为山羊奶中妥洛特罗测定及风险监测开发Matrix认证参考物质

《Microchemical Journal》：Development of matrix certified reference material for tulobuterol measurement and risk monitoring in goat milk

　　

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  开发了一种用于山羊奶中土罗布特罗的新颖基质认证参考物质（CRM）。
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  候选CRM样品是通过口服给予土罗布特罗获得的。
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  系统地研究了基质CRM开发中的主要参数和不确定性评估。
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  所开发的基质CRM可用于全国范围内的风险监测和测量结果的追溯性分析。

引言

土罗布特罗是一种第三代β?-肾上腺素受体激动剂，由于其支气管扩张作用，在畜牧业和人类医学中临床上用于治疗支气管哮喘和慢性阻塞性肺疾病（COPD）[1][2]。然而，在超过动物治疗剂量的情况下，它可以促进蛋白质合成和脂肪分解，从而增加瘦肉比例并提高饲料转化效率[3][4][5]。尽管已有充分的健康风险记录，这种药理特性仍导致其在畜牧业中被非法用作生长促进剂。摄入含有激动剂残留物的动物源性食品可能对人类造成不良影响，包括心悸、头晕、肌肉震颤以及潜在的心血管系统、肝脏和肾脏损伤[6][7]。因此，包括中国和欧盟在内的许多国家和地区严格禁止在食品生产动物中使用土罗布特罗和其他β-激动剂作为生长促进剂[2]。国家标准GB 31658.22–2022为动物源性食品中的β-激动剂残留物制定了最大限量和检测方法，土罗布特罗一直被列为全国食品安全监测计划的关键监测参数[8]。然而，这些化合物的持续非法使用需要持续的监测和准确的分析方法来保护消费者。

在复杂的食品基质中准确可靠地检测兽药残留物需要经过验证的分析方法和适当的质量保证工具。认证参考物质（CRMs）在方法验证、仪器校准以及建立与国际单位制（SI）的计量追溯性方面发挥着不可或缺的作用[9][10][11][12]。在各种类型的CRMs中，基质CRMs尤其有价值，因为它们在成分和物理形态上与真实样品非常相似，从而能够评估提取效率和基质效应，这对于常规分析中获得准确结果至关重要[13][14][15]。最近，已经开发出几种快速可靠的样品预处理方法，例如与UPLC-MS/MS和GC-IDMS/MS耦合的改进QuEChERS程序，这些方法已广泛用于同时检测 complex food matrices（包括鸡蛋[16]、黄瓜[17]和韭菜[18]）中的农药和兽药残留物，这表明在多残留分析中基质匹配校准和有效的样品清洗越来越重要。此外，多项研究已经成功开发了针对各种基质（包括肉制品、动物组织和尿液[14][15][19]）中的β-激动剂的基质CRMs。然而，到目前为止，尚未有针对山羊奶中土罗布特罗的基质CRM的报道，这代表了乳制品安全监测质量保证工具中的一个重要空白。

山羊奶的营养价值、易消化性和治疗特性使其在人类饮食中变得越来越重要[20]。2024年，山羊奶的产量达到1919万吨，占全球所有种类牛奶产量的约2.06%[21]。值得注意的是，山羊养殖主要集中在亚洲和非洲等地，这两个地区分别占全球山羊奶产量的56.49%和23.26%[21]。然而，集约化的养殖方式以及山羊生产系统中不同的管理标准可能导致兽药的不当使用，包括非法使用β-激动剂。全国性的食品安全监测计划一致地在动物源性产品中检测到了β-激动剂残留物。根据基于国家残留物控制计划的监测结果，阳性山羊样本中的土罗布特罗残留浓度在1至5 μg/kg之间，很少超过10 μg/kg。这进一步强调了在实际应用中需要可靠的分析方法和特定于山羊奶基质的质量控制材料。开发一种用于山羊奶中土罗布特罗的基质CRM将为实验室提供一个合适的工具，以验证分析方法、验证测量准确性，并确保参与全国监测计划的不同测试机构之间结果的可比性。

为了满足这一需求，本研究开发了一种新的用于山羊奶中土罗布特罗的基质CRM。基于我们之前在复杂食品基质中开发各种兽药残留物CRM的经验[15][22][23]，我们通过给山羊口服土罗布特罗来进行样品制备，以确保真实样品特征的再现。建立并验证了一种高精度的同位素稀释液相色谱-串联质谱（ID-LC-MS/MS）方法用于赋值。根据ISO 33405:2024和ISO 17034:2016的要求，进行了全面的均匀性和稳定性研究，并系统评估了所有重要的不确定性来源。本文描述了整个开发过程，包括样品制备、方法优化、通过实验室间比较进行赋值以及不确定性评估，最终得到了一个用于食品安全监测应用中准确分析山羊奶中土罗布特罗残留物的CRM。

部分片段

材料与仪器

该制备材料的计量追溯性是通过甲醇中土罗布特罗的CRM（GBW(E)100,487，100 ± 3 mg/L）实现的。使用d₉土罗布特罗作为同位素标记的内标。HPLC级甲醇和乙腈购自Merck（德国）。高氯酸和氢氧化铵购自北京的中药试剂有限公司。甲酸（HCOOH）购自TCI Development有限公司。所有使用的化学试剂

样品预处理和分析方法的优化

对样品预处理程序进行了系统优化，以实现高提取效率和有效的清洗，从而准确量化候选CRM样品中的土罗布特罗。

β-激动剂可能在动物组织中发生生物转化，形成硫酸盐或葡萄糖酸的结合物，因此需要酶促水解来释放β-激动剂的结合物[14][25]。结果显示，测得的土罗布特罗含量之间没有显著差异

结论

在这项研究中，通过给山羊口服土罗布特罗获得了阳性样本，并开发了一种用于山羊奶中土罗布特罗的基质CRM的处理技术。统计评估表明，所开发的CRM具有良好的均匀性，在-20°C下储存20个月和在50°C下储存7天内保持稳定。使用建立的High-accuracy ID-LC-MS/MS方法以及九个参与实验室的合作赋值，该CRM的认证值

CRediT作者贡献声明

Mingxuan Guan：撰写——初稿。Peiling Wei：撰写——审阅与编辑。Rongyin Zhang：撰写——审阅与编辑。Liwei Zhong：撰写——审阅与编辑。Bo Hu：撰写——审阅与编辑。Ting Chai：撰写——审阅与编辑。Ping Gong：撰写——审阅与编辑。Fukai Li：撰写——审阅与编辑，监督，资金获取，概念构思。

遵守伦理标准

所有动物实验均获得了新疆维吾尔自治区动物科学研究院动物护理和伦理委员会的批准，并遵循了涉及动物的生物医学研究的指导原则。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了新疆人才发展基金（XJRC-2025-KJ-PY-KJLJ-030）、新疆农业研究系统（XJARS-09-202614）、国家重点研发计划（2024YFF1105800）、国家计量青年人才计划和国家自然科学基金（编号32402243）的支持。

Mingxuan Guan|Peiling Wei|Rongyin Zhang|Liwei Zhong|Bo Hu|Ting Chai|Ping Gong|Fukai Li