Penicillin trong sản phẩm thuỷ sản - Phương pháp định lượng bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao
Penicillins in fishery products - Method for quantitative analysis by High Performance Liquid Chromatography
1 Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn này qui định phương pháp xác định hàm lượng các chất thuộc nhóm penicilin (gồm penicilin G, penicilin V, amoxicilin, ampicilin, oxacilin, cloxacilin, dicloxacilin và nafcilin) trong thủy sản và sản phẩm thủy sản bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (sau đây gọi tắt là HPLC).
Giới hạn phát hiện của phương pháp: penicilin G là 3 mg/kg; penicilin V là 3 mg/kg; amoxicilin là 10 mg/kg; ampicilin là 4 mg/kg; oxacilin là 3 mg/kg; cloxacilin là 5 mg/kg; dicloxacilin là 11mg/kg và nafcilin là 7mg/kg.
2 Phương pháp tham chiếu
Tiêu chuẩn này được xây dựng dựa theo phương pháp xác định hàm lượng các chất thuộc nhóm penicilin trong sản phẩm thuỷ sản của Phòng Kiểm nghiệm AFSSA (Pháp).
3 Nguyên tắc
Quá trình thử nghiệm gồm 4 giai đoạn sau:
a. Chiết các chất thuộc nhóm penicilin ra khỏi mẫu sản phẩm thủy sản bằng dung dịch đệm photphat pH = 9.
b. Làm sạch và cô đặc dịch chiết trên cột chiết pha rắn C18.
c. Tạo dẫn xuất với anhyđrit benzoic ở nhiệt độ 500C, sau đó với 1,2,4-triazole và clorua thuỷ ngân ở nhiệt độ 650C.
d. Ðịnh lượng bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao với đầu dò UV ở bước sóng 325 nm theo phương pháp ngoại chuẩn.
4 Thiết bị, dụng cụ, hoá chất, dung dịch chuẩn và dung dịch thử
4.1 Thiết bị, dụng cụ
4.1.1 Hệ thống HPLC gồm:
a. Bơm HPLC;
b. Ðầu dò UV;
c. Bộ phận tiêm mẫu tự động;
d. Cột pha đảo C8 dài 150 mm, đường kính 3,9 mm, kích thước hạt 5 mm;
đ. Tiền cột C8 dài 4 mm, đường kính 4 mm, kích thước hạt 5 mm và
e. Hệ thống xử lý số liệu (Thermo Separation Products) gồm giao diện (loại SN4000), máy tính, phần mềm điều khiển thiết bị và xử lý sắc ký (loại PC1000 phiên bản 3.03).
