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快速 简单 有效的水产样品净化流程用于 UPLC-MS/MS 多兽药残留分析 Michael S Young 和 Kim Van Tran 沃特世公司 ( 美国马萨诸塞州米尔福德 ) 应用优势 高效 省时的多种类兽药残留方法 简单 快速且有效的样品净化, 适用 于多种分析物 快速 灵敏的 UPLC-MS/MS 分析 概述为了保障公众健康和安全, 人们亟需一种可靠的分析方法对食用组织样品 ( 如鱼类和贝类 ) 中的兽药残留水平进行测定 样品中的目标化合物涵盖了强极性的水溶性化合物到完全非极性的脂溶性化合物 为了实现最大化的通量和最少的成本, 分析人员期望能够通过一个分析方法测定组织样品中的各种兽药残留 人类摄入的水产品和肉类组织通常含有多达 20 的脂肪和多达 3 的磷脂 简介典型肉类样品的主要成分是水 ( 高达 70) 蛋白质(15-25) 脂肪(5-25) 和磷脂 (1-3) 在样品预处理过程中, 蛋白通常通过沉淀和离心被去除 然而, 大量脂肪和磷脂随着目标兽药一起被共提取出来 这些共提取物质的存在可能会干扰 LC-MS 分析, 污染 UPLC 系统的分析柱和其它组件, 并且还会污染质谱仪 在过去, 分析人员采用繁琐的正己烷脱脂步骤或使用反向吸附剂 ( 如硅胶 C 18 ) 从组织提取物中去除脂肪 虽然这些技术可以有效去除脂肪, 但是均不能去除磷脂 沃特世解决方案 ACQUITY UPLC I-Class 系统 Xevo TQ-S 质谱仪用于 SPE 净化的 Oasis PRiME HLB 小柱 在本研究中, 我们针对水产品样品中多种兽药残留的串联 LC-MS 检测开发了样品制备 净化和分析方案 该净化方案可有效去除脂肪和磷脂 我们选择了两类组织样品 ( 对虾和三文鱼 ) 来证实该方法的适用性 实验采用酸化乙腈 / 水溶剂以沉淀蛋白质并提取目标兽药 然后, 使用最新多兽残专用 SPE 填料 Oasis PRiME HLB 小柱进行简单 快速的净化 我们从主要的兽药种类中选择了具有代表性的化合物, 包括四环素类 氟喹诺酮类 磺胺类 大环内酯类 β- 内酰胺类 NSAID 类固醇类和 β- 肾上腺素类药物 这些化合物被加入到水产样品中作为基质加标样品 关键词 UPLC-MS/MS,Oasis PRiME HLB 小柱, 兽药, 虾, 三文鱼 1

实验 UPLC 条件 LC 系统 : 色谱柱 : 流动相 A: 流动相 B: 进样体积 : 进样模式 : 柱温 : 弱洗针液 : 强洗针液 : 密封清洗液 : ACQUITY UPLC I-Class ACQUITY UPLC CSH C18, 1.7 µm, 100 mm x 2.1 mm 色谱柱 0.1 甲酸水溶液 0.1 甲酸的乙腈溶液 5 L 部分定量环进样 30 C 10:90 乙腈 / 水 (600 L) 50:30:40 水 / 乙腈 /IPA (200 µl) 10:90 乙腈 / 水 MS 条件质谱仪 : Xevo TQ-S 正离子电喷雾 ( 氯霉素采用负离子模式 ) 离子源温度 : 150 C 脱溶剂气温度 : 500 C 脱溶剂气流速 : 1000 L/Hr 锥孔气体流速 : 30 L/Hr 碰撞气体流速 : 0.15 ml/min 数据管理 : MassLynx 4.1 版 表 1 汇总了本研究中使用的 MRM 通道和仪器参数 表 1 还显示了每种化合物的基质加标校准数据数据 ( 采用虾肉基质加标样品的初级通道计算而得 ; 三文鱼的数据也采用类似方法计算 ) 和保留时间 (RT) 梯度 : 时间 流速 (min) (ml/min) A B 曲线 初始 0.4 85 15 初始 2.5 0.4 60 40 6 3.9 0.4 5 95 6 4.9 0.4 5 95 6 5.0 0.4 85 15 6 7.0 0.4 85 15 6 样品制备 1. 初步提取 / 沉淀在 50 ml 离心管中加入 2.5 g 组织匀浆样品, 然后添加一定浓度的标准品或 QC 样品 加入 10 ml 0.2 甲酸的 80:20 乙腈 / 水溶液, 漩涡混合 30 s, 置于摇床上 30 min 在 12000 rpm 下离心 5 min 注 : 提取 / 沉淀步骤为大多数目标化合物提供了良好的, 但同时还提取出了大量的脂肪和磷脂 2.SPE 净化 Oasis PRiME HLB 小柱 (3 cc, 60 mg) 安装在预先清洁过的真空提取装置上 不需要进行活化和平衡, 本实验也未执行此步骤 真空设置为 1 2 psi 让大约 0.5 ml 上清液通过 Oasis PRiME HLB 小柱并收集滤液 取 0.3 ml 收集液, 在 UPLC-MS/MS 分析之前用 10 mm 甲酸铵缓冲溶液 (ph 4.5) 稀释 3 倍 2

