甾類同化激素類藥物殘留分析技術——前處理方法(一)
甾類同化激素類藥物殘留分析技術——前處理方法(一)
[db:作者] / 2022-12-12 00:008.1.4.1 前處理方法
由于基質復雜,ASs的殘留量極低,再加上樣品提取和純化的過程非常繁瑣,導致最后的回收率較低,使得樣品中ASs多組分殘留的檢測具有一定的難度。不但要求有高靈敏度的檢測方法,而且也需要相應高效的提取和凈化方法。一般固體樣品需要經過粉碎或冷凍干燥均質化后,在適當條件下水解,將結合態的ASs解離出來,然后經有機溶劑提取和凈化后進行分析。
(1) 水解方法
ASs在動物體內常以結合態形式存在,如硫酸酯、葡萄糖醛酸苷等。為提高方法提取效率,必須通過水解使ASs游離出來。水解方法一般有三種:酸解、堿解和酶解。
Rambaud等建立了人頭發中ASs多殘留的氣相色譜-串聯質譜(GC-MS/MS)檢測方法。樣品經磨碎后在50℃條件下用甲醇提取,用甲醇化鈉(MeONa)和HCl進行酸性水解后,用乙酸乙酯再次提取,再用NaOH中和,GC-MSMS分析。方法定量限(LOQ)可達0.1~10μg/kg,平均回收率為50%。
Kaklamanos等建立了肌肉組織中的20種ASs的液相色譜-串聯質譜(LC-MS/MS)檢測方法。樣品用含枯草桿菌的pH9.5 Tris緩沖液進行堿水解,叔丁基甲醚提取,55℃旋轉蒸干,加入甲醇-水(4+1,v/v)渦動混勻,然后采用正己烷除脂,再用OasisHLB和氨基柱分別進行凈化后,LC-MS/MS檢測。該方法檢測限(CCa)為0.03~0.14ng/g,檢測能力(CCβ)為0.05~0.24ng/g。
酶解的作用條件溫和,可避免ASs在強酸、高溫等條件下被破壞,且由于酶的催化活性,水解效率高,被廣泛使用。酶解常采用β-葡萄糖醛酸苷酶和芳基硫酸酯酶,通常在37℃酶解數小時。Marchand等利用氣相色譜-質譜(GC-MS)檢測了肉中的ASs。凍干樣品用甲醇-醋酸緩沖液提取后,通過葡萄糖醛酸酶和硫酸酯酶解離待測藥物(52℃孵育15小時,pH5.2),再用醋酸緩沖液液液分配,過ENVI-Chrom P柱凈化后,分別按酚結構藥物和D4-3-酮類藥物進行衍生化,再用GC-MS分析。該方法測得23種ASs的檢測限(LOD)為5~100ng/kg,其方法學指標符合歐盟標準。
(2)提取方法
ASs殘留的提取主要采用液液萃取(LLE)的方法。近年來,一些新的提取技術,如微波輔助提取(MAE)、加速溶劑萃取(ASE)、超臨界流體萃取(SFE)也開始應用到ASs殘留的提取中。
1) 液液萃取(liquid liquid extraction,LLE)
ASs種類較多,殘留濃度較低(ng/kg~μg/kg),且樣品基質較為復雜,使殘留分析變得較為困難。一般來說,肉、脂肪、腎臟和肝臟常采用有機溶劑進行LLE提取,同時進行研磨、冷凍干燥和勻質,然后進行多步驟液液分配凈化或固相萃取凈化。一般常以甲醇為提取溶劑,乙腈、乙醚、叔丁基甲醚等也可作為其提取劑。
秦燕等建立了動物肌肉組織中多種ASs的LC-MS/MS分析方法。樣品加醋酸緩沖溶液均質,經酶水解后,再加甲醇超聲提取,用叔丁基甲醚LLE至少兩次后,再用反相固相萃取柱凈化,用LC-MS/MS在多反應監測(MRM)模式下定性及定量分析。該方法測得10種ASs的LOQ為0.5~1.0μg/kg,平均回收率為55%~77%,相對標準偏差(RSD)為7.1%~35%。Blasco等建立了肉中ASs殘留檢測的LC-MS/MS分析方法。樣品經酶解后用甲醇提取,然后用C18和氨基柱固相萃取凈化,結合使用正離子和負離子切換模式進行質譜分析,方法LOD和LOQ都低于0.5ng/g。Vanhaecke等建立了牛肉中34種ASs(10種雌激素、14種雄激素和10種孕激素)殘留的超高效液相色譜串聯質譜(UPLC-MS/MS)檢測方法。樣品經甲醇勻質,正已烷除脂,乙醚LLE后,采用硅膠柱和氨基柱凈化。UPLC-MS/MS采用大氣壓化學電離源(APCI)在正離子和負離子模式下采集數據。該方法的CCa為0.04~0.88μg/kg,CCβ為0.12~1.9ug/kg,日內變異系數(CV)與日間CV均低于20%,線性關系良好(r>0.99)。
