利用高效液相色谱法分析渔药残留样品处理

分享到:
点击量: 199298 来源: 厦门帅宁仪器有限公司

利用高效液相色谱法分析渔药残留样品处理 摘要:近年来水产养殖业在国内迅速发展,为加大鱼的产量养殖者通常会使用***等**,这些**由于价格低廉、**谱广等诸多优点被广泛采用。如长期食用将会对人体产生耐药性。该问题引起各国专家密切关注,而高效液相色谱对大多数**而言,能满足检测要求。

  我国水产养殖业发展迅猛,由于养殖集约化程度提高,养殖病害日益严峻,各类**在生产中广泛使用,水产品**残留问题日益突出。为加大鱼的产量,养殖者 常使用***类**及合成****。这些渔药由于**谱广、价格低廉等诸多优点而被广泛采用。但其在鱼体内的残留会使鱼类自身连同其食用者产生耐药性,有 些残留**将进一步破环养殖水体环境,而鱼的品质降低也直接影响到鱼食品进出口贸易——该问题已引起世界各国专家的密切关注[1~3]。在鱼体内残留的****具有痕量、动态、浓度波动范围大、样品基质复杂且不确定、干扰物质多等特点,因此很大程度上不同于普通的**分析,要求分析技术能同时满足灵敏度高、 选择性、分离能力强、线性范围宽等特点。现有检测方法众多[4],主要有微生物测定法、分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法、气质联用和液质联用等。 其中,高效液相色谱(HPLC)具有灵敏度高、分离速度快、对***残留能准确定量等优点,能满足检测要求。对大多数渔药而言,RP-HPLC是标准的分 离方法,易操作,易获尖锐的峰形而分离效果良好。使用HPLC法检测残留**通常需要经过样品处理、残留**分离和检测三个步骤。由于分离和检测技术日臻 完善,现代色谱仪器对一个样品的分析测定所需时间越来越短[5];但样品制备过程所用的时间仍然很长,成为研究的瓶颈。利用高效液相色谱法分析渔药残留样品处理,在众多的样品前处理方法中,各种无 (少)溶剂样品处理技术已成为仪器分析中主要的样品前处理方法。本文介绍国内外新兴样品处理技术,并对鱼肉中常见的**类残留物的样品提取技术予以综述。

  1样品处理方法简介

  样品处理过程一般包括样品的采集、提取、净化和衍生化[6]。测定鱼类***残留的采样对象通常为鱼肉,采集后的样品应防腐存贮。通常采用液固提取 (Liquid-SolidExtraction,LSE)法提取样品,一般使用水和酸化有机溶剂,以此达到同时脱蛋白和萃取***的目的。常用提取方法 有匀浆提取法、振荡法、索氏提取法等[7]。通常所得提取液中含有许多与待测组分溶解性相似的杂质或共萃物,需进行净化与浓缩。对于部分组分还需经过化学 衍生化处理,使适合于特定分析条件的化合物[8]。近年来,一系列新兴处理技术正迅速崛起[9],使传统的提取、净化和浓缩等步骤更加简捷,测量更准确。
  1.1固相萃取类

  固相萃取(Solid-PhaseExtraction,SPE)是目前渔药残留分析中样品前处理的主要技术[10]。SPE法用固体物质作为萃取剂吸 附液体样品中的目标化合物,将待测组分和干扰化合物分离,再用洗脱液洗脱,达到分离和富集目标化合物的目的。SPE既可用于复杂样品中微量或痕量目标化合 物的提取,又可用于净化、浓缩或富集,仅需使用少量的有机溶剂,能净化小体积(50~100μL)样品,简化样品处理过程,降低费用。

  基质固相分散(MatrixSolid-PhaseDispersion,MSPD)技术避免使用萃取溶剂,是真正意义上的固相萃取,可同时分散和萃取 固体、半固体样品。MSPD法采用小样品容量与少量固相吸附剂(通常使用C8或C18材料)一同研磨,得半干状态的化合物作为填料装柱,再用不同的溶液淋 洗柱子,将各种待测物洗脱下来。该技术浓缩传统的样品前处理中所需的样品匀化、组织细胞裂解、提取、净化等过程,避免样品中被测物的损失,操作简单且易实 现自动化[11]。

