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喹噁啉类药物残留分析技术——提取方法

[db:作者] / 2022-12-20 00:00

喹噁啉类残留分析对象主要包括药物原形及其代谢产物。此外,动物组织中喹噁啉类药物经过机体代谢,在动物体内N1和N4位脱氧,也常检测脱一氧和脱二氧中间代谢产物。中间代谢物进一步代谢为QCA或MQCA,QCA和MQCA在动物体内消除缓慢,分别规定为CBX和OLQ的残留标示物。各代谢物化学结构式见图15-1 和图15-2。 这两种残留标示物均呈现酸性特征,常利用这一特征进行残留分析。国内研制的CYX、QCT和MQX等产品,残留标示物还有待确定。

  

15.1.4.1 前处理方法

  

(1)提取方法

  

喹噁啉类药物不宜在高温高压下进行提取,目前主要采用传统的液液萃取方法(liquidliquid extraction,LLE)来提取动物源基质中的该类药物。本类药物中的CBX、OLQ等原形药物及其脱一氧和脱:二氧对应的脱氧代谢物不与组织结合,直接提取即可。但在动物体内,CBX残留标示物为QCA,CYX也代谢为QCA;OLQ残留标示物为MQCA,MQX、QCT也代谢为MQCA。QCA和MQCA为有机酸,极性较强,在动物体内通过共价键与一些氨基酸或蛋白质结合,以结合态存在,需要利用酶水解或化学水解方法使之先被释放出来再进行提取。

  

1)直接提取

  

药物原形以及中间脱氧代谢物不与组织结合,直接提取即可。

  

Huang等测定鸡血液、肌肉、肝脏、肾脏和脂肪中CYX及其代谢物BDCYX。血浆用等体积甲醇涡动萃取2 min;其他组织,2g样品先加入1 mL水,涡动混合1 min后,脂肪样品用甲醇-乙腈(1+1,v/v)提取,其他样品用乙酸乙酯提取,第一次4mL,然后依次为2×2mL提取,涡动混合后,超声提取5min,低温离心取有机溶剂层,净化后用高效液相色谱(HPLC)测定。CYX和BDCYX的定量限(LOQ)为0.025mg/kg(血浆和组织);方法回收率在73%~87%之间,日间相对标准偏差(RSD)小于9.86%。Zhang等提取羊组织中CYX及其代谢物BDCYX。5g肌肉、肝脏、肾脏加入2mL水、10mL乙酸乙酯匀浆,脂肪组织加入10mL乙腈匀浆,重复提取一次,取2次提取上清液蒸干,残留物用乙腈-正己烷液液分配净化,乙腈层蒸干用甲醇复溶后HPLC测定。CYX的回收率在65%~79%之间,日间变异系数(CV)为6.7%~11.1%;BDCYX的回收率为70%~92%,日间CV为4.7%~15.9%;方法检测限(LOD)为15μg/kg,LOQ为25ug/kg。He等用乙腈直接提取血液中的CYX代谢物QCA、BDCYX、1-脱氧喹赛多和4-脱氧喹赛多。HPLC测定的检测限(CCa)为1.0~4.0μg/L,检测能力(CCβ)小于10μg/L,回收率为87.4%~93.9%,CV小于10%。

  

Aerts等采用甲醇-乙腈直接提取猪组织中CBX及其代谢物1-脱氧卡巴氧、4~脱氧卡巴氧和BDCBX。10g匀浆样品(肌肉、肝脏、肾脏)中加入40mL甲醇-乙腈(1+1,v/v),振荡混合15min,2000g离心5min,取上清液进一步净化。HPLC测定的LOD为0.5~1μg/kg(CBX)、2~3μg/kg(BDCBX)、1~2μg/kg(1-脱氧卡巴氧和4-脱氧卡巴氧),平均回收率为81%~87%,CV为4%~10%。我国国家标准GB/T20746-2006测定牛、猪肝脏和肌肉中CBX残留。5g试样中加入5g中性氧化铝,25mL乙腈-乙酸乙酯(1+1,v/v)混合5min提取,离心取上清液,进一步净化,液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)测定,LOD为0.5μg/kg,回收率为79%~90%。

  

Huang等测定猪、鸡组织中QCT及其代谢物BDQCT,5g肌肉/肝脏加2mL水,15mL乙酸乙酯;5g脂肪加15mL甲醇-乙腈(1+1,v/v),振荡1min,超声1min,离心取.上清液蒸干,残留物用乙腈异辛烷溶解和液液分配,蒸千乙腈层,复溶后进HPLC测定。LOD和LOQ分别为0.025mg/kg;和0.05mg/kg;猪组织中QCT回收率为69%~85%,CV为3.8%~11.2%;BDQCT回收率为71%~81%,CV为6.9%~11.2%。鸡组织中QCT回收率为67%~82%,CV为9.2%~11.9%;BDQCT回收率为65%~79%,CV为7.7%~10.3%。

