王玉梅 ,孫健,于泓,胡青,季申*
1.上海中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院(上海 201203);
2.上海市食品藥品檢驗(yàn)所,國(guó)家藥品監(jiān)督管理局中藥質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(上海 201203)
獸藥殘留是指動(dòng)物用藥后蓄積在動(dòng)物體內(nèi)所有與藥物有關(guān)的物質(zhì)的殘留,包括藥物原型及其代謝產(chǎn)物。獸藥殘留不會(huì)隨著食品的加工而消失,而是會(huì)隨著食物鏈的積累而存在,不僅對(duì)環(huán)境有較大的污染,長(zhǎng)期積累達(dá)到一定量時(shí)對(duì)人體也有較大的傷害[1-2]。
獸藥是動(dòng)物養(yǎng)殖中不可或缺的投入品,可用來(lái)防治動(dòng)物疾病、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育、改善產(chǎn)品質(zhì)量等。但一些不法商家為了快速謀取利益,不按說(shuō)明書用藥,超范圍、超劑量、超療程地使用獸藥甚至違禁藥。這些行為將對(duì)靶動(dòng)物安全、接觸者的安全、環(huán)境生態(tài)安全、動(dòng)物性食品安全以及公共衛(wèi)生安全等都將構(gòu)成復(fù)雜而深刻的影響。因此,需要對(duì)獸藥殘留進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管,以此控制動(dòng)物源性食品的安全和質(zhì)量,保障消費(fèi)者的安全[3-4]。
當(dāng)前獸藥殘留檢測(cè)研究主要集中于食用動(dòng)物及其內(nèi)臟、蛋、蜂產(chǎn)品、水產(chǎn)養(yǎng)殖的魚蝦等。動(dòng)物源性食品樣品基質(zhì)復(fù)雜,干擾多,需要簡(jiǎn)便高效的前處理方法和靈敏度高、特異性強(qiáng)的檢測(cè)技術(shù)同時(shí)兼得。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外許多科研工作者都在這一領(lǐng)域取得了重大進(jìn)展。對(duì)近年來(lái)動(dòng)物源性食品的前處理方法和檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行綜述,以期為今后獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展提供一定的指導(dǎo)意義。
動(dòng)物源性食品基質(zhì)復(fù)雜、干擾物多且殘留量低,較農(nóng)產(chǎn)品的前處理技術(shù)更為復(fù)雜,分離純化難度大,屬于復(fù)雜基質(zhì)樣品中微量組分的檢測(cè)技術(shù)[5]。在完整的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中,前處理工作耗時(shí)最長(zhǎng)且最為關(guān)鍵,前處理的好壞直接影響實(shí)驗(yàn)的精密度、準(zhǔn)確度[6]。
獸藥殘留前處理技術(shù)主要包括提取、分離、純化、濃縮和富集等。其中提取和純化是前處理步驟的關(guān)鍵,因其可以消除基質(zhì)干擾和保護(hù)色譜柱儀器。當(dāng)前,如何建立快速高效的樣品前處理技術(shù)已成為獸藥殘留前處理分析的發(fā)展方向和需要攻克的難關(guān)。近年來(lái),文獻(xiàn)中報(bào)道的動(dòng)物源性食品的樣品前處理技術(shù)主要包括液液萃?。↙LE)法、免疫親和色譜(IAC)、固相萃?。⊿PE)法、QuChERS法等。
液液萃?。↙iquid-liquid extraction,LLE)是利用物質(zhì)在兩相系統(tǒng)分配系數(shù)的不同進(jìn)行提取和分離[7]。液液萃取前處理方法操作簡(jiǎn)單,但實(shí)驗(yàn)消耗試劑較大,無(wú)論是對(duì)實(shí)驗(yàn)員還是環(huán)境都造成一定的危害,且實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性差,回收率低[8]。對(duì)于基質(zhì)復(fù)雜的動(dòng)物源食品前處理來(lái)說(shuō),液液萃取很少單獨(dú)使用,一般需配合其他前處理方法共同應(yīng)用。劉培勇等[9]采用兩步液液萃取對(duì)豬肉樣品進(jìn)行提取,即用乙酸乙酯和丙酮分別萃取,采用Oasis MCX 混合陽(yáng)離子固相萃取小柱對(duì)提取液進(jìn)行凈化富集,結(jié)合HPLC-MS對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示,在20~400 μg/L線性范圍內(nèi)11種磺胺類藥物相關(guān)系數(shù)均大于0.99,呈現(xiàn)良好的相關(guān)性。
免疫親和色譜(Immunoaffinity Chromatography,IAC)是指利用抗體或者與抗體相關(guān)的材料作為固定相的色譜,與抗原性物質(zhì)特異性結(jié)合的技術(shù),其他樣品基質(zhì)及雜質(zhì)由于不與固定相結(jié)合而被除去。Haas等[10]用瓊脂糖包埋克倫特羅多克隆抗體的免疫親和預(yù)柱進(jìn)行自動(dòng)樣品預(yù)處理和測(cè)定小牛尿液中的克侖特羅。與其他前處理方法相比較,免疫親和色譜的特異性更強(qiáng)。但由于實(shí)驗(yàn)中需要大量純化特異性抗體作為固定相,成本消耗較高,限制了免疫親合色譜法在多獸殘檢測(cè)中的應(yīng)用。