4.1.3 Máy khuấy từ (NUOVA7).
4.1.5 Máy ly tâm lạnh (GR 4.11).
4.1.6 Máy đo pH (Accumet 10).
4.1.7 Máy ly tâm siêu tốc lạnh (MR 1822).
4.1.9 Bể siêu âm (Bransonic 220).
4.1.10 Bể điều nhiệt hoạt động ở nhiệt độ 50 và 650C (Polytest).
4.1.11 Bơm chân không cho hệ chiết pha rắn (N79KN18).
4.1.12 Thiết bị lọc với màng lọc HVLP 0,45 mm.
4.1.13 Cân phân tích, d = 0,1mg (A 120S).
4.1.14 Cột chiết pha rắn Bond Elut C18, dung tích 6 ml, 500 mg.
4.1.15 Hệ chiết pha rắn (VAC-ELUT).
4.1.17 Cốc có mỏ các loại dung tích: 50, 100, 250, 500 và 1000 ml.
4.1.18 Bình định mức thuỷ tinh các loại dung tích: 10 ml, 30 ml, 1 lít và 2 lít.
4.1.21 Pipet tự động các loại: 100, 200, 1000 và 5000 ml và đầu hút pipetman.
Chú thích: có thể dùng các loại thiết bị, dụng cụ tương đương khác. 4.2 Hoá chất
4.2.8 Chuẩn dicloxacilin natri 95,3% dạng axit, (SIGMA Chemical). 4.2.13 Anhyđrit benzoic ((C6H5CO)2O).
4.2.15 Hyđrophotphat mononatri đihyđrat (NaH2PO4.2H2O).
4.3 Dung dịch thử và dung dịch chuẩn
4.3.1 Chuẩn bị dung dịch đệm photphat 0,1 mol/l pH = 6,0
Hoà tan các chất gồm: 9,938 g Na2HPO4 (4.2.14); 20,278 g NaH2PO4.2H2O (4.2.15); 7,788 g Na2S2O3 .5H2O (4.2.16); 13,582 g C16H37NO4S (4.2.18) trong 800 ml nước cất (4.2.9) rồi định mức đến vạch để có 2 lit. Sau đó, lọc dung dịch qua màng lọc Milipore 0,45 mm (4.1.12).
Chú thích: dung dịch có thể bảo quản được trong 5 ngày ở nhiệt độ từ +20C đến +80C.
4.3.2 Chuẩn bị 1 lit pha động (tỷ lệ 65:35): trộn 350 ml axetonitril (4.2.10) trong 650 ml dung dịch đệm photphat 0,1 mol/l pH = 6,0 (4.3.1).
Chú thích: chuẩn bị pha động hàng ngày hoặc phối trộn qua bơm HPLC.
4.3.3 Chuẩn bị dung dịch NaOH 5 mol/l: hoà tan 20,0 g NaOH (4.2.21) trong 100 ml nước cất (4.2.9).
4.3.5 Chuẩn bị dung dịch chiết (đệm photphat 0,1 mol/l pH = 9): hòa tan 14,196 g Na2HPO4 khan (4.2.14) trong nước cất (4.2.9) rồi định mức để có 1 lit dung dịch.
Chú thích: chuẩn bị dung dịch chiết hàng tuần và giữ ở nhiệt độ trong phòng.
4.3.7 Chuẩn bị dung dịch rửa giải (tỷ lệ 50:50) trên cột Cư18: trộn 50 ml nước cất (4.2.9) và 50 ml axetonitril (4.2.10).
Chú thích: chuẩn bị dung dịch hàng ngày
Chú thích: chuẩn bị dung dịch hàng tuần
4.3.9 Chuẩn bị dung dịch (tỷ lệ 50:50) để hoà tan các chất chuẩn: trộn 50 ml dung dịch đệm photphat 0,1 mol/l pH = 8 (4.3.8) trong 50 ml axetonitril (4.2.10)
4.3.10 Chuẩn bị dung dịch anhyđrit benzoic 0,2 mol/l: hoà tan 2,262 g anhyđrit benzoic (4.2.13) vào 50 ml axetonitril (4.2.10) rồi định mức tới vạch trong bình thuỷ tinh màu.
Chú thích: dung dịch bảo quản trong chai màu nâu, tránh ánh sáng
Chú thích: dung dịch rất độc, tránh để da tiếp xúc trực tiếp với clorua thuỷ ngân HgCl2
Hoà tan 13,78 g 1,2,4-triazol (4.2.19) với 60 ml nước cất (4.2.9) trong cốc 100 ml (4.1.17), thêm 10 ml HgCl2 0,1 mol/l (4.3.11). Dùng NaOH 0,5 mol/l (4.3.3) chỉnh pH = 9,0 + 0,5. Sau đó, chuyển toàn bộ sang bình định mức màu nâu (4.1.19) rồi định mức đến 100 ml bằng nước cất (4.2.9).
Chú thích:
- Dung dịch thu được bão hoà HgCl2 và có màu trắng đục, để tối ưu quá trình tạo dẫn xuất dung dịch phải được điều chế trước khi sử dụng ít nhất 24 giờ và phải khuấy mạnh trước mỗi lần sử dụng.
- Bảo quản dung dịch phản ứng tạo dẫn xuất ở nhiệt độ +40C, nơi tránh ánh sáng. Dung dịch bền trong 3 tháng.
