有機(jī)砷制劑是畜禽生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用的飼料添加劑,其種類主要有洛克沙胂、阿散酸、硝苯砷酸等,具有抗菌、抗球蟲、促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、提高飼料利用率、改善產(chǎn)品外觀等作用。長期、大量使用有機(jī)砷制劑可導(dǎo)致過量的砷蓄積在畜禽體內(nèi),造成器官組織功能紊亂和器質(zhì)性病變,表現(xiàn)為中樞或外周神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào),視神經(jīng)萎縮,甚至失明。另外,有機(jī)砷不易被機(jī)體吸收,大部分以原形隨排泄物進(jìn)入生態(tài)環(huán)境,污染水體和土壤,通過食物鏈的蓄積可對(duì)人類健康造成巨大影響。歐盟和美國早已宣布禁止洛克沙胂和阿散酸的使用,我國農(nóng)業(yè)部第2638號(hào)公告規(guī)定,自2019年5月1日起,禁止使用洛克沙胂、阿散酸的原料藥及各種制劑。為了確保飼料及動(dòng)物性食品安全,維護(hù)公共衛(wèi)生和生態(tài)安全,建立飼料中有機(jī)砷的檢測(cè)方法以監(jiān)控其非法添加勢(shì)在必行。
迄今為止,國內(nèi)外對(duì)有機(jī)砷制劑的檢測(cè)主要采用氣相色譜法、高效液相色譜法、高效液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法,而采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)有機(jī)砷制劑的報(bào)道很少,未見關(guān)于高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)飼料中3種有機(jī)砷制劑的報(bào)道。本研究探討建立采用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定飼料中阿散酸、硝苯砷酸、洛克沙胂的方法。
一、材料與方法
(一)儀器與材料
1. 儀器。
超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(QTRAP 4500型,AB Sciex公司,美國);電子天平(0.01mg,METTLER公司,瑞士);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(Heidolph公司,德國);高速離心機(jī)(Sigma公司,德國);渦旋混合儀(IKA公司,德國)。
2. 試劑與藥品。
甲醇、乙腈、甲酸(色譜純,J.T.Baker公司);水為超純水;10%甲醇水溶液;1%甲酸水-乙腈溶液(25∶75,V∶V):取1.0m L甲酸加入到99 m L 75%乙腈水溶液中;洛克沙胂(含量99.0%)、阿散酸(含量99.0%)和硝苯砷酸(含量99.0%)標(biāo)準(zhǔn)品(Dr.Ehrenstorfer Gmb H公司,德國)。
(二)實(shí)驗(yàn)方法
1. 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。
精密稱取3種有機(jī)砷制劑對(duì)照品各10 mg,置于3個(gè)100 m L容量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,得終濃度為100μg/m L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,置于-20℃冰箱中保存6個(gè)月,臨用前用10%甲醇水溶液稀釋成所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
2. 樣品處理。
稱取飼料樣品2.00(±0.02) g于50 m L離心管中,加入10 m L 1%甲酸水-乙腈(25∶75,V∶V)超聲提取10 min,中間手動(dòng)振搖2次,10 000 r/min離心10 min,將上清液轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中,重復(fù)提取1次,合并上清液,在40℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至<3 m L,用10%甲醇水溶液定容至5 m L,6 000 r/min離心10 min,上清液過0.22μm濾膜后,供高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測(cè)定。
