超高效液相色谱-荧光检测法测定禽肉组织中乙氧酰胺苯甲酯残留量

吴 蓉,朱晓军,周 玮,李洁莉,傅嘉星

(江苏省产品质量监督检验研究院,江苏 南京 210007)

摘 要:建立超高效液相色谱-荧光检测法测定禽肉组织中乙氧酰胺苯甲酯(ethopabate,ETP)残留量的分析方法。样品用乙腈提取,采用C18色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm),乙腈-水(30∶70,V/V)为流动相,流速0.3 mL/min,柱温30 ℃,进样量5.0 μL,采用荧光检测器,在激发波长272 nm、发射波长394 nm条件下测定。结果表明:ETP在5~500 ng/mL质量浓度范围内呈良好的线性关系(R2=0.9997);检出限为2 μg/kg,定量限为5 μg/kg;平均回收率为83.0%~91.5%,相对标准偏差为1.6%~2.9%。本方法适用于检测禽肉组织中ETP残留量。

关键词:超高效液相色谱法;禽肉组织;乙氧酰胺苯甲酯;荧光检测器

乙氧酰胺苯甲酯(ethopabate,ETP),又名4-乙酰胺基-2-乙氧基苯甲酸甲酯(结构式见图1),分子式为C12H15O4N,是一种广谱抗球虫增效剂[1-2],常被添加在家禽饲料中,与其他抗球虫药物配伍使用,可以降低抗药性,提高药效[3-5],因此,被广泛用于预防和治疗球虫病[6]。ETP在养殖行业长期大量使用后易在动物肌肉、肝、肾和蛋中残留[7-8],对消费者健康构成潜在威胁[9-10],我国现行标准GB 31650—2019《食品安全国家标准 食品中兽药最大残留限量》[11]规定,ETP在鸡肉中最大残留限量(maximum residue limit,MRL)为500 μg/kg,在鸡肝和鸡肾中MRL为1500 μg/kg,但并未规定ETP在其他禽肉组织中的MRL。因此,探讨并建立禽肉组织中ETP残留量的检测方法有利于加强养殖行业的监管机制。

图1 ETP结构式
Fig. 1 Structure of ETP

目前,我国现实施标准GB 31660.9—2019《食品安全国家标准 家禽可食性组织中乙氧酰胺苯甲酯残留量的测定 高效液相色谱法》[12]规定了家禽可食性组织中ETP残留量的检测方法,但该方法前处理繁琐,耗时费力,不适合样品高通量分析。国内外文献报道检测禽肉组织中ETP残留量的方法主要有高效液相色谱-紫外检测法[13-15]、液相色谱-质谱法[16-21]和荧光分光光度法[22-23]等。高效液相色谱-紫外检测法重现性好、准确度高,但前处理需要使用固相萃取柱净化[24-25],成本较高,灵敏度较低,且仪器分析时间较长;液相色谱-质谱法因其灵敏度高、选择性强被广泛应用于兽药残留分析[26-28],但该法前处理繁琐、耗时且仪器成本较高,更适用于多残留测定;荧光分光光度法灵敏度高,但选择性较差。

本研究以已报道文献[18,24-25]为基础,优化前处理条件,采用乙腈进行提取,利用荧光检测器的强选择性和高灵敏度特点,对鸡、鸭、鹅肌肉组织中ETP残留量进行分析,建立禽肉组织中ETP残留量测定的超高效液相色谱-荧光检测法,国内外鲜见相关报道,为禽肉组织中ETP残留量的准确测定和安全控制提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

样品为市售鸡、鸭、鹅肌肉组织。

无水硫酸钠(分析纯)、丙酮(色谱纯) 国药集团化学试剂有限公司;甲醇(色谱纯)、乙腈(色谱纯) 德国默克股份两合公司;正己烷(色谱纯)永华化学科技(江苏)有限公司;水均为超纯水;ETP(纯度≥98.83%) 德国Dr.Ehrenstorfer公司。

1.2 仪器与设备

1290InfinityⅡ超高效液相色谱仪、1260荧光检测器、1290 InfinityⅡ FS二极管阵列检测器 美国Agilent公司;PL2002电子天平 美国梅特勒-托利多仪器公司;SB-4200DTS超声波双频清洗机 宁波新芝生物科技股份有限公司;Avanti JXN-26离心机 美国Beckman Coulter公司;R-205旋转蒸发仪 瑞士Buchi Manschette公司;硅酸镁固相萃取柱(1 g/6 mL) 美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 标准溶液的配制

标准储备液:准确称取适量ETP标准品于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容,配制成质量浓度为1.0 mg/mL的标准储备液。

