(zhì)干擾效應(yīng),可通過(guò)分析 蝦和魚組織與基質(zhì)匹配的混合標(biāo)樣(使用 獸藥標(biāo)樣加標(biāo)的組織樣品),確定所檢組 織中獸藥的檢測(cè)限。根據(jù)第二次分析的 DART 結(jié)果(圖 6),所有與基質(zhì)匹配的 獸藥標(biāo)樣在濃度為 50 ppb 時(shí)均可檢出, 且若干與基質(zhì)匹配的獸藥還可在濃度低至 1 ppb 時(shí)檢出。圖 11 和 12 展示了使用濃 度為 1 ppb 的基質(zhì)匹配標(biāo)樣得到的環(huán)丙沙 星和氟甲喹的 數(shù)據(jù)結(jié)果。 要校正樣品基質(zhì)干擾效應(yīng),可使用方案分析中的與基質(zhì)匹配 的混合標(biāo)樣,確定所檢組織中獸藥的檢測(cè) 限。如恩諾沙星示例所示(圖 13),基質(zhì) 匹配標(biāo)樣濃度為 10 ppt 時(shí),其中的目標(biāo) 分析物可輕松檢出。