鳗鲡肌肉中喹诺酮类及磺胺类药物残留基体标准物质的研制

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  摘要:建立鳗鲡肌肉中8种喹诺酮类及磺胺类药物多残留基体标准物质的研制和定值方法。以一定浓度药浴给药,使药物在鱼体内自然代谢,从而使鳗鲡体内含有药物残留。经均质、真空包装及辐照处理后,获得一批420个独立包装的鳗鲡肌肉样本。经均匀性和稳定性检验,由8家实验室采用液相色谱一串联质谱法对该样本进行协同定值,并进行不确定度评估。结果表明:样本中恩诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星、诺氟沙星、嗯喹酸、氟甲喹、磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶的特性值分别为(34.34±2.69),(19.30+1.75),(39.14±3.08),(39.86±3.88),(15.OO±1.05),(46.83±4.37),(27.17±2.74),(31.65±3.73)ug/kg(k=2),均匀性及稳定性良好,适用于动物源食品中喹诺酮类、磺胺类药物检测过程的方法验证和检测结果质量控制。
  关键词:基体标准物质;喹诺酮类药物;磺胺类药物;多残留;鳗鲡肌肉
  文献标志码:A
  文章编号:1674-5124(2016)04-0054-06
  0.引言
  磺胺类和喹诺酮类药物为广谱抑菌药,因具有抗菌谱广、高效、低毒、价格低廉等优点,被广泛用于畜牧、水产养殖业。但过量或不当用药会导致其在动物源食品中残留超标,影响人类健康。国际食品法典委员会、欧美国家、日本和我国都规定食品中磺胺类药物总量以及磺胺二甲基嘧啶等单个磺胺的最大残留限量为100ug/kg;根据不同品种、组织和药物种类,食品中喹诺酮类药物的最大残留限量为10-6000ug/kg。因此,准确监控检测该类药物残留对于控制食品质量安全具有重要意义。
  标准物质(reference material,RM)在保证分析方法的准确性及可溯源性方面具有重要作用。由于药物在动物体内代谢复杂,与动物体的结合形式多样,在提取方式、提取溶剂的使用方面均同人为添加药物残留的检测不同。自然基体RM的候选材料获取于天然基体,目标物和基体结合情形与真实检测样品完全一致,可有效避免基体效应对物质成分分析的影响。我国食品分析用RM数量虽不少,但基本集中在无机元素测定上,在兽药基体RM的研究及研制方面相对滞后,无论种类还是数量都十分缺乏。
  文献均研制了含有单一目标化合物的基体RM。余孔捷等研制了含5种喹诺酮类鳗糜基体RM,但目前尚未见同时含喹诺酮类及磺胺类多残留基体RM的研制报道。本文以鳗鲡肌肉为基体,研制含恩诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星、诺氟沙星、嗯喹酸、氟甲喹、磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶的多残留基体RM。
  1.实验部分
  1.1仪器与设备
  Waters UPLC/Premier液相色谱一串联质谱仪,配有电喷雾离子源(美国Waters公司);直线电子加速器(同方威视IS075型,7.5MeV,5kW);离心机(上海安亭科学仪器厂);匀浆机(丹麦FOSS公司);拍击均质器(英国Seward公司);真空包装机(安溪韵和机械有限公司);旋转蒸发仪(上海申生科技有限公司);分析天平(德国Sartorius公司);涡旋振荡器(德国IKA公司)。
  1.2材料与试剂
  恩诺沙星(enrofloxacin,ENR,纯度>199.6%)、环丙沙星(ciprofloxacin hvdrochloride,CIP,纯度≥95.O%)、氧氟沙星(ofloxacin,OFL,纯度≥99.0%)、诺氟沙星(norfloxacin,NOR,纯度I>99.5%)、嗯喹酸(oxolinic,OXO,纯度≥98.0%)、氟甲喹(flumequlne,FLU,纯度≥98.3%)、磺胺二甲基嘧啶(sulfamethazine,SM2,纯度≥99.0%)、磺胺间甲氧嘧啶(sulfamonomethoxine,SMM,纯度≥98.5%)标准品,均购于德国Dr.Ehremstorfer公司;恩诺沙星-D5(纯度≥99.0%)、环丙沙星-D8(纯度≥99.5%)、氧氟沙星-D3(纯度≥99.9%)、诺氟沙星D5(纯度≥99.7%)、嗯喹酸-D5(纯度≥99.8%)、磺-胺二甲基嘧啶-D4(纯度≥99.3%)氚代同位素内标均购于北京振翔科技有限公司;乙腈、冰乙酸、正己烷、甲酸均为色谱纯,购于德国Merck公司;无水硫酸钠为分析纯,购于国药集团化学试剂有限公司;包装材料:铝箔复合材料平口袋为外包装袋,PE平口袋作内袋。
