馬穎清,豐東升,王 敏,汪弘康,張維誼
(上海市農產品質量安全中心,上海 201708)
禽蛋富含蛋白質、微量元素、維生素和卵磷脂等多種人體所需的營養物質,是居民日常飲食中重要的組成部分,但禽蛋中的獸藥殘留問題一直是影響禽蛋質量安全的主要危害因素之一。獸藥按用途主要分為7 類,包括抗生素類和合成抗生素類、驅腸蟲藥類、生長促進劑類、抗原蟲藥類、滅錐蟲藥類、鎮靜劑類以及β-腎上腺素能受體阻斷劑。其中,抗生素類和合成抗生素類藥物是使用最多的獸藥,占比達60%,主要包括β-內酰胺類、大環內酯類、氨基糖苷類、四環素類和酰胺醇類抗生素等。獸藥殘留既包括原藥,也包括藥物在動物體內的代謝產物和獸藥生產過程中伴隨的雜質。獸藥殘留會導致藥物在人體蓄積,對人體產生毒性,或致癌、致畸、致突變等。獸藥殘留問題已成為全球關注的焦點,不僅影響人們的身體健康,也直接關系到畜牧產業的經濟效益[1-2]。本文整理分析了近年來禽蛋中的獸藥殘留檢測技術,為進一步研究并建立高效的檢測方法提供依據和參考。
禽蛋的主要成分是蛋白質,在檢測過程中,蛋白質會對目標物的提取凈化造成干擾,從而影響藥物的定性和定量,因此減少蛋白質的干擾極其重要。前處理步驟一般包括提取、分離、凈化和濃縮等,其中提取和凈化是最重要的兩個步驟。根據現有的文獻和標準來看,在禽蛋產品中應用較多的是液液萃取法(Liquid-Liquid Extraction,LLE)、固相萃取法(Solid Phase Extraction,SPE)、凝膠滲析萃取技術和QuEChERS 法等[2-3]。
液液萃取常用于分離樣品中的被測物質與基質,主要利用被測物質在兩種不相容液體中的分配系數不同或溶解度不同,使被測物質從一種液體轉移到另一種液體中,經過多次萃取,最終將被測物質提取出來的方法。液液萃取也稱為溶劑提取或抽提,是一種廣泛應用的前處理方法。WANG 等[4]分兩次用乙酸乙酯提取雞蛋中的7種抗生素藥物(喹諾酮類和磺胺類藥物),經濃縮過濾,采用超高效液相色譜-質譜聯用法(Ultra Performance Liquid Chromatography/Tandem Mass Spectrometry,UHPLC-MS/MS)進行分析。7種抗生素藥物檢測的線性相關系數均在0.990以上,檢出限為2 ~10 μg·kg-1。但在大多數情況下,液液萃取法常與其他前處理方法配套使用。
固相萃取技術是通過固體吸附劑對目標組分進行選擇性吸附,從而達到分離、純化和濃縮目標物的目的[5]。固相萃取技術具有針對性強、操作簡單、速度快和可同時處理多個樣本等優點,已發展成為許多領域內樣品前處理的常用方法,也廣泛用于禽蛋產品中獸藥殘留的檢測。我國現存的國家標準或行業標準中主要采用的即為固相萃取法。《進出口動物源食品中14種β-內酰胺類抗生素殘留量檢測方法 液相色譜-質譜/質譜法》(SN/T 2050—2008)[6]用乙腈-水溶液提取β-內酰胺類抗生素殘留物,經濃縮復溶后用HLB 固相萃取柱凈化。《雞蛋中氟喹諾酮類藥物殘留量的測定 高效液相色譜法》(農業部781 號公告—6—2006)[7]用提取液提取后,用C18固相萃取柱進一步凈化。秦宇等[8]建立了以1.0%甲酸乙腈為提取劑,Oasis PRiME HLB 柱凈化,超高效液相色譜-串聯質譜法正負同時掃描測定禽蛋中12種獸藥殘留的檢測方法,該方法大大降低了檢測處理時間,提升了工作效率,為禽蛋中多種獸藥殘留分析檢測標準的建立提供了依據。