  

Zhang等测定猪尿中MQX及其4种代谢物:1-脱氧乙酰甲喹、4-脱氧乙酰甲喹、BDMQX和MQCA。5mL样品中加200μL甲醇和60μL四氯乙烷,超声波萃取4min,离心后HPLC测定。方法LOD为0.16~0.28μg/L,回收率为72.0%~91.3%,CV小于5.2%。

  

2) 水解后提取

  

A. 碱解后提取

  

用碱解方法断裂QCA或MQCA与蛋白质等结合酰胺键,碱性水解液一般用酸中和后,再用有机溶剂萃取,最常用的是乙酸乙酯。在水解过程中,动物组织中部分蛋白质也被水解产生小分子氨基酸和多肽,需要净化水解的干扰物。

  

Huang等测定猪和鸡组织中QCT代谢物MQCA,样品采用3mol/L氢氧化钠在95~100℃碱水解30~40min,然后用浓盐酸中和,再用乙酸乙酯振摇2min萃取,取乙酸乙酯提取液进一步净化后用HPLC测定。LOQ为0.05mg/kg,LOD为0.025mg/kg,回收率为74%~84%,CV为4.5%~10.8%。

  

Huang等用3mol/L氢氧化钠溶液在100℃,维持30min,水解鸡血液和组织中CYX代谢物QCA,水解液用盐酸中和,再用乙酸乙酯萃取,乙酸乙酯萃取液中的QCA再反萃取至柠檬酸缓冲液,经过阳离子交换柱净化后,再用稀盐酸与三氯甲烷液液分配净化,HPLC检测。QCA的LOQ为0.025mg/kg(血浆和内脏组织)和0.02mg/kg(肌肉);回收率为70%~87%,日间RSD为7.69%~1.43%。Zhang;等测定羊组织中CYX代谢物QCA,5g样品加入10mL 3mol/L氢氧化钠溶液,100℃碱解30min,冷却至室温,加入4mL浓盐酸混匀中和,离心,取上清解离液进一步净化后,采用HPLC测定。QCA的回收率为70%~82%,日间CV为6.6%-11.1%;LOQ为25μg/kg,LOD为15μg/kg。Hutchinson等测定猪肝脏中CBX代谢物QCA,5g组织加入3mol/L氢氧化钠溶液10mL,在100℃水解样品30min,解离与组织结合的QCA,水解液用4mL浓盐酸充分中和,用乙酸乙酯提取,提取液经液液分配和固相萃取净化后,再用LC-MS/MS测定。方法回收率为89%~109%,CV为0.15%~10%,CCa和CCβ分别为0.16 ug/kg和0.27 μg/kg。

  

B.酸解后提取

  

用氢氧化钠溶液水解血液和组织中QCA和MQCA,需要在90~100℃高温进行,动物组织中部分蛋白质也会发生分解,产生较多的小分子氨基酸,增加了样品测定的干扰,影响检测。酸性条件下水解主要采用稀酸或稀酸有机溶剂混合液来水解,加热温度较低,水解产生的游离基质成分较少,酸水解较为彻底,减少MQCA和QCA的降解损失,并有效释放结合态的MQCA和QCA,效果优于碱性水解。药物水解后转移至酸性水解液,提取时将水解液离心,直接取上清液净化即可,这样水解和提取同步进行。最常用的酸有盐酸和偏磷酸。

  

