石晶 王毅謙等
摘 要:萊克多巴胺作為激素類添加劑,對動物機體產生副作用,同時影響消費者的健康。近年我國進出境口岸屢次在進口動物性食品中檢出萊克多巴胺。本文對近幾年來動物性食品中萊克多巴胺的檢測方法新進展和新興技術做了大量調查和整理,旨在為出入境口岸動物性食品中萊克多巴胺的檢測提供一定的參考,為進出口動物性食品的安全控制提供理論依據。
關鍵詞:動物性食品;萊克多巴胺;檢測方法
中圖分類號:TS207.3 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2013)04-0044-04
萊克多巴胺(ractopamine,RAC)是人工合成的β-腎上腺受體激動劑,屬于“瘦肉精”的一種,可以同時提高動物的日增質量,提高飼料利用率,提高動物的蛋白質含量。目前只有美國、加拿大、巴西等24個美洲和亞太地區允許將萊克多巴胺用于食用性動物(主要用于豬和牛)的促生長和提高瘦肉率。萊克多巴胺屬于激素類添加劑,而激素類飼料添加劑用于動物后,具有激素殘留的問題,對動物機體產生副作用,同時也會影響消費者的健康[1-2]。歐盟早已明確禁止在食用性動物中使用包括萊克多巴胺在內的所有β-腎上腺素興奮劑類藥物(歐盟96/22/EC法令),我國也已經于2002年明確將其列入《禁止在飼料和動物飲用水中使用的藥物品種目錄》。中華人民共和國工業和信息化部、農業部、商務部、衛生部、國家工商行政管理總局、國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布公告,自2011年12月5日起在我國境內禁止生產和銷售萊克多巴胺[3]。
近年來,我國出入境口岸也屢次在進口動物性食品中檢出萊克多巴胺。根據國家質檢總局公布的信息,截至2007年8月底,廣東檢驗檢疫局轄區各口岸已從10批美國豬產品和一批加拿大豬產品中檢出萊克多巴胺殘留;2008年遼寧大窯灣口岸進出境動物產品中有4批次97.473噸來自美國的凍豬產品被檢出萊克多巴胺;2011年12月由美國進口的近23.5噸凍豬鼻在廣東入境時被檢出了萊克多巴胺;這些產品均依法全部退運出境。因此,出入境口岸對進出口動物性食品中萊克多巴胺的檢測具有十分重要的意義。
目前,國內外對于動物性食品中萊克多巴胺的檢測方法主要有免疫分析法、色譜分析技術、傳感器技術等,本文對這幾種常用檢測方法的應用現狀進行了綜述,同時介紹了近年來興起的一些如分子印跡技術、光譜技術、化學發光法等新技術在萊克多巴胺檢測中的應用,旨在為出入境口岸動物性食品中萊克多巴胺的檢測提供一定的參考,為進出口動物性食品的安全控制提供理論依據。
1 免疫分析方法
免疫分析方法是利用抗原與抗體特異性反應為基礎的分析技術,主要包括酶聯免疫法、膠體金免疫層析法、熒光微球免疫層析技術和時間分辨熒光免疫分析技術等。
1.1 酶聯免疫法
酶聯免疫法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)是基于競爭性酶聯反應原理,把抗原-抗體免疫反應的特異性和酶的高效催化作用有機結合起來的一種檢測技術,目前廣泛應用于萊克多巴胺殘留的檢測[4-7]。ELISA法檢測動物性食品中的萊克多巴胺,最低檢測限可達0.1ng/mL[7],平均回收率在70%~90%之間[6]。
ELISA 法具有快速、靈敏和高通量等特點,且無需昂貴的儀器,是目前基層檢測部門應用的主要方法,一般用來進行大批量樣品的初步篩選,但該方法穩定性差,出現的假陽性較多,需用氣相質譜或液相質譜進行確證。
1.2 膠體金免疫層析技術
膠體金免疫層析技術(gold immunochromatography assay,GICA)是近年來興起的一種快速檢測技術,該技術是一種將膠體金顆粒與包括抗原、抗體在內的許多蛋白質標記形成免疫金復合物的技術[8-10]?;谀z體金免疫層析法研制出的試紙條,可在8~10min內完成萊克多巴胺測試,檢測限為5ng/mL,肉眼即可判斷[10]。