凝膠滲析色譜又稱體積排阻色譜,是一種根據溶質分子大小進行分離的色譜技術。它不僅可以用來分析分子體積不同但化學性質相同的高分子同系物,也可以用于小分子物質的分離及鑒定,具有操作簡單、可自動化進行、實驗條件溫和、重復性良好、回收率高和萃取速度快等優點。《動物源性食品中地克珠利、妥曲珠利、妥曲珠利亞砜和妥曲珠利砜殘留量的檢測 高效液相色譜-質譜/質譜法》(SN/T 2318—2009)[9]先用乙酸乙酯提取試樣中的地克珠利、妥曲珠利、妥曲珠利亞砜和妥曲珠利砜殘留,再通過凝膠滲透色譜凈化后,用高效液相色譜-串聯質譜法測定。
QuEChERS 方法是由美國農業部Anastassiades教授等于2003年開發的一種用于農產品檢測的快速樣品前處理方法,該方法具有快速(Quick)、簡單(Easy)、低廉(Cheap)、高效(Effective)、穩定(Rugged)和安全(Safe)等特點[10]。QuEChERS 法最早用于果蔬樣品中的農藥殘留檢測的前處理,其原理與高效液相色譜法和固相萃取法的分離原理相似,通過吸附劑、基質和待測物間不同的相互作用達到凈化的目的[11]。QuEChERS 方法主要分為3個步驟:①樣品經粉碎后用溶劑進行提取分離,溶劑一般選擇單一溶劑,如乙腈等;②加入鹽類除水,常用的試劑有無水硫酸鎂;③加入吸附劑進行凈化,最后使用儀器進行測定。楊婷婷等[12]以QuEChERS 方法處理樣品,結合四極桿飛行時間串聯質譜儀法(Quadrupole-Time of Flight Mass Spectrometry,Q-TOF-MS)對樣品進行檢測及分析,建立了一種能夠快速篩查蛋及蛋制品中硝基呋喃類代謝物殘留的方法,該方法耗時少,平均回收率為78.6%~120.8%。
目前,禽蛋中獸藥殘留檢測常用的方法有高效液相色譜法、氣相色譜-質譜聯用法、高效液相色譜-質譜聯用法等。
高效液相色譜法適用于分析相對分子量大、極性大、受熱不穩定易分解和沸點高、不易揮發的獸藥。高效液相色譜儀有紫外檢測器、熒光檢測器、蒸發光散射檢測器等,可根據不同的檢測目標選擇合適的檢測器。我國《雞蛋中磺胺喹噁啉殘留檢測 高效液相色譜法》(農業部1025 號公告—15—2008)[13]、《動物性食品中泰樂菌素殘留檢測 高效液相色譜法》(農業部1163 號公告—6—2009)[14]和《雞蛋中氟喹諾酮類藥物殘留量的測定 高效液相色譜法》(農業部781 號公告—6—2006)中規定對雞蛋中磺胺喹噁啉、泰樂菌素和氟喹諾酮類藥物的殘留測定用高效液相色譜儀。其中,磺胺喹噁啉、泰樂菌素檢測用的是紫外檢測器,氟喹諾酮類檢測用的是熒光檢測器。高效液相色譜法具有分離效率高、定量準等優點,但易受到雜質、干擾峰的影響,無法精準定性。
氣相色譜-串聯質譜法主要用于食品中易揮發小分子痕量化合物的檢測。目前,其在獸藥殘留中應用較少,主要用于農藥殘留的檢測,上機前需進行衍生。我國《食品安全國家標準 動物性食品中林可霉素、克林霉素和大觀霉素多殘留的測定 氣相色譜質譜法》(GB 29685—2013)[15]規定了雞蛋中林可霉素、克林霉素和大觀霉素殘留量的檢測方法。