4.3.13 Chuẩn bị dung dịch gốc amoxicillin 0,5 g/l (SM1)
Cân chính xác 0,0579 g chuẩn amoxicilin trihyđrat (4.2.3) có 86,3% hoạt tính vào cốc có mỏ (4.1.17), hoà tan bằng nước cất (4.2.9). Sau đó, chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức màu nâu (4.1.19) rồi định mức bằng nước cất (4.2.9) để có 100 ml.
4.3.14 Chuẩn bị dung dịch gốc penicilin G 0,5 g/l (SM2)
Cân chính xác 0,0535 g chuẩn penicilin G axit có 93,4% hoạt tính (4.2.1) vào cốc có mỏ (4.1.17), hoà tan bằng nước cất (4.2.9). Sau đó, chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức màu nâu (4.1.19) rồi định mức bằng nước cất (4.2.9) để có 100 ml.
4.3.15 Chuẩn bị dung dịch gốc penicilin V 0,5 g/l (SM3)
Cân chính xác 0,0557 g chuẩn penicilin V có 89,8% hoạt tính (4.2.2), hoà tan bằng nước cất (4.2.9). Sau đó, chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức màu nâu (4.1.19) rồi định mức bằng nước cất (4.2.9) để có 100 ml.
4.3.16 Chuẩn bị dung dịch gốc ampicilin 0,5 g/l (SM4)
Cân chính xác 0,0542 g chuẩn ampicilin natri có 92,2% hoạt tính (4.2.4), hoà tan bằng nước cất (4.2.9). Sau đó, chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức màu nâu (4.1.19) rồi định mức bằng nước cất (4.2.9) để có 100 ml.
4.3.17 Chuẩn bị dung dịch gốc oxacilin 0,5 g/l (SM5)
Cân chính xác 0,0585 g chuẩn oxacilin natri có 85,5% hoạt tính (4.2.5), hoà tan bằng nước cất (4.2.9). Sau đó, chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức màu nâu (4.1.19) rồi định mức bằng nước cất (4.2.9) để có 100 ml.
4.3.18 Chuẩn bị dung dịch gốc nafcilin 0,5 g/l (SM6)
Cân chính xác 0,0604 g chuẩn nafcilin có 82,8% hoạt tính (4.2.6), hoà tan bằng nước cất (4.2.9). Sau đó, chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức màu nâu (4.1.19) rồi định mức bằng nước cất (4.2.9) để có 100 ml.
4.3.19 Chuẩn bị dung dịch gốc cloxacilin 0,5 g/l (SM7)
Cân chính xác 0,0569 g chuẩn cloxacilin natri có 87,8% hoạt tính (4.2.7), hoà tan bằng nước cất (4.2.9). Sau đó, chuyển toàn bộ dung dịch vào bình định mức màu nâu (4.1.19) rồi định mức bằng nước cất (4.2.9) để có 100 ml.
4.3.20 Chuẩn bị dung dịch gốc dicloxacilin 0,5 g/l (SM8)
4.3.21 Dung dịch chuẩn hỗn hợp các chất thuộc nhóm penicilin để thêm vào mẫu xác định độ thu hồi
Hút chính xác 50 ml các dung dịch chuẩn SM1, SM2, SM3, SM4 và 300 ml các dung dịch chuẩn SM5, SM6, SM7, SM8 vào các bình định mức màu nâu 10 ml (4.1.18) rồi định mức tới vạch bằng nước cất (4.2.9).
4.3.22 Các dung dịch chuẩn hỗn hợp làm việc của 8 loại thuốc thuộc nhóm penicilin
Dùng các dung dịch gốc 0,5 g/l của các loại thuốc thuộc nhóm penicilin (từ SM1 đến SM8) và các bình định mức thuỷ tinh màu nâu 50 ml (4.1.19).
4.3.22.1 Dung dịch chuẩn hỗn hợp làm việc 1 (ST1): hút chính xác 125 ml mỗi dung dịch từ SM1 đến SM4 và 375 ml mỗi dung dịch từ SM5 đến SM8 vào các bình rồi thêm nước cất (4.2.9) để có 50 ml.
4.3.22.2 Dung dịch chuẩn hỗn hợp làm việc 2 (ST2): hút chính xác 250 ml mỗi dung dịch từ SM1 đến SM4 và 750 ml mỗi dung dịch từ SM5 đến SM8 vào các bình rồi thêm nước cất (4.2.9) để có 50 ml.
