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超高效液相色谱-串联质谱法测定饲料中的己烯雌酚

  作者: 来源: 日期:2011-07-15  
摘  要:本文建立了饲料中己烯雌酚的高效液相色谱—串联质谱检测方法(UPLC-MS/MS)。色谱条件:色谱柱为ACQUITY UPLC BEH C18柱 2.1mm×50mm 1.7μm;流动相为乙腈—水(50:50,v/v),流速0.2mL/min;进样体积10μL;柱温35℃。采用负电喷雾离子源,在多反应监测(MRM)模式下进行分析,外标法定量,3对定性离子对分别为:m/z 320.90>151.85、320.90>256.92和320.90>193.90,定量离子对为320.90>151.85。在0.1~500μg/L浓度范围内呈良好的线性,相关系数r>0.999。在1、5、20mg/kg 3个添加水平,平均回收率75.2%~97.6%,日内变异系数在2.1%~6.3%之间,日间变异系数在3.2%~9.7%,检测限为10μg/kg。
    关键词:饲料;己烯雌酚;高效液相色谱—串联质谱

    己烯雌酚(Diethylstilbestrol,DES) 化学名为1,2-双(4-羟苯基)-1,2-二乙基乙烯,俗名乙底酚,是一种人工合成的二苯乙烯类雌性激素,由于其具有促进动物生长、增加蛋白质沉积和提高饲料转化率的作用,曾经作为促生长剂广泛应用于畜牧养殖业。人长期食用残留有己烯雌酚的产品体内激素平衡将被扰乱,导致妇女的更年期紊乱、女童性早熟、男性女性化、生育能力降低,并诱发女性乳腺癌、卵巢癌等疾病。因此,世界上绝大多数国家禁止在食品动物中使用DES,2002年我国农业部规定DES禁止在饲料中使用,2003年农业部规定DES在可食性动物组织中不得检出。本文采用外标法定量,建立了饲料中己烯雌酚的超高效液相色谱-串联质谱检测方法,该方法适用于配合饲料和预混料中己烯雌酚的检测。

    1 材料与方法
    1.1 仪器与试剂
    1.1.1 仪器
    超高效液相色谱—串联质谱联用仪(UPLC Quattro Premier),美国Waters 公司。
    1.1.2 色谱条件
    色谱柱为ACQUITY UPLC BEH C18柱 2.1mm×50mm 1.7μm;流动相为乙腈—水(50:50,v/v),流速0.2mL/min;进样体积10μL;柱温35℃。
    1.1.3 质谱条件
    离子源ESI(电喷雾离子源),扫描方式负离子扫描,检测方式MRM(多反应监测),离子源温度110℃,雾化气温度350℃,毛细管电压3.5kV,锥孔电压25v。
    1.1.4 试剂
    己烯雌酚标准品,含量99.0%,批号60518,购自德国Dr. Ehrenstorfer。甲醇为色谱纯。水为超纯水,用美国MILLIPORE超纯水仪自制。
    1.2 实验方法
    1.2.1 标准溶液贮备液(1mg/mL)的配制
    准确称取0.025g己烯雌酚标准品,置于25mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容,充分摇匀,配制成1mg/mL的标准贮备液,密封,-20℃保存。
    1.2.2 标准工作溶液(50μg/mL)的配制
    用移液器取5mL贮备液(1mg/mL)于100mL容量瓶中,用甲醇定容,得到50μg/mL的标准工作液,密封,4℃保存备用。
    1.2.3 标准曲线的绘制
    分别准确吸取一定量的标准工作溶液(50μg/mL),用流动相稀释成0.1、1、10、50、100、500ng/mL的标准溶液,分别进样10μL,得峰面积。以己烯雌酚特征离子质量色谱峰面积为纵坐标,浓度为横坐标,绘制标准曲线,采用外标法定量。
    1.2.4 样品前处理
    称取2.0g饲料样品置于50mL聚丙烯离心管中,加入2mL蒸馏水,待饲料浸润后再加入18mL甲醇,涡旋混匀1min,震荡10min,6 000r/min离心5min,取上清液,加入20mL正己烷,涡旋,震荡10min,6 000r/min离心5min,取下层液体,过0.20μm滤膜过滤后供高效液相色谱—串联质谱法测定,上机前用50%甲醇溶液10倍稀释。
    1.2.5 添加回收率和精密度的测定
    称取空白饲料2.0g置于50mL聚丙烯离心管中,设0.1、5、20mg/kg 3个添加水平,每个浓度做5个平行,按1.2.4方法处理,取10μL进样分析,每个浓度重复进样3次。根据峰面积计算添加回收率和日内变异系数,连续做3d,计算日间变异系数。
    1.2.6 灵敏度的测定
    取空白饲料做10个平行,按照1.2.4方法处理,测得基线噪音值,并求其平均值。按照信噪比S/N=3确定为检测限(LOD),S/N=10(LOQ)确定为定量限。

