液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)是一种高度敏感和选择性的分析技术,广泛应用于动植物中动物性激素的检测,这些激素在动物的生殖、生长发育、代谢调节等方面发挥着至关重要的作用。这种方法结合了液相色谱的分离能力和质谱的鉴定能力,能够实现对复杂样品中多种动物性激素的同时检测。
指标 |
方法 |
标准 |
己二烯雌酚、己烯雌酚、雌酮、己烷雌酚、雌二醇、雌三醇、炔雌醇、苯甲酸雌二醇、群勃龙、诺龙、雄烯二酮、勃地酮、睾酮、炔诺酮、美雄酮、甲基睾酮、康力龙、苯丙酸诺龙、丙酸睾酮、孕酮、21α-羟基孕酮、17α-羟基孕酮、甲羟孕酮、醋酸甲地孕酮、醋酸氯地孕酮、醋酸甲羟孕酮和左炔诺孕酮 |
液相色谱串联质谱法 |
GB 31656.14-2022 食品安全国家标准 水产品中27 种性激素残留量的测定 |
检测原理
在LC-MS/MS分析中,样品首先通过液相色谱系统进行分离,然后分离出的各个组分进入质谱仪进行离子化和分析。质谱仪通过检测不同离子的质荷比(m/z),生成质谱图,从而实现对动物性激素的定性和定量分析。
应用实例
进口食用动物性激素残留量的测定:中国制定了SN/T 4744-2017标准,规定了进出口食用动物雄激素、孕激素和雌激素残留量的液相色谱-质谱/质谱检测方法。该方法适用于牛、羊、猪血清及尿中的多种动物性激素残留量的测定。
农业部1031号公告-1-2008:该标准规定了猪、牛、羊、鸡肌肉和肝脏、牛奶和鲜蛋等动物源食品中11种性激素残留检测的液相色谱-串联质谱法。该标准适用于这些食品中激素多残留的确证和定量测定。
技术优势
高灵敏度和准确度:LC-MS/MS方法相比传统的免疫测定方法,在低浓度下展现出更高的准确性和更低的变异性。这意味着即使在动物性激素含量非常低的情况下,也能够进行精确的检测。
良好的选择性:LC-MS/MS能够有效区分和检测动物性激素与其他类似物质,减少了交叉污染和假阳性的可能性。
宽线性范围:LC-MS/MS方法通常具有较宽的线性范围,能够覆盖不同浓度水平的动物性激素检测需求。
低检出限:LC-MS/MS方法的检出限通常较低,能够检测到极低浓度的动物性激素,这对于确保食品安全和动物健康至关重要。
高通量分析:LC-MS/MS技术可以处理大量样本,提高了检测效率,特别适合于大规模样品的筛查。
适用性广:LC-MS/MS方法适用于各种动物源性食品中动物性激素的检测,包括肉类、乳制品、蛋类等。
数据可靠性:LC-MS/MS方法提供的数据更加可靠,有助于科学家和监管机构做出更准确的判断和决策。
流程概述
样品采集与预处理:从动物(血液、尿液、组织等)或植物(如果研究摄入或吸收情况)中采集样品。预处理步骤可能包括样品匀浆、蛋白沉淀、提取和净化,以去除干扰物质并浓缩目标激素。提取通常使用有机溶剂,如乙醚、乙酸乙酯或含有少量酸或碱的有机溶剂,以促进激素的溶解和稳定。
固相萃取(SPE):使用固相萃取小柱对提取物进行进一步净化,去除脂质、蛋白质和其他杂质,提高目标激素的纯度。不同的激素可能需要不同类型的小柱,如反相C18或C8小柱用于疏水性较强的激素,而HLB小柱则适合于亲水性激素的净化。
液相色谱分离:将净化后的样品注入液相色谱系统,通过选择合适的色谱柱(如反相C18柱)和流动相(如水与甲醇或乙腈的混合物,可能添加少量酸或缓冲盐以优化pH值),实现激素的高效分离。
质谱检测:分离后的组分进入质谱仪,通过电喷雾离子化(ESI)产生离子。在串联质谱(MS/MS)模式下,选择特定的母离子进行碰撞诱导裂解,生成特征性的子离子,从而实现高特异性定量。
数据处理与分析:使用专业软件处理LC-MS/MS数据,根据保留时间、母离子和子离子信息,与标准品进行比较,进行定性和定量分析。内标物的使用可以有效校正样品制备和分析过程中的损失和变异,提高数据的准确性和可靠性。
结果验证:通过分析标准曲线、空白样品和质量控制样品,评估方法的线性范围、检出限、定量限、准确度和精密度,确保结果的科学性和有效性。
确保数据可靠
样品前处理:样品的正确处理对于减少基质效应和离子抑制至关重要。这包括适当的样品提取、净化和浓缩步骤,以确保分析物的纯净和稳定。
仪器的选择和维护:选择高性能的LC-MS/MS设备,并定期进行维护和校准,以保持仪器的最佳运行状态。这包括检查和清洁色谱柱、离子源和探测器,以及确保气体供应的纯净。
方法开发和优化:开发适合特定分析物的LC-MS/MS方法,并进行充分的优化,以提高分离效率和检测灵敏度。这包括选择合适的流动相、色谱柱和检测器参数。
数据处理和分析:使用先进的数据处理软件,对收集到的色谱和质谱数据进行准确的处理和分析。这包括峰识别、基线校正、定量分析和统计分析等步骤。
质量控制:实施严格的质量控制措施,包括使用质控样品、内部标准和外部标准,以及进行方法验证,以确保数据的准确性和可比性。
实验操作标准化:确保实验操作的标准化,包括遵循标准操作程序(SOPs)、记录实验数据和结果,以及进行实验复核,以减少人为错误和变异。
环境控制:控制实验环境,如温度、湿度和振动,以避免对分析结果产生不利影响。
优化样品前处理降低基质干扰
样品稀释:对于基质效应不大且不存在灵敏度问题的情况,可以通过稀释样品来降低基质效应的影响。这种方法适用于简单液体基质,如尿液、泪液、脑脊液等。
蛋白质沉淀法(PPT):这种方法通过加入有机溶剂、酸碱盐等溶剂沉淀去除生物样品中大部分的蛋白质,适用于几乎任何极性的小分子化合物。
液-液萃取法(LLE):利用目标分析物在互不相溶的溶剂之间的分配系数不同,将化合物从水相萃取到有机相。这种方法适用于离子型和非离子型化合物。
固相萃取法(SPE):通过固体吸附剂吸附目标分析物,然后用适当的溶剂洗脱,适用于极性较小的化合物。
固相微萃取(SPME):集采样、萃取、浓缩、进样于一体,适用于挥发性有机物、半挥发性有机物及不具挥发性的有机物。
消解法:通过化学反应破坏有机物,转化为易于分析的形式。包括湿式消解法和干灰化法,适用于复杂样品的处理。
衍生化:通过化学反应改变目标分析物的结构,使其更易于检测,适用于响应信号差或极性太强的化合物。
在线前处理技术:如在线固相萃取(SPE)、涡流色谱技术(TFC),这些技术可以快速、高效地处理样品,减少基质效应。