膠體金免疫層析技術具有簡單、快速、特異、靈敏的特點,不需要借助相關儀器,檢測效率能得到很大提高,適合大規模樣品的現場檢測。
1.3 熒光微球免疫層析技術
熒光微球免疫層析方法比膠體金免疫層析方法具有更高的靈敏度。劉道峰等[11]以熒光微球為新型標記物,采用EDC法進行偶聯,制備了萊克多巴胺抗體熒光微球復合物,并以之為探針對萊克多巴胺進行檢測,檢測限為2.5ng/mL,且特異性強、檢測范圍寬。崔浩等[12]建立了萊克多巴胺的熒光膠乳顆粒免疫層析快速檢測技術,對豬肉組織中萊克多巴胺的最低檢出限為0.5μg/L,方法操作便捷、穩定可靠、靈敏度高,可用于豬肉組織中萊克多巴胺殘留的現場檢測和監控。
1.4 時間分辨熒光免疫分析技術
時間分辨熒光免疫測定(time-resolved fluoroim-munoassay,TRFIA)是一種非同位素免疫分析技術,它用鑭系元素標記抗原或抗體,根據鑭系元素螯合物的發光特點,用時間分辨技術測量熒光,同時檢測波長和時間兩個參數進行信號分辨,可有效地排除非特異熒光的干擾,極大地提高了分析靈敏度。TRFIA作為一項新興的超微量標記免疫技術,其靈敏度比ELISA法更高、穩定性更好,目前已有其應用于萊克多巴胺檢測的報道[13-14]。
2 色譜分析技術
色譜分析技術是萊克多巴胺檢測中常用的定量和確證方法,主要包括高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)、氣相色譜-質譜法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)和液相色譜-質譜法(liquid chromatography-mass spectrometry,HPLC-MS)等。
2.1 高效液相色譜法
萊克多巴胺的HPLC法檢測主要是采用SPE固相萃取小柱凈化,二極管陣列檢測器(diode array detector,DAD)[15-16]或熒光檢測器(fluorescence detector,FLD)[17-19]檢測。由于萊克多巴胺的紫外最大吸收波長在224nm左右,采用HPLC-DAD對萊克多巴胺進行檢測時,在此波長附近干擾較大,通常不采用DAD檢測器檢測。萊克多巴胺含酚羥基,具有熒光性,可采用FLD檢測器測定,激發波長約為226nm,發射波長約為305nm,該方法靈敏,檢出限可達0.3μg/L[17],同時可排除雜質干擾。
臧李納等[19]將DAD和FLD兩種檢測器串聯,對萊克多巴胺、沙丁胺醇和克倫特羅進行檢測,結果發現可以很好的分離3種物質,方法相關系數達0.999,相對標準偏差為0.75%~2.01%,回收率在90%~110%之間。
2.2 氣相色譜-質譜法
萊克多巴胺化學結構中具有不易氣化的羥基和氨基,屬于高沸點、難揮發的化合物,衍生后才能測定。常用的衍生劑有BSTFA(雙三甲基硅烷基三氟乙酰胺)和BSTFA+1%TMCS(三甲基氯硅烷),衍生溫度為80℃左右,衍生時間為1h[20-25]。采用GC-MS對豬肝臟中萊克多巴胺檢測的檢出限和定量限分別為0.5ng/g和2.0ng/g[26],對豬尿的檢出限和定量限分別為0.3μg/L和1.0μg/L[27]。
GC-MS是萊克多巴胺檢測最常用的定量和確證方法,但是它需要衍生,衍生效率對測定結果影響很大,因此加標回收率不高,同時衍生劑和甲苯有極強的毒性。
2.3 液相色譜-質譜法
液相色譜-質譜法不需要衍生,采用內標法定量,在提高效率的同時提高檢測的準確度[28-30],采用UPLC-ESI-MS-MS對牛肉中的萊克多巴胺的檢出限和定量限分別為0.07μg/kg和0.22μg/kg[30]。液相質譜法靈敏度高,重現性強,適用于萊克多巴胺的確證檢測,但是其分析成本昂貴,難以普及。
3 傳感器技術
3.1 生物傳感器技術