Zhang等建立了鱼、对虾体内OLQ代谢标志物MQCA的残留测定方法。5g样品加入15mL2mol/L盐酸溶液,涡动混合2min,盖塞于60℃振荡酸解1h,然后8000g离心10min,收集酸解上清液,经MAX小柱净化后,LC-MS/MS测定。LOD和LOQ分别为0.1ng/g和0.25ng/g,在添加0.25~50.0ng/g水平范围内,平均回收率为92.7%~104.3%,RSD小于6%。吕海鸾等133采用0.2mol/L盐酸于60℃振荡1h,水解和提取猪肉、猪肝、猪肾、胖头鱼、对虾和蟹组织中OLQ的残留标示物MQCA,提取上清液直接用C18固相萃取柱净化,LC-MS/MS测定。猪肉、猪肝、猪肾、鱼、对虾和蟹中MQCA的LOD依次为0.90μg/kg、1.51μg/kg、0.94μg/kg、1.04μg/kg、1.62μg/kg和1.80μg/kg,LOQ依次为3.00μg/kg、5.02μg/kg、3.13μg/kg、3.46μg/kg、5.40μg/kg、6.00μg/kg;MQCA的平均回收率均在73.6%~89.0%之间,日内RSD在15%以下,日间RSD为20%以下。梅景良等建立了鲤鱼、对虾中OLQ及其代谢物MQCA的残留分析方法。取2.5g组织加入7mL 0.3mol/L的HCI溶液,振荡提取2min,离心转移上清液,残渣再用6mL 0.3mol/L的HCI溶液提取一次,C18固相萃取柱净化,氮气吹干并用流动相定容后,HPLC测定。当OLQ及MQCA在鱼组织中的添加水平分别为20~200μg/kg和35~200μg/kg时,平均回收率分别为83.5%~87.7%和79.6%~87.4%;当OLQ及MQCA在虾组织中的添加水平分别为15~200μg/kg和30~200μg/kg时,平均回收率相应为74.6%~80.9%和81.0%~86.6%;两种组织中两种化合物的批内RSD为0.51%~4.47%,批间RSD为0.66%~7.58%;鲤鱼组织中OLQ和MQCA的LOD分别为6ug/kg和10ug/kg,LOQ分别为20μg/kg和35μg/kg;对
虾组织中OLQ和MQCA的LOD分别为4.5μg/kg和8μg/kg,LOQ分别为15μg/kg和30ug/kg。

  

Yong等建立了鸡组织中QCT代谢物MQCA的测定方法,2g样品先在氯仿-乙腈(1+2,v/v)超声波提取2次,每次超声提取10min,离心后转移两次的提取上清液,组织中再加入1mol/L盐酸,在90s℃水解1h,解离与组织结合的药物残留,放置室温后,加入10mL氯仿-乙腈(1+2,v/v)超声波提取5min,离心,取有机层蒸干,经进一步净化后,LC-MS/MS测定。方法回收率为77.1%~95.2%,CV小于15%;CCa为0.24~0.76μg/kg,CCβ小于2.34μg/kg。
采用偏磷酸水解避免了强酸和强碱的使用,水解液直接用有机溶剂萃取,可简化操作。同时,偏磷酸还可有效沉淀组织蛋白,干扰明显少于碱水解方法。

  

Horie等用0.3%偏磷酸甲醇(7+3,v/v)同时解离和提取猪肌肉和肝脏中CBX及其代谢物QCA和BDCBX,涡旋混匀,振荡提取10min,离心,上清液经HLB固相萃取柱净化后,LC-MS/MS测定。在添加浓度为2.5ng/g和5ng/g时,QCA和BDCBX的回收率为70.2%~86.3%,LOD均为1ng/g。Xu等测定猪肝中CYX代谢物QCA,用偏磷酸~甲醇-水(2+20+78,v/v)提取,LC-MS/MS测定回收率仅为40%,原因是偏磷酸脱蛋白不彻底,QCA重吸附导致回收率低下;而改用5%偏磷酸-甲醇(8+2,v/v)提取,回收率增加到70%。Della等测定猪肝中QCA,样品中加入偏磷酸-甲醇-水(2+20+78,v/v)溶液,涡动混合提取1min,离心取上清,净化后气相色谱-质谱(GC-MS)测定。方法回收率为90%~102%,CV为1.7%~8.4%,CCa和CCβ分别为32μg/kg和34ug/kg,LOD为0.2μg/kg,LOQ为0.7μg/kg。
Sniegocki等测定猪肌肉中CBX及其代谢物BDCBX、QCA和OLQ及其代谢物MQCA,5g样品匀浆,加入6mL 2%偏磷酸-20%甲醇-水溶液,混匀后超声15min提取,然后低温离心,取上清液进一步净化,LC-MS/MS测定。方法CCa为1.04~2.11ug/kg,CCβ为1.46~2.89ug/kg,回收率范围为99.8%~101.2%。Wu等提取动物组织、鱼肉中的QCA和MQCA,加入5%偏磷酸-10%甲醇溶液涡动混合提取2min,离心,取上清,再重复提取一次,合并两次提取液,再进一步净化,HPLC测定。MQCA和QCA的CC。为0.7~2.6μg/kg,CCβ为1.3~5.6ug/kg,回收率为70%~110%,RSD小于20%。研究发现,提取溶剂中加入适量甲醇可提高药物的溶解性,但甲醇含量超过10%时,回收率反而低于60%,原因可能是甲醇含量过高影响了蛋白沉淀,降低了偏磷酸的溶解度和影响了组织蛋白对药物的释放,从而降低提取回收率。实验证明5%偏磷酸10%甲醇溶液为最佳。