固相萃取技術(shù)(Solid phase extraction,SPE)是通過(guò)固體吸附劑對(duì)目標(biāo)組分進(jìn)行選擇性吸附,從而達(dá)到分離、純化和濃縮目標(biāo)物的目的[11]。固相萃取技術(shù)從開(kāi)發(fā)至今,因其簡(jiǎn)單、高效、快速而被廣泛應(yīng)用于各大領(lǐng)域。相對(duì)比傳統(tǒng)的液液萃取,SPE更快,更節(jié)省溶劑,重現(xiàn)性較好,現(xiàn)已成為前處理的首選方法。此外,固相萃取還可以與其他分析方法和樣品前處理技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用于樣品中,針對(duì)不同基質(zhì)形成專屬性方法。Koesukwiwat等[12]建立了固相萃取結(jié)合HPLC-MS技術(shù)對(duì)牛奶中6種磺胺類、3種四環(huán)素和乙胺嘧啶進(jìn)行同時(shí)檢測(cè)的方法。結(jié)果表明,此方法穩(wěn)定、可靠,適用于牛奶的常規(guī)分析和多殘留確認(rèn)。Piatkowska等[13]建立固相萃取結(jié)合HPLC-MS對(duì)雞蛋中的獸藥多殘留進(jìn)行同時(shí)測(cè)定的方法,方法使用含有EDTA 0.1%甲酸的乙腈-水(8∶2)溶液對(duì)雞蛋樣品進(jìn)行提取,使用HybridSPE柱通過(guò)固相萃取對(duì)提取液進(jìn)行凈化,經(jīng)驗(yàn)證該方法適用于雞蛋中獸藥、飼料添加劑和非法染料的多殘留分析。固相萃取法對(duì)待測(cè)物有較好的富集作用,能降低基質(zhì)干擾。但對(duì)于基質(zhì)復(fù)雜的動(dòng)物源性食品樣品來(lái)說(shuō),常規(guī)固相萃取難以兼容不同類別的多獸藥殘留的同時(shí)提取凈化。
QuEChERS是近年來(lái)國(guó)際上最新開(kāi)發(fā)的用于檢測(cè)的快速樣品制備技術(shù)。它是由美國(guó)化學(xué)家史蒂芬教授和德國(guó)科學(xué)家Michela于2003年開(kāi)發(fā)的[14-16]。最初是作為農(nóng)殘品快檢的前處理方法[15,17],主要由提取、凈化、濃縮三部分組成。QuEChERS之所以可以被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,主要是因?yàn)槠淇舍槍?duì)化合物、基質(zhì)性質(zhì)不同而進(jìn)行提取溶劑、凈化材料的種類以及比例的優(yōu)化,相對(duì)于其他樣品前處理方法,QuEChERS方法準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好且易于操作,符合復(fù)雜基質(zhì)微量有機(jī)物檢測(cè)的要求,近年來(lái)被逐步應(yīng)用于動(dòng)物源性食品樣品中獸藥殘留的分析[18]。王偉等[19]采用QuEChERS結(jié)合LC-MS/MS對(duì)蜂蜜中60種獸殘進(jìn)行同時(shí)測(cè)定,樣品經(jīng)Mcllvaine緩沖溶液稀釋,5%乙酸乙腈提取,NH2吸附劑凈化,LC-MS/MS進(jìn)行檢測(cè),該方法具有一次處理進(jìn)樣即可對(duì)蜂蜜中殘留的60種獸藥殘留同時(shí)測(cè)定的特點(diǎn)。
動(dòng)物源性食品獸藥殘留含量相對(duì)較低、干擾物多,屬于復(fù)雜基質(zhì)樣品中微量組分的檢測(cè)技術(shù)。當(dāng)前,動(dòng)物源性食品的獸藥殘留檢測(cè)以色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)為主,常用的聯(lián)用技術(shù)有氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)、液相色譜-質(zhì)譜(HPLC-MS)、毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜(CE-MS)。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(Gas chromatographymass spectrometry,GC-MS)主要應(yīng)用于食品中熱穩(wěn)定、易揮發(fā)小分子的痕量化合物檢測(cè)。對(duì)于動(dòng)物源性食品多獸藥殘留檢測(cè),GC-MS使用受限,需與LC-MS結(jié)合使用。Lozano等[20]對(duì)蜂箱樣品進(jìn)行了LC-MS/MS和GC-MS/MS分析,共檢測(cè)到322種化學(xué)殘留物,分析范圍較廣。