化合物 MRM 锥孔碰撞电压加标浓度线性范围相关性电压 (ev) ( 低 高 ) µg/kg µg/kg (R 2 ) RT 阿莫西林 366.2>349.1 30 8 12.5, 50 6.25 100 0.9978 0.70 366.2>114.0 30 20 卡巴氧 263.0>231.0 25 15 25, 100 12.5 200 0.9978 1.43 263.0>145.0 25 20 头孢噻呋 524.3>241.1 30 16 250, 1000 125 2000 0.9975 2.84 524.3>285.0 30 16 氯霉素 321.0>152.1 30 17 25, 100 12.5 200 0.9943 1.64 321.0>257.1 30 15 金霉素 479.3>444.2 30 21 25, 100 12.5 200 0.9955 0.97 479.3>462.2 30 18 环丙沙星 332.1>288.1 30 18 25, 100 12.5 200 0.9918 2.99 332.1>231.1 30 40 皮质醇 363.2>121.0 42 52 50, 200 25 400 0.9989 3.45 363.2>91.03 30 22 地塞米松 393.2>373.2 30 10 25, 100 12.5 200 0.9980 1.09 393.2>355.3 30 15 恩诺沙星 360.4>245.0 50 25 50, 200 25 400 0.9961 2.26 360.4>316.1 50 25 红霉素 734.4>158.1 30 32 2.5, 10 1.25 20 0.9982 0.61 734.4>576.5 30 20 林可霉素 407.2>126.1 36 34 12.5, 50 6.25 100 0.9931 1.03 407.2>359.3 36 20 洛美沙星 352.1>265.1 31 22 50, 200 25 400 0.9960 3.79 352.1>308.1 31 16 苯唑西林 402.2>160.0 30 12 25, 100 12.5 200 0.9974 1.06 402.2>243.1 30 15 土霉素 461.2>426.2 30 21 25, 100 12.5 200 0.9952 1.06 461.2>443.1 30 青霉素 335.2>160.1 20 30 12.5, 50 6.25 100 0.9903 3.46 335.2>176.1 20 30 保泰松 309.4>160.0 37 20 25, 100 12.5 200 0.9915 4.29 309.4>103.9 37 20 莱克多巴胺 302.2>164.1 30 15 75, 300 37.5 600 0.9915 1.03 302.2>107.0 30 27 沙丁胺醇 240.2>148.1 30 20 25, 100 12.5 200 0.9907 0.61 240.2>222.1 30 12 磺胺甲基嘧啶 265.0>92.0 30 28 25, 100 12.5 200 0.9918 0.91 265.0>156.0 30 15 磺胺二甲嘧啶 279.1>186.0 30 16 25, 100 12.5 200 0.9971 1.56 279.1>92.0 30 28 磺胺 156.0>92.0 30 15 25, 100 12.5 200 0.9977 1.73 156.0>65.0 30 25 四环素 445.3>154.0 30 26 25, 100 12.5 200 0.9970 1.15 445.3>410.2 30 21 泰乐菌素 916.5>174.1 57 40 5, 20 2.5 40 0.9938 2.48 916.5>101.1 57 45 表 1. 本研究使用的基质匹配校准数据 MRM 通道 ( 初级通道列在第一列 ) 仪器参数和保留时间 (RT) 3