标准工作液:吸取不同体积的标准储备液,用甲醇逐级稀释成质量浓度分别为5、10、20、50、100、200、500 ng/mL的标准工作液。

1.3.2 样品前处理

准确称取新鲜或解冻后的绞碎匀浆试样5.0 g于50 mL具塞塑料离心管中,加入15 mL乙腈和5 g无水硫酸钠,涡旋混匀1 min,振荡5 min,4000 r/min低温离心5 min,收集提取液于离心管,残渣用10 mL乙腈按照上述步骤重复提取1 次,合并2 次提取液,加入10 mL乙腈饱和的正己烷,振荡混匀后离心分层,取乙腈层60 ℃旋蒸至干,加入2.5 mL甲醇溶解(样品中目标物含量较高时,可用甲醇稀释样液),经0.22 μm滤膜过滤后作为待测液供超高效液相色谱仪分析。

1.3.3 色谱条件

色谱柱:Agilent Eclipse Plus C18柱(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);流动相:乙腈、水体积比30∶70;流速0.3 mL/min;柱温30 ℃;进样量5.0 μL;荧光检测器;激发波长272 nm;发射波长394 nm。

1.3.4 结果计算

样品中目标物含量按下式计算。

式中:X为样品中目标物含量/(μg/kg);ρ为测试溶液中目标物质量浓度/(ng/mL)(由仪器工作站软件直接计算得出);V为试样实际稀释液总体积(2.5 mL);m为样品质量/g。

1.4 数据处理

超高效液相色谱图采用Agilent OpenLAB CDSAcquisition软件进行采集,使用Agilent OpenLab Analysis软件对实验数据进行统计分析,采用Origin 8.0软件绘图。

2 结果与分析

2.1 前处理方法参数选择

2.1.1 前处理方式的选择

采用高效液相色谱法测定ETP含量时多采用硅酸镁固相萃取柱。固相萃取的选择性吸附和洗脱可以对样品进行富集、分离及净化,采用固相萃取柱能有效去除干扰杂质,因此,常应用于实验室的样品前处理步骤。以鸡肌肉组织为空白基质,添加50 μg/kg ETP标准品,以乙腈为提取试剂,按照1.3.2节进行样品前处理。与采用硅酸镁固相萃取柱的样品前处理方法进行对比分析,比较2 种前处理方式对ETP回收率的影响。由图2可知,2 种前处理方式均能有效分离目标物,无明显杂峰干扰,但选用本研究方法处理,目标物峰面积较大,回收率更高。因此,选用本研究中前处理方法不仅简便、快速、节约成本,且回收率高、无明显杂峰干扰。

图2 不同前处理样品色谱图
Fig. 2 Chromatograms of sample with different pretreatments

2.1.2 旋蒸温度的选择

图3 旋蒸温度对ETP回收率的影响
Fig. 3 Influence of rotary evaporation temperature on the recovery of ETP

以鸡肌肉组织为空白基质,添加100 μg/kg ETP标准品,以乙腈为提取试剂,对比分析不同旋蒸温度对ETP测定结果的影响。由图3可知,旋蒸温度分别为40、45、50、55、60 ℃时,旋蒸温度对ETP回收率几乎没有影响,因此,选择60 ℃为本方法的最佳旋蒸温度,不仅可以缩短前处理时间,还可以提高检测效率。

2.2 色谱条件的选择

2.2.1 检测器的选择

目前,现有液相色谱法测定ETP残留量的检测器有紫外检测器和荧光检测器,紫外检测器适用性广,但灵敏度低,杂质峰干扰多且基线不平稳,而荧光检测器的高灵敏度和强选择性弥补了紫外检测器的不足。由图4可知,在激发波长272 nm、发射波长349 nm条件下,采用荧光检测器测定ETP残留量的响应强度是紫外检测器的近10 倍,因此,本研究选用荧光检测器测定禽肉组织中ETP残留量。

图4 ETP标准品(100 ng/mL)色谱图
Fig. 4 Chromatograms of ETP standard (100 ng/mL)

2.2.2 检测波长的选择

图5 ETP标准品(100 ng/mL)荧光光谱图
Fig. 5 Fluorescence spectra of ETP standard (100 ng/mL)

激发波长和发射波长是荧光检测的必要参数,通过仪器软件参数设置,获取目标物的最优激发波长和发射波长,可以很大程度地提高检测灵敏度。由图5可知,本方法的最佳荧光检测条件为激发波长272 nm,发射波长349 nm。

2.3 线性方程、方法检出限和定量限

采用外标法对ETP进行定量分析,按1.3.3节色谱条件,以标准品质量浓度为横坐标,峰面积为纵坐标计算回归方程和相关系数,得到回归方程为y=0.1095x+0.0913(R2=0.9997),该方法在质量浓度5~500 ng/mL范围内线性良好,满足定量分析要求。