近些年隨著液相色譜與三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(Liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)的發(fā)展,該技術(shù)現(xiàn)已成為分析痕量有機(jī)物的常用方法,可用來(lái)測(cè)定μg/kg痕量有機(jī)物,在動(dòng)物源性食品中獸藥殘留的定性、定量具有廣泛應(yīng)用[21]。Zhang等[22]建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLCMS/MS)法,用于同時(shí)分析雞肉中的8種抗病毒藥物(阿比多爾、金剛烷胺、金剛乙胺、泛昔洛韋、帕拉米韋、咪喹莫特、奧司他韋和拉米夫定)的殘留。結(jié)果顯示,8種抗病毒藥物的平均回收率在70%~120%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(SRSD)小于10%。Hoyos等[23]通過(guò)超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)法建立了一種高靈敏度的檢測(cè)牛脂肪、腎臟、肝臟和肌肉組織中標(biāo)記殘留物22, 23-二氫阿維菌素B1的定量/確證方法,方法回收率在70%~120%范圍內(nèi),實(shí)驗(yàn)室內(nèi)重復(fù)性小于20%,檢出限為0.05~0.12 μg/kg。
液相色譜-離子阱質(zhì)譜(Liquid chromatography coupled to ion trap mass spectrometry,LC-IT-MS)在化合物檢索能力上彌補(bǔ)了LC-MS/MS寬泛性不足的缺點(diǎn),可以同時(shí)對(duì)多種痕量化合物進(jìn)行確證以及篩選。Casado等[24]用超高效液相色譜-離子阱質(zhì)譜檢測(cè)器(UHPLC-IT-MS/MS)聯(lián)用技術(shù)對(duì)肉中23種獸藥殘留(β受體阻滯劑、β受體激動(dòng)劑和非甾體抗炎藥)進(jìn)行同時(shí)測(cè)定,方法檢出限為0.01~18.75 μg/kg,方法定量限為0.02~62.50 μg/kg。并對(duì)實(shí)際牛肉樣品進(jìn)行檢測(cè),在某些樣品中檢測(cè)到了普萘洛爾、酮洛芬和雙氯芬酸的痕跡。Kang等[25]建立了用離子阱LC-IT-TOF/MS篩選百余種獸藥殘留的多殘留方法,結(jié)果證明這種篩選方法可以在一次分析中對(duì)肉、奶、蛋和魚中的100多種獸藥進(jìn)行同時(shí)分析。
液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜(Liquid chromatographytime-of-flight mass spectrometry,LC-TOF-MS)為高分辨質(zhì)譜,對(duì)相近質(zhì)核比的化合物具有較好的分辨能力,有利于相近離子的區(qū)別和定性。Dasenaki等[26]使用超高效液相色譜四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(UHPLCQTOF-MS)開(kāi)發(fā)了一種寬范圍的篩選方法,用于鑒定魚組織和牛奶中的獸藥殘留。Villar-Pulido等[27]建立以乙腈為提取溶劑,伯仲氨為凈化材料的QuEChERS前處理方法結(jié)合LC-TOF-MS對(duì)蝦中抗生素和其他獸藥進(jìn)行快速檢測(cè)和定量的方法,并對(duì)從超市采集的12批蝦進(jìn)行實(shí)際樣品的檢測(cè),證實(shí)該方法的適用性。
毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜(Capillary electrophoresis-mass,CE-MS)聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展克服了CE靈敏度低的缺點(diǎn)。CE具有分離效率高、速度快、低消耗以及易于操作的特點(diǎn)。在動(dòng)物源食品獸殘檢測(cè)中主要適用于弱強(qiáng)離子代謝物以及它們立體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)[28]。Blasco等[29]基于CE-MS/MS對(duì)牛奶中8種殘留的獸藥(環(huán)丙沙星、恩諾沙星、磺胺乙酰胺、磺胺苯甲酰胺、磺胺氯噠嗪、磺胺喹喔啉、磺胺噻唑和磺胺異惡唑)同時(shí)測(cè)定。采用乙腈作為提取溶劑,Oasis HLB固相萃取柱對(duì)提取液進(jìn)行凈化,8種獸藥的回收率均大于78%,實(shí)現(xiàn)首次使用CE-ESI-MS/MS對(duì)牛奶中的獸藥進(jìn)行分析。
隨著現(xiàn)代技術(shù)儀器的不斷發(fā)展,一些新型的聯(lián)用技術(shù)現(xiàn)也可應(yīng)用于動(dòng)物源性食品中獸藥殘留的檢測(cè),如離子淌度質(zhì)譜是檢測(cè)痕量分析物的一種非常有前途的聯(lián)用技術(shù)[30]。
近些年,獸藥的不合理使用已成為威脅動(dòng)物源性食品安全的一個(gè)非常重要的問(wèn)題。如何建立靈敏、快速的分析技術(shù)來(lái)分析動(dòng)物源性食品中的獸藥殘留問(wèn)題已成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。一是如何建立快速高效的樣品前處理技術(shù)提高效率節(jié)約成本;二是如何建立多種獸藥殘留的定性定量方法。因此,尋找一種簡(jiǎn)單、高度靈敏和快速的定性檢測(cè)多種獸藥殘留的方法是動(dòng)物源性食品檢測(cè)的重中之重。