  1.3自然污染样本的制备
  选取约250g已确认不含目标物的鳗鲡,于养殖箱中养殖,水温20~22℃,采用空气泵24h增氧。配制质量浓度约为1mg/L的恩诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星、诺氟沙星、嗯喹酸、氟甲喹、磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶混合溶液,以全池喷洒方式给药,两天后取肌肉组织均质混匀,制成肉糜,采用双层复合袋独立真空包装,每袋约15g,贴上带有编号的样品标签。
  1.4辐照处理
  预实验以确定有效灭菌的辐照剂量以及验证辐照是否会对目标化合物产生降解为目的,采用60Co-y对包装好的鳗鲡糜样进行辐照处理。取33份独立包装样本,分别以0~10kGv的辐照剂量进行辐照,每种辐照剂量3个样本。对辐照前后的样本取样进行微生物检测以评价灭菌和包装防菌效果。以预实验结果为基础,采用9kGy的辐照剂量,对鳗鲡样本进行60Co-y辐照灭菌。
  1.5样品均匀性与稳定性检验
  按2×N1/3的抽样量随机抽取15份独立包装样品,取样量为2g,以每个样品3次重复测试数据为一组,每种药物共15组45个数据,采用单因素方差分析法(F-检验)检验样品的均匀性。
  稳定性检验分为长期稳定性和短期稳定性,长期稳定性共进行6个月,每月25日取样1次,每个样品重复检测3次,以平均值作为检测结果。短期稳定性通过模拟样品运输条件,利用F-检验法对检测结果的均匀性进行评价。   1.6定值与不确定度评估
  本批标准品由8家认可实验室为本残留质量控制样品协同定值,检测数据经柯克伦(Cochran)检验、格拉布斯(Grubbs)检验后取平均值进行定值。特性值不确定度UCRM的评定参照GB/T 15000.3-2008《标准样品工作导则(3)标准样品定值的一般原则和统计方法》,通过测定值标准不确定度Uchar、瓶间标准不确定度长Ubb期稳定性标准不确定度Ults。及短期稳定性标准不确定度Usts的合成并扩展(包含因子k=2)而得。
  1.7样品的分析方法
  1.7.1样品前处理方法
  按农业部1077号公告-1-2008《水产品中17种磺胺类及15种喹诺酮类药物残留量的测定液相色谱一串联质谱法》检测样品中喹诺酮类及磺胺类药物残留。采用酸化乙腈超声提取,经正己烷液一液萃取净化后,液相色谱一串联质谱法测定,内标法定量。
  1.7.2仪器条件
  液相色谱条件Acquity UPLC BEH C18柱(55minx2.1 mmxl.7um);流动相:A为5 mmol/L乙酸铵溶液一0.2%甲酸,B为乙腈,梯度洗脱程序为0-4min 10%B,4~5min 10%~50%B,5~6min 50%B,6~7min50%~90%B,7~8min 90%~10%B,8-10min 10%B;流量:0.4mL/mln;进样量:2uL。
  质谱条件电离模式:正离子模式(ESI+);电喷雾电压(IS):4500 v;雾化气压力:12 L/min;辅助气流量:2 L/min;定性、定量离子对和碰撞能量(CE)及去簇电压(DP)见表1。
  2.结果与讨论
  2.1药物代谢及样本的制备
  进行鳗鲡给药实验,连续药浴2d后停用药物,清洗水池,换清水(不含药物)养殖,经取样检测,鳗鲡肌肉中各种药物的残留量随药后时间的变化趋势如图1所示。随时间的推移,鳗鲡肌肉中8种药物的残留量先升高后降低,2d时残留量处于最高峰。空白样本于施药前采集,阳性样本的采集时间考虑到预期浓度范围,选择5d采集自然污染样本。将空白样本与阳性样本分别宰杀,去头、放血、去除内脏和-鱼皮,置于18℃冰柜冷冻保存。样本前处理的关键技术及新颖性主要体现在:1)通过药浴使得鳗鲡体内含有预期目标物并达到预期浓度;2)获得与日常分析完全一致的基体样本,在分析中可有效避免基体效应对物质成分分析的影响;3)对样本肌肉组织,采用捣碎匀浆、拍击均质和人工搅拌相结合的工艺,保证样本的均匀性;4)选用PE平口袋为内袋,铝箔复合材料为外袋的双层真空包装,避免受微生物污染及氧化变质,具有良好的阻隔性,有效延长了保质期。