  1.2超临界流体萃取

  超临界流体萃取(SFE)是近30年发展起来的一种新型样品富 集技术[12],基于在临界点附近,流体温度和压力的微小改变均可导致其性质的显著变化,可用作溶剂进行物料萃取。超临界CO2是*为常用的萃取剂。该技 术不使用或少量使用有机溶剂,环境友好,且萃取速度快、效率高、能耗少、成本低及**性好,还可与HPLC等分析仪器离线联用。

  1.3**亲和技术

  **亲和色谱技术(ImmunoaffinityChromatography,IAC)和多残留**亲和色谱(Multi- ImmunoaffinityChromatography,MIAC)是目前净化和富集效能*强的样品处理技术。IAC根据分析物和其他所引起的抗体之 间有选择的和可逆的相互作用从而从复杂样品基质中分离出分析物[13],简化处理过程,大大提高选择性,使分析结果更加准确和可靠,特别适用于食品**检 测中的农药残留和兽药残留等检测限非常低的痕量检测。IAC正从离线分析向在线分析、从单残留分析向多残留分析发展。在其基础上,发展多残留**亲合色谱 (MIAC)技术:将多种抗体或簇特异性抗体固定到一根柱子上,或将固定有不同抗体的不同柱子串联起来,同时对多种目标组分进行净化浓缩,使**分析技术 实际具备处理复杂样品中多组分残留的能力。但两者均处于探索阶段[14],尚不成熟。

  1.4其他样品处理方法

  其他微波辅助提取、超声降解、气体萃取、膜萃取、快速溶剂萃取(AcceleratedSolventExtraction,ASE)等无(少)溶剂萃 取方法亦见报导[15]。其中,ASE是在提高温度(50~200℃)和压力(10~30MPa)的条件下,用有机溶剂萃取固体或半固体样品的自动化方 法。提高温度可降低样品基质对分析物的作用,加快被分析物从基质中解析并快速进入溶剂,降低溶剂粘度利于溶剂分子向基质中扩散;提高压力可提高溶剂沸点, 确保溶剂在萃取过程中始终保持液态。其突出优点是有机溶剂用量少、萃取速度快、回收率高。该法已被美国环保局选定为推荐的标准方法。

  上述处理技术较之传统处理技术优点显著,特别适用于大批量样品或多残留分析,以简化前处理过程、缩短前处理时间,达到提高检测效率的目的。

  2常见渔药残留的样品处理和HPLC检测

  鱼类养殖者常用的***类**主要有四环素、氯霉素类、大环内酯类、磺胺类、喹诺酮类和硝基咪唑类等。在样品处理时,需要考虑组分的物理化学性质、存在 状态、样品基质的化学组成、可能的干扰物质物类型、处理方法对组分稳定性的影响和采用的测定方法。方法是否理想要看**组分添加回收率高低、干扰成分去除 程度、提取步骤的繁简等因素来综合评定。样品处理方法涉及的因素很多,操作复杂,方法灵活,直接影响分析结果的准确性和精密度,以及方法的效率和成本,应 合理选用。以下针对几类鱼类养殖中的常用***的检测方法做综述。

  2.1四环素类(TCs)四环素类*** (tetracyclines,TCs)是鱼类养殖中一类重要的抗感染**,水溶性好、化学性质稳定、**效果好且成本低,可用于动物感染预防、**和饲 料添加剂以促进其生长,尤以土霉素(oxytetracycline,OTC)、四环素(tetracycline,TC)、金霉素 (chlortetracycline,CTC)和强力霉素(doxycycline,DC)应用*多[16]。但TCs易在骨骼和牙齿中沉积,亦可在肝 组织中富集,造成肝损害。因此准确检测四环素类***的方法尤其重要。我国国家标准《畜、禽肉中土霉素、四环素和金霉素残留量的测定(高效液相色谱法)》 中[17]采用的样品处理和检测方法为:乙腈做提取剂,提取液经0.45μm微孔滤膜过滤。后用RP-HPLC法分离,经紫外检测器(UV)检测,三者的 检出限分别为150μg/kg,200μg/kg和650μg/kg。常采用SPE和MSPD技术对于含TCs残留鱼肉样品进行处理,其检出限低于国家标 准。