4.3.22.3 Dung dịch chuẩn hỗn hợp làm việc 3 (ST3): hút chính xác 500 ml mỗi dung dịch từ SM1 đến SM4 và 1,5 ml mỗi dung dịch từ SM5 đến SM8 vào các bình rồi thêm nước cất (4.2.9) để có 50 ml.
4.3.22.4 Dung dịch chuẩn hỗn hợp làm việc 4 (ST4): hút chính xác 1 ml mỗi dung dịch từ SM1 đến SM4 và 3 ml mỗi dung dịch từ SM5 đến SM8 vào các bình rồi thêm nước cất (4.2.9) để có 50 ml.
Chú thích: các dung dịch từ ST1 đến ST4 được chuẩn bị hàng tháng và phải bảo quản trong buồng lạnh (nhiệt độ từ +20C đến +40C) và tối.
5 Phương pháp tiến hành
5.1.1 Nghiền 200 g mẫu sản phẩm thủy sản bằng máy nghiền đồng thể (4.1.8). Cân chính xác 5.0 g mẫu đã được nghiền cho vào ống ly tâm 50 ml (4.1.22).
5.1.2 Dùng thiết bị phân phối dung môi (4.1.16) cho 30 ml dung dịch đệm photphat pH = 9 (4.3.5) vào ống ly tâm 50 ml chứa 5 g mẫu thử đã được nghiền rồi lắc trên máy lắc ống nghiệm (4.1.2) trong 1 phút.
5.1.3 Thêm 20 ml isooctan (4.2.12) vào ống nghiệm, tiếp tục lắc trong 1 phút. Sau đó, đồng nhất toàn bộ trên máy khuấy quay (4.1.4) trong 10 phút.
5.1.4 Ly tâm dung dịch trong 10 phút ở 2200 RCF (g), tốc độ 3500 vòng/phút ở nhiệt độ 100C rồi hút bỏ phần dịch isooctan phía trên. Sau đó, chuyển toàn bộ pha nước sang ống nghiệm sạch 50 ml (4.1.20) và chỉnh pH về khoảng 8 - 9 bằng NaOH 5 mol/l (4.3.3).
Mẫu trắng là mẫu sản phẩm thủy sản đã được xác định không có penicilin. Tiến hành chuẩn bị và làm sạch mẫu trắng như đối với mẫu thử theo qui định tại Ðiều 5.1 và Ðiều 5.5.
5.3 Chuẩn bị mẫu xác định độ thu hồi 50 mg/kg và 300 mg/kg
Thêm chính xác 100 ml dung dịch chuẩn hỗn hợp các chất thuộc nhóm penicilin (4.3.21) vào 5 g mẫu trắng (5.2). Tiến hành chuẩn bị và làm sạch 2 mẫu xác định độ thu hồi (50 mg/kg và 300 mg/kg) như đối với mẫu thử theo qui định tại Ðiều 5.1 và Ðiều 5.5.
5.4 Chuẩn bị dung dịch chuẩn hỗn hợp các penicillin STD dùng để dựng đường chuẩn
5.4.1 Dung dịch chuẩn được chuẩn bị hàng ngày mỗi khi tiến hành phân tích bằng cách pha loãng các dung dịch ST1, ST2, ST3, ST4 trong ống nghiệm với 5 ml dung dịch pha loãng (4.3.9). Tiến hành như sau:
STD0 : 100 ml dung dịch hoà loãng chất chuẩn (4.3.9).
STD1 : 100 ml ST1 và thêm 900 ml dung dịch hoà tan chất chuẩn (4.3.9).
STD2 : 100 ml ST2 và thêm 900 ml dung dịch hoà tan chất chuẩn (4.3.9).
STD3 : 100 ml ST3 và thêm 900 ml dung dịch hoà tan chất chuẩn (4.3.9).
STD4 : 100 ml ST4 và thêm 900 ml dung dịch hòa tan chất chuẩn (4.3.9).