  2.2辐照处理
  2.2.1辐照对目标物残留量的影响
  为验证60Co-7辐照是否会对鳗鲡糜样中的喹诺酮类及磺胺类药物产生明显降解,对辐照前后样本中喹诺酮及磺胺类药物的含量进行检测,8种药物残留量随辐照剂量的变化如图2所示。由图可知,药物残留量整体趋势上随辐照剂量的增加而减少,呈现出不同程度的降解。对每种药物的残留量进行单因素方差分析,组间自由度为10,组内自由度为22,F临界值Fsrit=F0.05(10,22)=2.296696。在显著水平α取0.05时,8种药物F值均小于F0.05(10,22),P临界值P-value>0.05,表明辐照前后残留量差异不显著。虽然8种药物在1~10kGv辐照剂量范围内均产生降解,但降解程度很小,辐照处理后目标物浓度仍处于预期浓度范围内。
  2.2.2辐照灭菌与微生物检测
  对辐照前后的样本进行微生物检测,细菌总数随辐照剂量的变化趋势如图3所示,可见辐照剂量越大杀菌效果越好。经2kGy辐照剂量处理后鳗鲡中的细菌总数相对于1kGy细菌总数下降近275倍;当辐照剂量为6kGy时,细菌总数达到无检出水平(<11g(CFU/g)),60Co-y辐照可以实现鳗鲡糜样的有效灭菌。故本批次样本为保障充分灭菌,最终选择以9kGy对剩余的所有样本进行辐照灭菌。
  2.3均匀性检验
  按农业部1077号公告-1-2008进行样品前处理及测定,测量精密度均在定值准确度之内,采用单因素方差分析法(F一检验)检验样品的均匀性,结果如表2所示.Fcrit即F临界值,组间自由度为14,组内自由度为30,F0.05(14,30)=2.03742。由表可以看出,8种药物F值均小于F0.05(14,30),P-value>0.05,表明显著水平a=0.05时,其结果均未见显著差异,从而可以判定所研制的的自然基体标准物质是均匀的。
  2.4稳定性检验
  实验设计和计算过程参照GB/T 15000.3——2008之“8稳定性研究”进行,长期稳定性结果如表3所示,8种药物均满足Significance F≥0.05,从而可以判定所研制的自然基体标准物质在6个月内稳定。目前,该RM的稳定性实验仍在继续监控。-
  短期稳定性研究通常在不同温度下进行,以研究其对材料特性的影响。模拟样品极端运输条件,取出8份独立包装的样品,各分为4组,每组2袋,分别置于70℃、4℃、室温、40℃条件下保存14d后测定,考察短周期稳定性,每个样品重复测试3次。与均匀性实验结果采用F一检验,显著水平α=0.05时,其结果均未见显著差异。因模拟样品运输条件与真实运输条件存在一定差异,协同定值采用常温条件下将所制得的样品通过邮政网络运输传递给8家实验室,从反馈的样品接收状态看,所有实验室均未出现如胀包、样品变质,微生物腐败等不正常样品状态的报告。样品传递后的检测结果也验证了样品中目标物的短期稳定性。综合评估认为所制样品可以常温传递。
  2.5定值与不确定度评定
  2.5.1定值
  具有代表性的鳗鲡肌肉标准物质定量离子对的多反应监测(MRM)色谱图如图4所示,其余离子对选取参考表1,并结合保留时间进行定性。参加协同定值的8家实验室所用纯品标准物质由本实验室统一配制,随样品邮政网络寄送,定值分析方法均参照农业部1077号公告-1-2008,LC-MS/MS法测定。标准物质在空间上具有溯源量值的功能,本研究选择的溯源路线是,用有证标准物质内标法定量确定含量,通过有证标准物质溯源到基准单位。以有证标准物质配制的8种喹诺酮类及磺胺类药物标准溶液制作校准曲线;测量前对所有计量仪器(分析天平、容量瓶、移液枪等)进行校准,保证了结果的准确性和溯源性。检测数据经柯克伦检验及格拉布斯检验,所有单元的数据均可保留并参与最终定值,每个实验室检测结果平均值及最终定值如表4所示。
  3.结束语
  本研究以全池喷洒方式给药,选择适当时机捕捞宰杀,采集到预期浓度范围的自然污染样本。采用液相色谱一串联质谱法,多家实验室邮政网络协同定值,结果量值可靠,均匀性和稳定性良好,制得一批含有恩诺沙星、环丙沙星、氧氟沙星、诺氟沙星、嗯喹酸、氟甲喹、磺胺二甲基嘧啶、磺胺间甲氧嘧啶多残留基体标准物质。建立的标准物质研制方法对进一步开展各类残留检测具有参考价值。
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