  CarignanG[18]等用1%偏磷酸提取鱖鱼肌肉中土霉素,正己烷萃取去除脂肪,检测限85μg/kg,定量回收率 78.5%。杨挺[19]、黄志勇[20]等分别建立一种高效液相色谱法测定水产品中TCs分析方法,用5.0%高氯酸溶液提取样品,固相萃取柱净化上清 液,紫外检测器于355nm测定。*低检出限可达10μg/kg,适用于水产品中四环素类***残留的检测。刘丽[21]、王覃[22]等采用类似方法, 分别用乙腈-柠檬酸溶液和乙腈-醋酸铵/醋酸/水缓冲液为流动相体系进行梯度洗脱,得到相似的检测结果。郭霞等[23]采用改进方法,使用5%高氯酸溶液 振荡提取,离心后经滤膜过滤,检出限为土霉素50μg/kg,四环素50μg/kg,金霉素100μg/kg,避免相对繁琐的MCI缓冲溶液配置过程和 SPE净化处理过程,使样品处理方法得到简化,且检出限稍高,低于国标检出限[24]。另有宋欢等[25]报导兔肉中TCs类**的MSPD-HPLC- UV分析法。实验通过样品和C18填料研磨混合、装柱、淋洗、富集、RP-HPLC测定,可同时检测兔肉中4种TCs残留,检出限为10μg/kg,加标 回收率为69.8%~103.1%。该法灵敏、准确、简便、检测限低,研究者认为该法可普遍适用于水产品中上述4种TCs残留的同时检测。

  2.2氯霉素类(CAPs)

  氯霉素类***(Chloramphenicols,简称CAPs)包括氯霉素及其衍生物,有氯霉素(Chloramphenicol,CAP)、甲砜 霉素(Thiamphnicol,TAP)、氟甲霉素(Florfenicol,FF)等。CAPs是一种强力广谱***药品,人体若不断摄取将抑制骨髓 功能,引起人类的再生障碍性贫血等**;还能引起视神经炎、皮疹等**反应;低浓度**残留会诱发致病菌的耐药性。世界粮农组织和卫生组织对食品中氯霉素 的残留量作出严格的规定,我国农业部也于2002年正式将氯霉素及其盐酯等制剂列为禁用药。对此类样品处理必须仔细谨慎,以提高测定的准确性和灵敏度,可 用传统方法或SPE法处理样品。Russel[26]首先报道HPLC法检测CAP残留。用乙腈和硫酸钠提取肌肉组织中的CAP,用正己烷去除脂类物质乙 腈相浓缩后经HPLC分析,检测限为1.0μg/kg。陈眷华等[27]用乙酸乙脂超声波提取鱼肉中残留TAP,用正己烷去脂,流动相为甲醇-水,C18 色谱柱分离检测,*低检测限为50μg/kg。赵芸等[28]用乙酸乙酯提取鱼肉样品中的FF,氮气吹干浓缩,液-液分离净化,经RP-HPLC法测定 FF,*低检出浓度为50μg/kg。目前HPLC法检测CAPs灵敏度高、重复性好,假阳性少,但检出限高[29]。样品处理主要使用乙腈和乙酸乙酯, 多用C18柱分析,而C8分析柱用于分析在C18柱上保留值低的化合物。在处理过程中还应注意样品和提取剂比例。黄志勇等[30]对市售罗非鱼、鳜鱼、黄 鳍鲷、鲈鱼、小黄花鱼、大黄花鱼、鳗鱼等进行试验,指出当鱼浆和提取剂为5∶14时,氯霉素基本被提取完全,提取溶剂过多和过少则结果均不理想。

  2.3大环内酯类(MALs)