徐錦忠等用乙腈提取了雞肉和雞蛋中的睪酮、甲基睪酮、群勃龍、去氫睪酮、諾龍、美睪酮、康力龍、丙酸諾龍、丙酸睪酮和苯丙酸諾龍。超聲提取后用正己烷液液分配除脂,LC-MS/MS在選擇反應監測(SRM)、正離子模式下進行定性及定量分析。方法LOQ為0.5μg/kg,平均回收率為73.4%~108.9%,RSD為3.4%~13.4%。實驗比較了乙腈、叔丁基甲醚和乙酸乙酯的提取效率,發現幾種溶劑的提取回收率相差不大,乙酸乙酯和叔丁基甲醚提取后脂肪較多,而乙腈提取液中則較少。
曾東平等建立了豬肉中8種性激素(己烯雌酚、甲基睪酮、炔諾酮、17a-乙炔雌二醇、雌二醇、6a-甲基-17a-羥基孕酮、苯甲酸雌二醇和醋酸氯地孕酮)的GC-MS檢測方法。樣品用乙醚提取,然后使用甲醇-水和石油醚進行液液分配,氮氣吹干提取液后,用水和乙醚進行再次提取,然后用氨基固相萃取柱凈化,再經衍生化反應后進GC-MS分析。8種ASs的平均回收率大于70%,批內CV為2.7%~12%,批間CV為5.9%~12%;LOD和LOQ分別為0.94~1.92μg/kg、3.13~8.03μg/kg。賀利民等在堿性條件下用叔丁基甲醚提取肌肉組織及雞蛋中的11種ASs,經過冷凍離心脫脂凈化后,LC-MS/MS檢測。動物肌肉和雞蛋中睪酮、甲基睪酮、去氫睪酮、美睪酮及康力龍的LOD是0.3μg/kg,回收率是62.3%~105%,RSD為0.5%~15%;群勃龍、諾龍、丙酸諾龍、丙酸睪酮、苯丙酸諾龍的回收率大于50%,RSD小于16%。實驗比較了甲醇、乙腈、乙酸乙酯和叔丁基甲醚等溶劑或其混合物的提取效果,發現叔丁基甲醚的提取回收率高且易于濃縮。Saeed等在對肉制品中同化激素殘留水平調查中,也采用叔丁基甲醚提取,藥物經免疫親和柱凈化后,GC-MS檢測分析。6種ASs的平均回收率是77%~99%。
2)超臨界流體萃取(supercritical fluid extraction,SFE)
SFE是跟索氏提取法類似的一項技術,區別是提取過程中使用超臨界流體作為溶劑,最常用的超臨界流體是二氧化碳。這項技術的主要優點是高擴散率、低黏度和較小的表面張力16。Stolker等將SFE應用于動物組織中醋酸甲地孕酮、醋酸甲羥孕酮、醋酸氯睪酮和醋酸美侖孕酮的檢測。采用二氧化碳為超臨界流體,氧化鋁作為吸附劑來提取待檢測化合物。經提取后的激素再進行堿性酶解和衍生化處理,最后上GC-MS分析。方法LOD可以達到2μg/kg,重復性為4%~42%(n=9),再現性為2%~39%。Din等使用SFE技術提取牛肉中的群勃龍,采用甲醇增加溶解性,并減少基質干擾。用含10%甲醇的二氧化碳在400atm、75℃下提取60min,回收率可達到98%。
3)加速溶劑萃取(accelerated solvent extraction,ASE)
ASE是利用升高溫度和壓力,增加物質溶解度和溶質擴散速度,提高萃取的效率。與傳統提取方式相比,ASE速度快、溶劑用量少、萃取效率高、待測組分回收率好,可實現全自動安全操作。Hooijerink等采用ASE建立了一種檢測腎脂肪中6種孕激素(醋酸氟羥孕酮、地馬孕酮醋酸酯、醋酸甲地孕酮、氯地孕酮、醋酸美侖孕酮、醋酸甲羥孕酮)的分析方法。ASE裝置中裝有氧化鋁、無水硫酸鈉和腎脂肪,混合后,用乙腈進行在線提取,再冷凍除去脂肪,C18固相萃取柱凈化,LC-MS/MS進行檢測。該方法的CCa為0.3~0.9ng/g,CCβ小于等于2ng/g,回收率為17%~58%。
4)微波輔助萃取(microwave-assisted extraction,MAE)
MAE可加熱攪拌樣品,有助于提高固體樣品的提取效率。同時,MAE提取時間短,可用于替代索式提取法,但仍其需要其他的提取與凈化步驟。Wang等采用動態微波輔助提取(DMAE)與鹽析液液萃取(SLLE)相結合方法檢測魚組織中9種ASs。該方法提取過程見圖8-3。ASs藥物在微波輔助下采用乙腈-水提取,乙腈-醋酸銨溶液中進行分配,LC-MS/MS檢測。該方法的LOD為0.03~0.15ng/g,回收率為(75.3%±4.9%)~(95.4%±6.2%)。
圖8-3 動態微波輔助提取(DMAE)-鹽析液液萃取(SLLE)裝置流程圖
A.盛溶劑(乙腈或水)容器:B.微波;C.萃取容器;D.真空泵;E.真空閥;F.收集管;G真空SPE管;H.流速控制閥
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