    2 结果与讨论
    2.1 方法的线性范围
    己烯雌酚浓度在0.1~500μg/L范围内,线性关系良好,线性方程为y=537.21x-104.47,相关系数r=0.9995(图1)。

图1 己烯雌酚标准溶液的工作曲线

    2.2 回收率和精密度的确定
    添加回收率和变异系数见表1。结果表明,在相应的保留时间内空白饲料对被测药物无任何干扰,本方法适用于饲料中己烯雌酚残留的检测。

表1 饲料中己烯雌酚添加回收结果

药物

添加浓度/(mg/kg)

回收率/%

日内RSD(%)/(n=5)

日间RSD(%)/(n=3)

己烯雌酚

0.1

75.2±3.23

4.3

8.6

5

84.2±2.03

2.4

5.5

20

97.6±1.07

1.1

3.8

    2.3 灵敏度
    传统的液质联用流速较大、半峰宽较宽,导致色谱峰扩散、液质联用灵敏度降低,液相成为质谱灵敏度提高的瓶颈。近年来出现了基于小颗粒技术的超高效液相色谱(UPLC)技术,与传统的液相相比具有更高的分离能力、更快的分析速度,其流速小、半峰宽较窄、色谱峰扩散小,从而使液质联用灵敏度得到了极大地提高。该方法测定己烯雌酚在饲料中的检测限为10μg/kg,定量限20μg/kg。
    2.4 己烯雌酚的质谱条件优化
    己烯雌酚由于其化学结构中羟基、酰氨键的存在,具有很强的极性,在负离子模式下有较高的响应。故在负离子模式下进行全扫描,以乙腈-水(50:50,V/V)为流动相,采用流动注射泵连续进样,对己烯雌酚的质谱条件进行优化,以选择准分子离子峰([M-H]-)和电离方式。根据己烯雌酚的响应和保留时间差异,设置了1个通道进行监测。结合基质空白和基质标准液的离子扫描图,优化参数,从而相应地确定了在多反应监测模式下信号采集的特征离子对,优化后的离子质谱参数见表2。

表2 己烯雌酚质谱参数

药物

定性离子对/(m/z)

定量离子对/(m/z)

Dwell(secs)

碰撞能量/eV

锥孔电压/V

己烯雌酚

 

320.90>151.85

0.15

18

35

320.90>256.92

 

0.15

11

35

320.90>193.90

 

0.15

13

35

图2  己烯雌酚标准品(0.1μg/L)特征离子质量色谱图 (A)、空白饲料己烯雌酚特征
离子质量色谱图(B)、饲料中添加己烯雌酚(0.1mg/kg)特征离子质量色谱图(C)

    2.5 饲料样品前处理条件优化
    关于己烯雌酚饲料样品前处理的方法的报道,主要采用乙酸乙酯、甲醇和乙腈等作为提取溶剂,提取后过C18柱净化,该类方法费时,而且回收率也很低。而且采用乙酸乙酯作为提取溶剂,本底较高。2007年颁布的国标饲料中高效液相色谱-串联质谱检测方法前处理使用了液液分配净化和固相萃取柱净化,方法繁琐、回收率低、重复性差。本文采用甲醇提取,正己烷脱脂,有效去除了杂质干扰,前处理简单、快速、经济。己烯雌酚标准品、空白饲料、空白添加样品的特征离子质量色谱图见图2,由其可知,样品的杂质峰较少,己烯雌酚峰形良好。

    3 结论
    该方法分析饲料中的己烯雌酚,前处理方法操作简便、快速、净化效果好,可同时定性和定量,方法的回收率、重复性、检测限均能满足饲料中己烯雌酚残留检测的要求。
    (参考文献略)

 饲料广角

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