  大环内酯类***(macrolideantibiotics,MALs)是一庞大而重要的***类群,目前已发现的达100多种,其共有的特征是抗革 兰氏阳性菌活性、抗支原体活性和低毒性。MALs的高残留会对人类造成致敏性及毒性反应,会改变人体肠道菌群的微生态环境,造成肠道菌菌群失调,亦易导致 **抗药性。世界各国对MALs的残留限量提出要求,并制定相应的残留监控计划。这类药残样品处理的基本方法为先用乙腈或甲醇提取,经正己烷洗涤脱脂,再 经SPE净化。国外有快速溶剂萃取-加压液相萃取(ASE-PLE)法,可考虑采用。刘晔[31]对基质较复杂的动物性食品样品中MALs的提取溶剂、固 相萃取柱等进行研究和条件优化。研究表明,较理想的方法是用甲醇作提取剂,振荡混合,超声提取,正己烷去除脂肪,使用磷酸盐缓冲液(pH6.0)超声溶解 ***,溶液经SPE柱净化,经HPLC分析。同时,研究者采用罗红霉素为内标,并将HPLC与电喷雾质谱联用,成功检测很难实现高灵敏度分析的红霉素和 竹桃霉素,检出限2~9μg/kg,定量限5~30μg/kg。张启迪[32]对鱼肉中残留阿维菌素(AVM)进行检测,用乙腈振荡提取样品,离心后残留 组织用乙腈提取,用碱性氧化铝SPE柱萃取,加入内标多拉菌素,浓缩过滤后HPLC分析,加内标液进行衍生化,检出限0.2μg/kg(按S/N=3 记)。HoudaBerrada[33]等对包括水产品等样品中MALs的残留情况进行检测研究,用丙酮作提取剂,经ASE-PLE处理,液质联用,同时 测得7种MALs的残留,检测限均低于15μg/kg。研究者建议该法可广泛用于与禽肉和鱼肉中该类药残的检测。

  2.4磺胺类(SFs)

  磺胺类**(Sulfonamidesdrugs)是具有对-氨基苯磺酰胺结构的一类**的总称,用于预防和****感染性**。此类**的作用和代谢 时间均较长,且通过任何途径摄入的磺胺都有可能在人体中蓄积并产生危害,主要表现为过敏反应、尿和造血紊乱,甚至致癌。因此,许多国家对此类**在动物源 性食品中的残留进行严格监控。采用传统方法处理样品时背景干扰大,在浓度低时回收率低,影响检测结果,容易产生误判。相比传统方法,SPE是理想的样品处 理方式。

  林海丹等[34]采用SPE前处理技术对鳗鲡及其制品中磺胺类残余物进行检测:以二氯甲烷为提取剂,所得产品中杂质少且 易除基质干扰;再用甲醇-1%乙酸-正己烷脱脂;采用阳离子交换固定相SPE柱,HPLC法分析,于250min内完成8种磺胺的完全分离,回收率为 80%~93%,定量测定低限为20μg/kg。该法简便、准确,效果理想,已被应用于广州口岸出口鳗鲡与烤鳗的实际检验中。张婉等[35]用HPLC法 检测罗非鱼肌肉中磺胺二甲基嘧啶的残留,样品采用C18-SPE柱,其准确度和精密度均比现有的标准方法SN0208-93出口肉中10种SFs残留量的 检测方法高。李孟玻等[36]用二氯甲烷提取鱼肉中5种SFs,正己烷脱脂,用SPE-C18色谱柱净化。检出限可达0.1μg/kg,样品加标回收率在 78.6%~87.6%之间。Theresa[37]等用二氯甲烷-丙酮(60∶40)提取食用鲶鱼、大马哈鱼等样品中的SFs,经对称C18分析柱,流 动相为0.2%乙酸-甲醇-乙腈。经LC-MS分析测定鱼肉中残留的磺胺、磺胺嘧啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶等14种SFs残留物,检出限为1μg/kg。该 法高效可靠,适用于同时检测多种SFs残留,但对设备和操作均有一定要求。