  

C.酶解后提取

  

酶解的方法比酸/碱水解具有更多优点,可以选择性破坏药物与组织结合键,减少样品基质共提物,但是耗时较长,一般要在16h以上。酶解前,可用甲酸消化和灭活基体的组织活性酶,提高酶解效率。酶解后的样品再用酸性溶剂提取,提取的同时也起到脱蛋白的作用。

  

Hutchinson等测定猪肝中OLQ和CBX的代谢物MQCA和QCA,5g均浆样品中加入8mL0.2mol/L Tris/HCl缓冲液(pH9.6)和50μL蛋白酶(protease type XIV,50mg/mL),混匀后于55℃过夜酶解,蛋白酶解液放置室温后加入1mL浓盐酸酸化提取,混匀,离心,获得.上清液,经净化后,LC-MS/MS测定。QCA的CCa和CCβ分别为0.4μg/kg和1.2μg/kg,MQCA为0.7μg/kg和3.6μg/kg。Merou等测定猪、牛肌肉和猪肝中QCA和MQCA,5g样品中加入QCA-d4内标,10mL 0.1mol/L Tris缓冲液(pH9.5,含5mg枯草杆菌蛋白酶A),在52℃孵育2h酶解,酶解上清经固相萃取柱净化后,LC-MS/MS测定。CBX、MQCA、QCA的CCa和CCβ范围分别为0.09~0.24μg/kg和0.12~0.41μg/kg,回收率为92%~101%(MQCA、QCA)和60%~62%(CBX),CV小于12%。林黎等建立了牛奶和奶粉中CBX和OLQ代谢物QCA和MQCA残留量的LC-MS/MS法。5g牛奶样品加入10mL 0.6%甲酸溶液,混匀后于47℃振摇1h,然后加入3mL 1.0mol/L Tris溶液和0.3mL蛋白酶水溶液,充分混匀,47℃酶解16~18h,酶解后的样品溶液加入20mL 0.3mol/LHCI,振荡混匀后离心15min,上清液过滤, 经固相萃取柱净化后测定。牛奶中QCA和MQCA的LOQ为0.5 μg/kg,奶粉为4.0 μg/kg;平均回收率为68.2%~82.5%,CV为3.4%~ 12%。刘正才等测定动物源食品中OLQ代谢残留标识物MQCA残留,5g均质组织样品加入8mL蛋白复合体消化溶液(0.2 mol/L Tris缓冲盐溶液含0.1mol/L氯化钙,HCI溶液调pH9.6),混匀,再加入0.3mL 10g/L蛋白酶溶液,充分混匀后,47℃摇床酶解16~18h,酶解液经固相萃取净化后,LC-MS/MS测定。样品中MQCA的LOQ为0.3~0.5μg/kg,平均回收率在60.7%~107%之间,RSD在4.59%~14.9%之间。

  

Boison等采用0.6%甲酸于47℃,水浴1 h,消化和灭活猪肌肉和肝脏中活性酶,然后加1 mol/L Tris溶液中和,再加入1 mL蛋白酶于47℃酶解16~18 h,然后加0.3 mol/L盐酸高速振摇5 min提取,离心取上清液进一步固相萃取净化,LC-MS/MS 测定。BDCBX和QCA的LOQ分别为0.05 μg/kg和0.5 μg/kg, LOD 分别为0.025 μg/kg和0.3 μgkg,回收率在80%~120%之间。我国国标GB/T 22984-2008测定牛奶和奶粉中CBX和OLQ代谢物残留量,5g样品加入10 mL 0.6%甲酸溶液混匀后于:47℃振荡1h,加入3mL 1 mol/L Tris溶液,再加入0.01 g/mL SIGMA P5147蛋白酶0.3 mL,混匀后于47℃振荡酶解16~18h。酶解后,采用0.1 mol/L EDTA-Mcllvaine缓冲溶液(pH 4)直接均质提取, LC-MS/MS测定。MQCA和QCA的回收率为75%~ 88%,LOD为0.5μg/kg (牛奶)和4μg/kg (奶
粉)。研究发现,温度和pH对酶的生物活性影响极大,蛋白酶在pH 8.5、47℃时活性最强。酶解之前,先在样品中加0.6% (体积分数)的甲酸溶液,置于47℃空气浴中1h,可使牛奶和奶粉中天然存在的其他类型酶失活,然后再用Tris 缓冲溶液调节pH,加入蛋白酶酶解。实验表明,与用甲酸水解,乙腈-水(1+1, v/v) 提取相比较,该方法效果更好,不仅反应条件温和,且酶解后药物与奶制品分离更为彻底。

  

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