近年來,表面等離子體共振(surface plasmon resonance,SPR)生物傳感器受到人們的關注,原理為將能夠與待測物結合的物質固定在傳感器芯片上,當待測物流過芯片表面時與芯片表面的物質結合,引起芯片表面光學參數變化,并以電信號的形式表現出來。該技術可在15min內完成單個樣品的萊克多巴胺檢測[31],檢出限達0.6μg/kg[32]。
該技術無需對分子進行標記,方法的建立和樣品預處理簡單,所需樣品量少,可利用動力學特性繪制標準曲線,檢測時間短,可分析弱相互作用或瞬間相互作用,可實時檢測[31]。
3.2 電化學傳感器技術
張洪才等[33]采用Nafion-Au-Nafion修飾玻碳電極,建立了萊克多巴胺的循環伏安電化學傳感方法,在pH2.0、B-R為支持液、富積時間120s、掃描速度50mV/s、電位1.1V條件下,檢測限可達2μg/L,檢測時間不超過5min。陳昌云等[34]建立了一種基于碳納米管和離子液體復合物修飾電極的免疫傳感器技術檢測萊克多巴胺,檢測限可低至0.3ng/mL。該方法具有設備簡單、操作方便、檢測迅速、應用范圍廣等優點,適合大批量樣品的檢測。
4 分子印跡技術
分子印跡技術的原理是:當模板分子(印跡分子)與聚合物單體接觸時會形成多重作用點,通過聚合過程這種作用就會被記憶下來,當模板分子除去后,聚合物中就形成了與模板分子空間構型相匹配的具有多重作用點的空穴,這樣的空穴將對模板分子及其類似物具有選擇識別特性。分子印跡技術具有預定性、識別性和實用性等特點,目前廣泛應用于色譜技術(固相萃取前處理)[35-37]、酶聯免疫技術[38]、電化學傳感器技術[39-40]中,對動物性食品中的萊克多巴胺進行檢測。
5 光譜技術
近年來,光譜技術用于鹽酸萊克多巴胺的檢測也有了新的進展,主要是表面增強拉曼光譜技術和太赫茲時域光譜。
Zhai Fuli等[41]將表面增強拉曼散射光譜(surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)用于豬尿中萊克多巴胺的檢測,樣品中的萊克多巴胺采用液液萃?。╨iquid-liquid extraction,LLE)和液液萃取-固相萃?。╨iquid-liquid extraction-solid phase extraction,LLE-SPE)兩種方式提取后分別進行SERS檢測,檢測限分別為0.8μg/mL和0.4μg/mL。SERS技術測量樣品的制備方法簡單,具有很大的潛力,可用于快速分析的豬尿中萊克多巴胺。
陳錫愛等[42]通過研究證明了將太赫茲時域光譜技術(terahertz time domain spectroscopy,THz-TDS)用于鹽酸萊克多巴胺檢測和識別的可行性,為其殘留檢測的應用提供了新的實驗方法。THz-TDS測量樣品的制作過程簡單,采用粉末壓片的方法即可獲得;樣品的THz時域光譜在幾十秒內就可獲得,因而有望成為一種有效的物質快速檢測技術。
6 化學發光法
馮婷等[43]根據堿性介質中萊克多巴胺對魯米諾-鐵氰化鉀體系化學發光的增敏作用,建立了新的流動注射-化學發光快速測定萊克多巴胺的方法,相對發光強度與萊克多巴胺質量濃度在0.004~0.8μg/mL范圍內呈良好的線性關系,檢出限為2.5μg/kg,對于豬肉和尿樣中萊克多巴胺的加標回收率為69.3%~101.3%。
7 展 望
綜上所述,免疫分析方法具有設備相對簡單、快速、特異性等優點,可以作為大量樣品的初篩方法;色譜分析技術靈敏度和準確性都較高,可作為萊克多巴胺的定量和確證方法;傳感器技術設備簡單、檢測迅速、靈敏、樣品前處理簡單,有望成為大批量樣品和現場檢測萊克多巴胺的快速篩選方法;分子印跡技術具有很強的識別性和實用性,和其他技術結合后將廣泛應用于萊克多巴胺的檢測;時間分辨熒光免疫分析技術和表面增強拉曼光譜技術在萊克多巴胺的檢測中的應用也將有廣闊的前景。
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