结果表 2 展示了对加标组织样品进行重复分析获得的数据 虾和三文鱼的基质效应平均约为 40 图 1 所示的色谱图展示了 Oasis PRiME HLB 小柱的净化效果, 该小柱可去除虾提取物中 95 以上的磷脂 同时还可去除 90 以上的正己烷提取的脂肪 1 化合物 虾 三文鱼 低浓度高浓度低浓度高浓度 RSD() RSD() RSD() RSD() 阿莫西林 BLOQ 67 18 BLOQ 59 17 卡巴氧 113 9 75 10 85 5 84 7 头孢噻呋 111 7 84 6 64 4 67 4 氯霉素 106 7 77 12 79 7 69 10 金霉素 79 7 63 17 67 5 65 7 环丙沙星 190 14 103 15 109 9 95 4 皮质醇 99 8 80 6 82 4 82 4 地塞米松 112 9 79 7 89 8 79 6 恩诺沙星 90 12 71 12 86 4 84 8 红霉素 110 7 83 8 85 9 86 7 林可霉素 104 6 99 6 90 4 92 3 洛美沙星 126 11 90 11 97 4 92 5 苯唑西林 115 5 86 2 71 2 74 5 土霉素 125 11 92 7 83 5 76 4 青霉素 112 10 86 6 70 10 71 6 保泰松 78 10 51 8 51 7 51 3 莱克多巴胺 102 9 87 8 87 3 90 4 沙丁胺醇 115 7 89 4 92 12 93 3 磺胺 BLOQ 82 17 BLOQ 95 12 磺胺甲基嘧啶 107 7 91 7 83 3 77 12 磺胺二甲嘧啶 102 8 85 9 82 3 78 8 四环素 106 7 77 12 79 7 69 10 泰乐菌素 116 10 98 4 76 7 87 3 表 2. 对加标组织样品进行重复分析所得的数据 (BLOQ 低于定量限 ) 4

100 Oasis PRiME HLB 净化 去除 95 的磷脂 0 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 100 4.59 未净化 0 时间 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50 5.00 5.50 图 1. LC-MS/MS 色谱图显示有效去除了虾提取物中 95 以上的磷脂 讨论我们综合 Lehotay 2 提出的方法和 Tran 3 的优化建立了本研究中采用的步骤 整个方法的基本上大于 70, 但是一些强极性类化合物 ( 例如四环素 ) 的非常低 然而,Oasis PRiME HLB 小柱净化几乎不会对任何方法造成损失 如表 3 所示, 通过对空白基质提取液后添加分析物, 进而通过 SPE 净化后测定的所有分析物 ( 除保泰松外 ) 的都非常出色, 具体来讲, 虾中的大于 80, 三文鱼中大于 90 化合物 虾 (RSD) n=5 三文鱼 (RSD) n=5 阿莫西林 81 (23) 97 (37) 卡巴氧 102 (3) 99 (3) 头孢噻呋 102 (2) 99 (1) 氯霉素 84 (17) 87 (5) 金霉素 98 (3) 95 (1) 环丙沙星 93 (4) 103 (5) 皮质醇 89 (2) 91 (2) 地塞米松 84 (3) 90 (4) 恩诺沙星 94 (1) 97 (3) 红霉素 83 (11) 104 (4) 林可霉素 101 (4) 103 (2) 洛美沙星 98 (2) 93 (4) 苯唑西林 100 (1) 95 (2) 土霉素 104 (4) 101 (4) 青霉素 98 (3) 97 (3) 保泰松 55 (4) 60 (1) 莱克多巴胺 98 (1) 97 (2) 沙丁胺醇 107 (2) 99 (6) 磺胺 109 (9) 95 (10) 磺胺甲基嘧啶 93 (2) 93 (2) 磺胺二甲嘧啶 93 (2) 93 (2) 四环素 99 (3) 98 (5) 泰乐菌素 84 (5) 103 (5) 表 3. SPE ( 通过式净化之后, 加标的虾或三文鱼提取物中回收到的化合物的百分比 ) 5

结论 本实验在虾和三文鱼组织的分析中应用了简便有效的提取 / 蛋白沉 淀步骤 通过简单的 Oasis PRiME HLB 小柱通过式净化方案去除了初始提取物中 90 以上的脂肪和磷脂 通过本文的样品制备方法获得的洗脱液较澄清, 且在 LC-MS 分析前无 需进行后续的过滤操作 通过使用简单的 Oasis PRiME HLB 小柱通过式净化方案, 多种兽药均表 现出一致的高 参考文献 1. M. Young and K. Tran, Oasis PRiME HLB Cartridge for Effective Cleanup of Meat Extracts Prior to Multi-Residue Veterinary Drug UPLC-MS Analysis, Waters Application Brief, 2015. 2. S. Lehotay, High-Throughput Screening Analysis by UHPLC-MS/MS of >60 Veterinary Drugs in Animal Tissues, 125th AOAC Annual Meeting, Presentation 2303, 21 September, 2011. 3. M. Young and K. Tran, Optimized Extraction and Cleanup Protocols For LC-MS/MS Multiresidue Determination of Veterinary Drugs in Edible Muscle Tissues, Waters Application Note 2011. 扫一扫, 关注沃特世微信 Waters The Science of What's Possible UPLC Oasis Xevo MassLynx 和 ACQUITY UPLC 是沃特世公司的注册商标 CSH 是沃特世公司的商标 其它所有商标均归各自的拥有者所有 2015 年沃特世公司中国印刷 2015 年 9 月 720005488ZH AG-PDF 010-5209 3866 021-6156 2666 020-2829 5999 028-6765 3588 852-2964 1800 800 (400) 820 2676 www.waters.com