在最优实验条件下,向空白基质样品中添加ETP标准溶液,按1.3节实验方法测定,以测定结果的3 倍信噪比(RS/N≥3)为检出限(limit of detection,LOD),10 倍信噪比(RS/N≥10)为定量限(limit of quantification,LOQ),计算可得,方法LOD为2 μg/kg,LOQ为5 μg/kg。我国现行标准GB 31660.9—2019《食品安全国家标准 家禽可食性组织中乙氧酰胺苯甲酯残留量的测定 高效液相色谱法》[12]中规定,禽肌肉组织中ETP的LOD为20 μg/kg,LOQ为50 μg/kg,均大于本研究测定值,因此,本方法具备更灵敏的定量检测能力,满足禽肉组织中ETP残留量的分析要求。

2.4 方法准确度和精密度

为考察本方法的准确度和精密度,选择不同基质样品(鸡肉、鸭肉、鹅肉),以5、50、500 μg/kg(方法LOQ、选一合适点、国标最高残留限量)3 个水平将ETP添加到阴性基质样品中,每组6 个平行。

表1 方法回收率和精密度(n=6)
Table 1 Recovery and precision of the proposed method (n= 6)

基质 加标量/(μg/kg)测定平均值/(μg/kg) 回收率/% 相对标准偏差/%鸡肉54.22 84.4 1.750 43.70 87.4 1.6500 457.40 91.5 2.9鸭肉54.18 83.6 2.150 43.30 86.6 2.2500 451.00 90.2 1.8鹅肉54.15 83.0 2.450 43.60 87.2 2.0500 452.20 90.4 2.1

由表1可知,各基质样品中ETP平均回收率为83.0%~91.5%,相对标准偏差为1.6%~2.9%,表明该法准确度高、精密度好,能满足兽药残留[29]定量分析要求和实验室质控[30]要求。

3 结 论

建立超高效液相色谱-荧光检测法测定肉类食品中ETP残留量。综合现有分析方法,简化了前处理步骤,优化了仪器参数,确立了LOD和LOQ,提高了方法灵敏度和准确度。实验结果表明,该法具有前处理操作简单、成本低、重复性好、灵敏度和准确度高、基线平稳、杂峰干扰小等特点,解决了现有文献报道中前处理繁琐耗时、成本高、分析时间长等问题。本研究方法的建立有利于样品的通量分析,提高了实验室检测效率,为测定肉类食品中ETP残留量提供了可靠、准确的分析方法。

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Determination of Ethopabate Residues in Poultry Muscle Tissues by Ultra-High Performance Liquid Chromatography-Fluorescence Detection

WU Rong, ZHU Xiaojun, ZHOU Wei, LI Jieli, FU Jiaxing
(Jiangsu Product Quality Testing and Inspection Institute, Nanjing 210007, China)

Abstract: An analytical method for the determination of ethopabate residues in poultry muscle tissues was established using ultra-high performance liquid chromatography-fluorescence detection (UPLC-FLD). Samples were extracted with acetonitrile and separated on a C18 column (2.1 mm × 100 mm, 1.8 μm) using a mobile phase consisting of acetonitrile and water (30:70, V/V) at a flow rate of 0.3 mL/min. The column temperature and injection volume were set as 30 ℃ and 5.0 μL,respectively. The eluate was detected using a fluorescence detector at an excitation wavelength of 272 nm and an emission wavelength of 394 nm. The results showed that good linearity was observed in the concentration range of 5-500 ng/mL(R2 = 0.9997). The limit of detection was 2 μg/kg, and the limit of quantitation was 5 μg/kg. The average recoveries of spiked samples were 83.0%-91.5% with relative standard deviation (RSD) of 1.6% to 2.9%. The method proved to be applicable for the determination of ethopabate residues in poultry muscle tissues.

Keywords: ultra-high performance liquid chromatography; poultry muscle tissue; ethopabate; fluorescence detector

收稿日期:2020-08-11

第一作者简介:吴蓉(1990—)(ORCID: 0000-0002-5646-6825),女,工程师,硕士,研究方向为食品分析。E-mail: jszjwr2014@163.com

DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20200811-196

中图分类号:O657.7

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2020)10-0053-05

引文格式:

吴蓉, 朱晓军, 周玮, 等. 超高效液相色谱-荧光检测法测定禽肉组织中乙氧酰胺苯甲酯残留量[J]. 肉类研究, 2020,34(10): 53-57. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20200811-196.http://www.rlyj.net.cn

WU Rong, ZHU Xiaojun, ZHOU Wei, et al. Determination of ethopabate residues in poultry muscle tissues by ultra-high performance liquid chromatography-fluorescence detection[J]. Meat Research, 2020, 34(10): 53-57. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20200811-196.http://www.rlyj.net.cn