5.4.2 Tiếp tục thực hiện bước tạo dẫn xuất như theo qui đinh tại Ðiều 5.6.
5.5 Làm sạch mẫu
5.5.1 Hoạt hoá cột
Gắn cột chiết pha rắn loại Bond Elut C18 lên giá đỡ, sau đó gắn bình chứa 50 ml lên cột. Thêm lần lượt 10 ml metanol (4.2.11), 10 ml nước cất (4.2.9), 5 ml dung dịch NaCl 2% (4.3.6) và 5 ml dung dịch đệm chiết pH = 9 (4.3.5). Cho ngay dịch chiết thu được (5.1.4) lên bình chiết trên cột đã được hoạt hoá.
Chú thích: không để cột bị khô trong quá trình hoạt hoá cột. Thêm dung dịch cần làm sạch ngay khi hết dịch đệm chiết hoặc khi còn một chút dung dịch đệm chiết.
5.5.2 Hút hỗn hợp với lưu lượng 3 ml/phút rồi thêm 2 ml dung dịch NaCl 2% (4.3.6) 2 ml nước cất (4.2.9). Tiến hành hút kiệt trong vòng 5 phút, ngừng hút chân không.
5.5.3 Ðặt ống ly tâm 5 ml (4.1.22) dưới cột rồi rót 1 ml dung dịch rửa giải (4.3.7) lên cột. Ðể ngấm pha rắn khoảng 1 phút trước khi hút chân không dịch rửa giải với lưu tốc 3 ml/phút.
5.5.4 Sau khi rửa giải xong, thể tích dịch rửa giải khoảng 900 ml, chỉnh đến 1ml bằng dung dịch rửa giải (4.3.7) trong bình tam giác nút mài.
5.6.1 Ðiều chỉnh pH dịch rửa giải trong khoảng 8 - 9 bằng dung dịch NaOH 2 mol/l (4.3.4). Thêm cẩn thận vào dung dịch rửa giải thu được (5.5.4) 50 ml dung dịch anhyđit benzoic 0,2 mol/l (4.3.10), lắc trong 10 giây trên máy lắc ống nghiệm (4.1.2).
5.6.2 Ðể phản ứng trong 3 phút trong bể điều nhiệt (4.1.10) ở nhiệt độ 500C rồi thêm 500 ml dung dịch cho phản ứng tạo dẫn xuất (4.3.12). Khuấy mạnh bình chứa dung dịch cho phản ứng tạo dẫn xuất hoặc đặt trong bể siêu âm (4.1.9) trong 2 phút. Ðậy nút và lắc hỗn hợp thu được trên máy lắc ống nghiệm (4.1.2) trong 10 giây.
5.6.3 Ðể phản ứng xảy ra trong 10 phút trong bể điều nhiệt (4.1.10) ở nhiệt độ 650C. Sau đó, làm lạnh dưới vòi nước đến nhiệt độ bình thường, tránh ánh sáng rồi ly tâm trong 10 phút ở 2000 RCF (g).
5.7 Tiến hành phân tích trên HPLC
5.7.1 Ðiều kiện phân tích
a. Pha động: đệm photphat 0,1 mol/l pH = 6,0 65%
Axetonitril 35%
b. Lưu tốc: 1,0 ml/phút
c. Bước sóng phát hiện: 325 nm
d. Thể tích tiêm mẫu: 200 ml
đ. Nhiệt độ cột: 200C
e. Thời gian lưu: theo Bảng 1
Bảng 1 - Thời gian lưu của các chất thuộc nhóm penicillin
TT | Tên chất | Thời gian (phút) | TT | Tên chất | Thời gian (phút) |
1 | Amoxiciin | 5,5 + 0,2 | 5 | Penicilin G | 7,6 + 0,2 |
2 | Penicilin -V | 9,0 + 0,3 | 6 | Ampicilin | 11,5 + 0,4 |
3 | Oxacilin | 14,2 + 0,5 | 7 | Cloxacilin | 17,9 + 0,7 |
4 | Dicloxacilin | 27,5 + 1,0 | 8 | Nafcilin | 16,9 + 0,6 |
5.7.2 Tiêm các dung dịch đã tạo dẫn xuất theo thứ tự:
a. Dung dịch chuẩn đã tạo dẫn xuất với 5 mức nồng độ khác nhau. Dựng đường chuẩn diện tích pic các chuẩn penicillin và nồng độ theo phương trình tuyến tính bậc nhất: Y = ax + b.
