淡水鱼中孔雀石绿和隐色孔雀石绿的筛检

王中泰

淡水鱼中孔雀石绿和隐色孔雀石绿的筛检

磺酸化磁性氮化碳固相萃取-超高液相色谱-串联质谱筛检淡水鱼中孔

雀石绿和隐色孔雀石绿。

前言
孔雀石绿 (MG) 是一种严重威胁人体健康的致癌、致突变、致畸和呼吸毒性的三苯甲烷类化合物 , 隐色孔雀石绿 (LMG) 是 MG 在生物体内的主要代谢产物 , 相对于 MG, 其在人体内半衰期更长 , 毒性更强。

虽然 MG 早在 2003 年就被列入了第一批 “ 食品动物禁用的兽药及其他化合物清单 ”, 禁止在所有食用动物中使用 , 且农业部公告第 250 号进一步将其列为禁止使用药物 , 强调水产品中不得检出 MG 及其代谢产物 LMG, 但由于 MG 对鱼体和鱼卵的水霉病有特效 , 水产业养殖户常铤而走险 , 继续违规使用。

据 2020 年食用农产品市场监管部门抽检报告 , 淡水鱼为不合格率最高的水产品 , 共计 597 批次 , 其中 MG 检出 70 批次 , 检出率高达 11.73% 。因此 , 淡水鱼中 MG 和 LMG 的灵敏筛检对水产品食用安全非常必要。

检测淡水鱼中的 MG 和 LMG 时 , 须进行样品前处理以净化样品基质和富集目标物。固相萃取 (SPE) 是最常使用的前处理方法 , 但在传统的 SPE 过程中 ,SPE 吸附剂常为小粒径和非球形填料形式 , 因此会出现高背压或填料堵塞等问题。

磁性固相萃取 (MSPE) 是 SPE 的一种操作形式 , 吸附剂包括磁源 ( 通常为 Fe3O4) 和非磁功能性材料两部分 , 磁源可与外部磁场相互作用 , 非磁功能材料可为目标物提供独特的吸附位点。

磁性吸附剂能够分散在大体积的样品中 , 增加吸附剂与目标物之间的接触机会 , 萃取效率高 , 且操作简便 , 仅需施加外部磁场即可实现目标物与样品溶液的分离 , 已广泛应用于食品安全分析、环境监测等领域。

氮化碳 (GCN) 是由 C 、 N 和 H 组成的一种高分子材料 , 具有良好的化学、热稳定性以及亲水亲油平衡性的三嗪结构 , 且 GCN 本身含有丰富的 -NH- 和 -NH2 基团 , 利于该材料的功能化改性。目前已有基于磁性氮化碳 (MGCN) 或功能化 MGCN 的 MSPE 用于食品安全监测的研究报道。但尚未有 MGCN 或功能化 MGCN 应用于水产品中 MG 和 / 或 LMG 检测的研究报道。

本工作将 GCN 与 Fe3O4 复合 , 制得 MGCN 基底 , 通过氯磺酸与 GCN 上的 -NH2 基团反应引入磺酸基团 , 获得磺酸化磁性氮化碳 (S-MGCN) 作为吸附剂 , 通过优化基于 S-MGCN 的 MSPE 条件 , 结合超高效液相色谱 - 串联质谱 (UPLC-MS/MS) 建立了同时筛检淡水鱼样品中 MG 和 LMG 的方法 , 并通过对灵敏度、准确度、精密度等指标进行评价及对实际样品的检测验证了新方法的实际应用性能。

一、 S-MGCN 的制备
将 15 g 三聚氰胺置于陶瓷纤维马弗炉中 , 以 15 ℃ /min 的速率从 25 ℃ 升温至 550 ℃ , 维持 4 h, 待马弗炉冷却至室温后 , 得到 GCN 。

将 0.4 g GCN 超声均匀分散在 60 mL 的 EG 中 , 加入 0.4 g FeCl3·6H2O 和 1.05 g NaAc·3H2O, 于 600 r/min 转速下磁力搅拌 30 min, 将所得混合溶液转移至事先预热 30 min 的反应釜中 , 于 200 ℃ 下反应 12 h, 收集反应产物 , 用 2 mL 超纯水和 2 mL 无水乙醇分别依次振荡洗涤 3 次 ,60 ℃ 真空干燥 12 h, 得到 MGCN 。

