β-兴奋剂(β-Agonists)结构及功能类似于肾上腺素的苯乙醇胺类衍生物,莱克多巴胺是β-兴奋剂的一种,它既可以作为兽药来治疗家畜的疾病,又能促进动物生长,特别是对提高畜禽瘦肉比率,减少脂肪沉积具有明显作用,应用β-兴奋剂获得更高的瘦肉具有一定的经济意义。但由于β-兴奋剂易在动物内脏(肝、肾等)中积聚残留,并可通过食物链进入人体,严重危害人类健康。随着全球一体化趋势的加快,世界各国加快了技术壁垒的设置,以阻止国外产品的长驱直入,除美国FDA批准可以使用莱克多巴胺外,现欧盟已禁用该药。2002年我国农业部、卫生部、国家食品药品监督管理局规定禁止使用莱克多巴胺。对于莱克多巴胺,目前国内还没有有效的检测方法,控制非法使用的难度相对较大。
目前实验室中检测莱克多巴胺的方法,最普遍的是ELISA法。此法样品前处理简单,尿液可直接稀释后检测。但是此方法由于交叉反应和样品背景的干扰,假阳性几率高,并且不能用来最后定性。本实验通过对尿样前处理,进行气质联用测定,达到确证目的。
1.实验
1.1 主要仪器和试剂
Agilent6890-5973I气质联用仪;色谱柱J&WDB5-5MS30m×0.25mm×0.25μm;Supelco公司VisiprepTM固相萃取装置;固相萃取(SPE)柱;Waters Oasis MCX(3cm,3ml,60mg)(Waters公司);β-盐酸葡萄糖醛甙酶-芳基硫酸酯酶混合溶液30U/mL(德国Merck公司);双三甲基硅基三氟乙酰胺(BSTFA)(美国Supelco公司);莱克多巴胺标准品(Sigma公司纯度≥99.5%)以甲醇配制;其余试剂为市售分析纯。
1.2 溶液配制
乙酸胺缓冲液(pH5.2):称取1.45g乙酸胺溶于500~700mL水中,用乙酸调整pH值为5.2,定容至1L,该缓冲液临用前配制;0.1mo/L盐酸溶液:量取9mL盐酸,用水定容至1000mL。
1.3 GC-MS分析条件
载气:高纯氦气(纯度99.999%),流速0.9mL/min;柱温程序:70℃(保持1min),以25℃/min升温至200℃(保持7.7min),以25℃/min升温至280℃(保持4min);进样口温度:280℃;GC-MS接口温度:250℃;进样方式:不分流进样(1min后开阀);进样量:1μL;溶剂延迟时间:9.5min;离子源温度为200℃;电离方式:电子轰击;电子轰击能量:70eV;电子倍增器电压:350V;采集方式:选择离子监测(SIM);Ractopaminem/z(179,250,267,502)出峰时间19.47min。
1.4 分析步骤
提取:准确量取2.5mL猪尿于10mL离心管中,调pH值5~6,加入1mL乙酸胺缓冲溶液,在混匀器上旋涡振荡1min,加入50μLβ-盐酸葡萄糖醛甙酶-芳基硫酸酯酶混合溶液,再次振荡混匀,放超声波中超声15min后,放入37℃的恒温箱中酶解18h。取出后以4000r/min速度离心10min,待净化。
净化:将OasisMCX柱装在固相萃取装置上,用2mL甲醇、2mL水平衡该柱。取上述样液,加至柱子中,靠重力作用过柱。等样液全部过柱后,依次用2mL水、2mL0.1mol/L盐酸溶液、2mL甲醇淋洗柱子,在淋洗液全部流过固相萃取柱后,保持抽气5min,待柱子干枯后,用5mL4%氨化甲醇洗脱被测物于5mL具塞玻璃试管中,在氮吹干仪上,用低于50℃的水浴中氮气吹干。
衍生化:向残渣加入100μL甲苯,振荡使其溶解后再加入100μLBSTFA,加盖并于旋涡混合器上震荡1min,放入80±2℃的烘箱中加热1h,取出后在氮气流下吹干溶剂,用0.5mL甲苯溶解,进行GC-MS分析。
2.结果与讨论
作为β-受体兴奋剂,莱克多巴胺对β-受体有很好的选择性,对体内物质代谢的作用较强,降低脂肪的生成和促进脂肪的分解,促进蛋白质的合成并使其降解减少;还能促进胰岛素的释放,使糖原分解增加,因此能利用合成脂肪的能量和成分来增加蛋白的合成。莱克多巴胺作营养重分配剂,其主要作用机制是其与β-受体结合后引起受体兴奋,激活腺苷酸环化酶,生成cAMP,作为第二信号使触发一系列瀑布式的生化反应,从而达到营养再分配的目的。莱克多巴胺先与细胞膜结合,使皮下脂肪中cAMP含量显著增加,进而通过cAMP刺激脂肪分解,抑制脂肪合成。
莱克多巴胺在动物的肝、肺、肾、脾等内脏器官中残留量较高。人体摄入残留莱克多巴胺的食品后,会产生心跳过快、心慌、不由自主的颤抖、双脚站不住、心悸胸闷、四肢肌肉颤动、头晕乏力等神经中枢中毒后失控的现象,甚至导致死亡。这种含量过大或无病用药的中毒,尤其对高血压、心脏病、糖尿病、前列腺肥大、甲亢患者的危险性更大。慢性摄入,还会导致儿童性早熟,能使人体组织致癌致畸。由于莱克多巴胺的熔点高,160℃以下的温度不足以改变其性质,所以一般的食品加热不能破坏其作用。引起中毒的潜伏期在20分钟到4小时之间。
(作者:河南出入境检验检疫局技术中心 魏蔚 杨冀州 郑州大学化学系