近年來,高效液相色譜-串聯質譜已逐漸取代高效液相色譜法,成為獸藥殘留檢測的主要分析工具。質譜技術具有分離度高、靈敏度高、應用范圍廣和專屬性強等特點,不易受到雜質、干擾峰的影響,能夠做到精準定性、定量。除了單一組分的檢測外,還可對多組分進行分離、定性和定量。此外,隨著電噴霧電離和大氣壓化學電離技術的發展,液質聯用儀在藥物殘留分析中應用領域迅速擴展。我國相關標準中對獸藥殘留的檢測大多采用液相色譜-串聯質譜法,如《出口動物源食品中氨丙啉殘留量的測定液相色譜-質譜/質譜法》(SN/T 4583—2016)、《食品安全國家標準 豬、雞可食性組織中泰萬菌素和3-乙酰泰樂菌素殘留量的測定 液相色譜-串聯質譜法》(GB 31613.2—2021)、《食品安全國家標準 動物性食品中金剛烷胺殘留量的測定 液相色譜-串聯質譜法》(GB 31660.5—2019)等。
我國藥物殘留的檢測標準主要是靶向檢測,而動物源性食品中藥物污染非常復雜,可能是一種化學物質或一類化學物質,也可能是尚未被監測到的、不在檢測范圍內的組分。為識別檢測出各種潛在、未知的污染物等,需要更靈敏、快速、更有效的篩查識別手段。藥物殘留的非靶向、高通量篩查是未來農產品化學污染物檢測的發展方向。高分辨質譜儀(分辨率≥10 000)能夠測得更精確的相對分子質量,給出化合物的組成式,常用于對未知物的定性分析。高分辨質譜技術的發展彌補了三重四極桿質譜在未知化合物檢索方面的不足,其強大的定性篩查能力為獸藥殘留的監督檢測和風險監控提供了新的技術手段,是獸藥殘留風險監測和科學研究的熱點[16]。KANG 等[17]建立了一種可同時對肉、蛋、奶和魚中的100 多種獸藥進行分析的液相色譜-飛行時間質譜法(Liquid Chromatography-Time-of-Flight Mass Spectrometry,LC-TOF/MS)。晏亮等[18]以5%甲酸乙腈溶液為提取劑,應用QuEChERS 法,建立了同時測定蛋及蛋制品中5 大類49種藥物殘留的超高效液相色譜四極桿飛行時間質譜方法。該方法快速、簡便、準確,大大提高了工作效率。
除了以上的檢測技術外,快速檢測技術也是目前發展迅速的一項檢測技術??焖贆z測技術是一種操作簡單、快速靈敏、檢測時間較短的技術,其最大的特點是易于在現場開展實驗。我國已逐步將食品安全快速檢測技術列入了相關法律法規?!吨腥A人民共和國食品安全法實施條例》第五十條規定,相關監督管理部門在食品安全監督管理工作中可采用公認的快速檢測方法對食品進行初步篩查。因此,它作為保障農產品質量安全的重要技術支撐,在農產品生產、流通全過程控制和監管以及進出口貿易中發揮著重要的作用。國內外食品安全中常用的快速檢測技術有化學比色分析檢測技術、分子生物學分析檢測技術、免疫學分析檢測技術、生物傳感器技術和納米技術等。產品種類豐富,包括膠體金檢測卡、微流控芯片、化學檢測試劑和ELISA 試劑盒等。檢測結果可分為定量檢測、定性檢測及半定量檢測等[19-22]。目前市場上在禽蛋中檢測較多的獸藥主要為喹諾酮類藥物、四環素類、硝基呋喃類代謝物和磺胺類等抗生素、抗菌藥物。
隨著人們對食品安全的日益關注,作為優質蛋白質來源的禽蛋將成為人們關注的焦點。禽蛋中的獸藥殘留問題不僅影響著人們的身體健康,也對周邊環境和畜牧業的發展產生了影響,因此加強禽蛋中獸藥殘留監管極為重要。本文總結了近年來使用較多的前處理方法和分析方法,但越來越嚴格的限量標準、復雜而未知的藥物成分都對檢測技術提出了更高的要求。隨著檢測技術的不斷發展,將會有更多的方法應用于禽蛋中的獸藥殘留檢測中。