参照文献方法修饰磺酸基团 , 将 1 g MGCN 放入带恒压滴液漏斗的三颈圆底烧瓶中 , 加入 25 mL 二氯甲烷 , 在恒温摇床上振荡均匀后 , 冰浴条件下 , 在 20 min 内经漏斗加入 25 mL 氯磺酸 - 二氯甲烷 (1 ∶ 12.5, v/v) 后 , 再次置于恒温摇床上 , 室温下以 120 r/min 振荡反应 5 h 。反应结束后 , 所得产物用 2 mL 乙酸乙酯和 2 mL 甲醇分别依次振荡洗涤 3 次 , 在 60 ℃ 真空干燥 8 h, 得 S-MGCN 。

二、样品的采集与处理

在苏州市姑苏区农贸市场采集淡水鱼样品。每条鱼分别取其背部、尾部及两面腹部的鱼肉各约 15 g, 共约 60 g, 混合后绞碎成鱼肉糜 , 置于 100 mL 样品瓶中 , 密封并对样品编号标记 , 于 -20 ℃ 保存 , 一周内完成检测。

称取 2 g( 精确至 0.01 g) 室温下解冻的鱼肉糜样品于 15 mL 离心管中 , 向其中加入 4 mL 乙腈 , 涡旋萃取 2 min 后 , 以 8000 r/min 离心 5 min, 取 200 μL 上清液于另一 15 mL 离心管中 , 用超纯水稀释至 4 mL, 用 0.5 mol/L 的盐酸溶液调节 pH 至 5, 得到样品溶液。

在样品溶液中加入 15 mg 的 S-MGCN, 涡旋萃取 2 min 后 , 用磁铁将吸附剂与样品溶液分离 , 弃去上清液 , 用 1 mL (0.5 mL+0.5 mL) 1%(v/v) 氨水乙腈将 S-MGCN 上吸附的目标物洗脱下来 , 取洗脱液直接进行 UPLC-MS/MS 分析。

三、 UPLC-MS/MS 分析
色谱条件

色谱柱 :ACQUITY UPLC BEH C18(100 mm×2.1 mm, 1.7μm); 柱温 :40 ℃ ; 流动相 :A 为 0.1% 甲酸水溶液 ( 含 2 mmol/L 甲酸铵溶液 ),B 为 0.1% 甲酸甲醇溶液 ; 流速 :0.3 mL/min 。梯度洗脱程序 :0~0.5 min, 70%A; 0.5~1.5 min, 70%A~35%A; 1.5~3.0 min,35%A~15%A; 3.0~5.5 min, 15%A; 5.5~7.0 min, 15%A~70%A 。进样量 :3 μL 。

质谱检测参数

离子源 :ESI 源 ; 扫描模式 : 正离子扫描模式 ; 监测模式 : 多反应监测 (MRM); 离子源温度 :150 ℃ ; 脱溶剂温度 :350 ℃ 。其他质谱参数见原文表 1 。

结论
本研究成功制备了复合吸附材料 S-MGCN, 并基于 S-MGCN 材料的 MSPE 结合 UPLC-MS/MS 建立了同时测定淡水鱼中 MG 和 LMG 的新方法。 S-MGCN 的三嗪结构、富含的氨基官能团、修饰的磺酸基团可分别与目标物形成 π-π 相互作用、氢键及静电引力等多种相互作用机制 , 可高效吸附目标物 , 对复杂的样品基质具有良好的净化能力。方法的灵敏度、准确度和精密度与国家标准相当或更优 , 且简化了样品前处理过程。同时 , 基于其丰富的吸附机制 ,S-MGCN 可能对含有芳杂环、羟基、氨基等官能团或其他碱性分析物也有较好的吸附效能 , 具有良好的应用潜力。

王中泰

文章信息
色谱, 2023, 41(8): 673-682
DOI: 10.3724/SP.J.1123.2022.12009