3. 色譜條件。
色譜柱為phenomenex KinetexRF5色譜柱(3.0 mm×50 mm,2.6μm,美國Phenomenex公司);流動(dòng)相A為0.1%甲酸乙腈,流動(dòng)相B為0.1%甲酸水;流速為0.4 m L/min;進(jìn)樣量為5μL;柱溫40℃。流動(dòng)相梯度洗脫程序見表1。
4.質(zhì)譜條件。
電噴霧離子源;掃描方式為正、負(fù)離子同時(shí)掃描(ESI±);檢測(cè)方式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM);電噴霧電壓(IS)為5 500 V;霧化氣壓力(GS1)為50 psi;氣簾氣壓力(CUR)為30 psi;輔助氣流速(GS2)為60 psi;離子源溫度500℃;碰撞氣(CAD),Medium。離子參數(shù)見表2。
二、結(jié)果與分析
(一)標(biāo)準(zhǔn)曲線與線性范圍
精密量取3種有機(jī)砷制劑標(biāo)準(zhǔn)工作液適量,添加到空白樣品中,制得阿散酸和洛克沙胂濃度為5.0、10、20、50、100、200μg/kg的各系列空白添加試料;制得硝苯砷酸濃度為50、100、200、500、1000、2000μg/kg的各系列空白添加試料,樣品處理后,上機(jī)測(cè)定。以特征離子質(zhì)量色譜峰面積y為縱坐標(biāo),各系列空白添加的濃度X為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(見表3)。
(二)檢出限與定量限
用空白飼料樣品進(jìn)行添加試驗(yàn),以3倍信噪比(S/N≥3)測(cè)得洛克沙胂、阿散酸的檢出限為5.0μg/kg,硝苯砷酸的檢出限為50.0μg/kg;以10倍信噪比(S/N≥10)測(cè)得阿散酸、洛克沙胂的定量限為10.0μg/kg,硝苯砷酸的定量限為100.0μg/kg??瞻罪暳咸砑勇蹇松畴?、阿散酸、硝苯砷酸標(biāo)準(zhǔn)溶液特征離子質(zhì)量色譜圖如圖1所示。
(三)準(zhǔn)確度與精密度
空白飼料樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,阿散酸和洛克沙胂添加濃度為10、20、40μg/kg,硝苯砷酸的添加濃度為100、200、400μg/kg,每個(gè)濃度做6個(gè)平行樣品,重復(fù)3次,按照樣品處理方法制備樣品溶液,回收率及精密度見表4和表5。
三、討論
(一)提取溶劑的選擇
有機(jī)砷制劑易溶于甲醇、乙醇、乙腈和熱水中,參考相關(guān)文獻(xiàn)資料,分別比較了甲醇和水、乙腈和水、磷酸氫二鉀作為提取溶液時(shí)的提取效率,結(jié)果表明,提取液中含有大比例水相時(shí)回收率只有20%~30%,提取液中含有大比例有機(jī)相時(shí)回收率明顯升高,而且大比例的乙腈能使樣品中的蛋白質(zhì)變性沉淀,可減少雜質(zhì)干擾。比較不同比例的乙腈-水(50∶50、75∶25、90∶10,V∶V),以乙腈-水(75∶25,V∶V)提取回收率最高,而加入0.1%甲酸、0.5%甲酸、1%甲酸、2%甲酸,經(jīng)過上機(jī)檢測(cè),采用1%甲酸水-乙腈(25∶75,V∶V)時(shí),回收率達(dá)到60%~80%,色譜圖良好。
(二)提取方法的選擇
常見的飼料中藥物提取方法有振蕩、渦旋和超聲法,前兩者通常需要較長的時(shí)間,本實(shí)驗(yàn)選擇超聲處理,將提取程序所需時(shí)間縮短到10 min,且能得到滿意的回收率。
(三)分離條件的優(yōu)化
通過調(diào)節(jié)流動(dòng)相的組成、梯度、p H值、選擇適宜的色譜柱來獲得最佳的色譜分離條件。選用waters BEH C18柱時(shí),各化合物不能達(dá)到基線分離,本研究選用phenomenex KinetexR F5色譜柱,各目標(biāo)化合物的分離度良好;在流動(dòng)相中加入0.1%甲酸獲得了更加穩(wěn)定和對(duì)稱的峰形。
四、結(jié)論
本試驗(yàn)建立了同時(shí)檢測(cè)飼料中洛克沙胂、阿散酸和硝苯砷酸的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,操作簡單,色譜條件易掌握且重復(fù)性好。洛克沙胂和阿散酸的平均加標(biāo)回收率在62.7%~81.7%,RSD≤15%;硝苯砷酸的平均加標(biāo)回收率為72.5%~83.3%,RSD≤15%,方法的準(zhǔn)確度、精密度和靈敏度都能滿足分析要求,對(duì)測(cè)定飼料中的有機(jī)砷制劑有很好的適用性。
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