b. Dung dịch mẫu trắng đã tạo dẫn xuất.
c. Dung dịch 2 mẫu xác định độ thu hồi 50 mg/kg và 300 mg/kg đã tạo dẫn xuất.
d. Dung dịch mẫu thử đã tạo dẫn xuất
Chú thích:
- Tiêm 200 ml nước cất (0) trước mỗi lần phân tích mẫu mới
- Thay đổi tiền cột sau khoảng 30 - 40 mẫu
- Sau khi phân tích xong, dùng hỗn hợp axetonitril (4.2.10) và nước cất (4.2.9) theo tỷ lệ 50/50 để làm vệ sinh bơm tiêm mẫu. Rửa cột với hỗn hợp trên với tỷ lệ90/10 trong 60 phút. Nếu ngừng chạy trong thời gian dài, nên rửa cột với hỗn hợp trên, sau đó với metanol (4.2.11) trong khoảng 30 phút, tiếp đến với axetonitril tinh khiết (4.2.10) trong 30 phút. Sau đó, lặp lại với metanol (4.2.11) trong 30 phút và cuối cùng bằng nước cất tinh khiết (4.2.9) trong 60 phút.
- Qui trình này có thể được lặp lại nếu cần thiết.
6 Tính kết quả Cách tính với tất cả các chất thuộc nhóm penicilin đều giống nhau.
6.1 Hàm lượng các chất thuộc nhóm penicilin có trong mẫu thử được tính theo công thức:
Y - a 100 C (mg/kg) = ------- x --------- B m x Rm |
Trong đó:
- C là hàm lượng các chất thuộc nhóm penicilin có trong mẫu, tính theo mg/kg;
- Y là diện tích pic của các chất thuộc nhóm penicilin có trong mẫu thử;
- a là tung độ góc của đường chuẩn;
- b là hệ số góc của đường chuẩn;
- m là khối lượng mẫu thử đem phân tích (5g);
- Rm là hiệu suất thu hồi trung bình tính từ 2 mẫu xác định độ thu hồi.
6.2 Tính hiệu suất thu hồi
6.2.1 Hiệu suất thu hồi được tính từ kết quả của 2 mẫu xác định độ thu hồi theo công thức sau:
Ysup R = -------- x 100 Ystd |
Trong đó:
- R là hiệu suất thu hồi;
- Ysup làdiện tích pic của mẫu xác định độ thu hồi;
- Ystd làdiện tích pic của chất chuẩn với nồng độ 50 mg/kg và 300 mg/kg.
6.2.2 Tính hiệu suất thu hồi trung bình của 2 mẫu xác định độ thu hồi theo công thức sau:
R1 + R2 R = ------------- 2 |
6.3 Yêu cầu về độ tin cậy của phép phân tích
Kết quả mẫu phân tích chỉ được chấp nhận khi hiệu suất thu hồi (%) và độ lệch giữa hai lần tiêm (CV) của một loạt mẫu phân tích phải thoả mãn các số liệu trong Bảng 2.
Bảng 2 - Yêu cầu về độ tin cậy của phép phân tích
TT | Tên chất | Hiệu suất thu hồi (%) | CV (%) |
Mẫu có bổ sung 50 mg/kg |
1 | Amoxicilin | 75 + 18 | 8 |
2 | Penicilin -G | 74 + 17 | 8 |
3 | Penicilin -V | 75 + 30 | 13 |
4 | Ampicilin | 74 + 13 | 6 |
Mẫu có bổ sung 300 mg/kg |
5 | Oxacilin | 65 + 18 | 9 |
6 | Nafcilin | 64 + 22 | 12 |
7 | Cloxacilin | 60 + 16 | 9 |
8 | Dicloxacilin | 48 + 17 | 11 |