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国内食品中磺胺类药物残留检测技术研究进展

2017-09-16陈万勤傅红雪罗金文浙江省食品药品检验研究院

食品安全导刊 2017年24期
关键词:磺胺类液相色谱

□ 周 霞 陈万勤 傅红雪 罗金文 浙江省食品药品检验研究院

国内食品中磺胺类药物残留检测技术研究进展

□ 周 霞 陈万勤 傅红雪 罗金文 浙江省食品药品检验研究院

目前,磺胺类药物的残留问题是国内重要的食品安全问题之一,检测食品中的磺胺类药残留对人类的健康具有重要意义。检测食品中痕量药物的残留关键是开发有效的前处理方法和使用精密的分析仪器。随着人们对食品样品复杂体系的分离分析要求不断提高,开发能提高检测效率、降低检测的成本、准确可靠、灵敏度高的磺胺类药物残留分析方法具有重要意义。本文论述了国内磺胺类药物残留检测的研究背景及现状,综述食品中磺胺类药物残留的前处理方法和检测方法,以期为食品中磺胺类药物的残留检测提供技术支持和文献参考。

磺胺类药物;食品安全;检测技术

目前,食品安全成为了影响广泛、深远的社会问题,已经引起了全社会普遍的关注,虽然食品安全监管的力度一直在加大,但是食品安全事件仍然时有发生。食品安全不仅是保障人类健康、促进我国食品行业可持续发展以及我国对外贸易[1]的发展需要,也是各行各业增收增产以及国家社会、经济、政治稳定的重要因素之一,提升食品中磺胺类等药物的残留检测能力,保障食品安全已刻不容缓。养殖户在动物疾病治疗过程中,不按照规定范围、剂量、配伍等使用兽药,或者过多过滥使用兽药,不仅不利于治疗动物的疾病,还导致了动物对药物产生了耐药性;在饲料中添加兽药,不严格执行休药期的相关规定,这些都是导致药物残留的原因。农业部已经发布了一系列关于兽药使用的规定,但是仍有个别商家盲目追求利润,私自违规添加药物,严重威胁了人们的身体健康。因此,加强对磺胺类等兽药残留的检测,实现快速、高效、灵敏的检测方法,具有重大意义。

1 磺胺类药物概述

磺胺类药物(sulfanilamides,SAs),结构上和对氨基苯甲酸(PABA)类似,可以与PABA竞争,作用于细菌的二氢叶酸合成酶,阻止以PABA为原料合成所需的四氢叶酸,从而抑制了细菌蛋白质合成,最终达到抗菌的效果。该类药物具有抗菌谱广[2]、抗菌效果明显、性质稳定、价格便宜等优点[3],目前大量用于防治畜禽细菌性感染疾病。由于磺胺类药物存在较为严重的副作用,能够产生排尿和造血紊乱、导致过敏等,且在动物体内无法代谢完全,其残留量通过食物链[4]进入人体,对人体的健康构成威胁[5-6]。动物源性食品的安全问题一直受到各方的重视,对食品中药物残留的检测及监控也越来越严格。中国对食品中药物残留最高限量作出了严格的规定,如动物源性食品中磺胺类物质最大残留限量(MRL)为100 μg/kg。由于动物源性食品基质比较复杂,含有大量的脂肪、蛋白质等生物基质,需要比较合适的样品前处理方法和分析检测方法。目前,普遍的磺胺类药物检测技术主要通过线方式手工进行样品前处理,然后用液相色谱质谱联用仪进行分析检测。但这些方法都有一个共性问题:技术人员工作量大、样品检测周期长、手工预处理的杂质干扰大、重现性难以保证,以及多种兽药同时分析时很难满足所有待测药物均取得很好的定性定量效果,这些问题是目前磺胺类等药物残留检测中面临的最大问题。对于日益繁重的检测任务来说,开发快速、准确、高效的检测技术势在必行。本文论述了国内最新的食品中磺胺类药物的检测方法,为食品中磺胺类药物的残留检测提供参考。

2 我国食品中磺胺类药物残留的提取方式

常用于食品中药物残留提取净化的方法有固相萃取法、液液分配法、分子印迹聚合物法、免疫亲和柱层析法等[7]。因为痕量物质待测组分含量低和食品基质的复杂性,使得前处理成为整个分析过程中的关键环节之一[8]。本文主要介绍以下几种近年来比较新型的前处理提取方式。

王庚南[9]等利用离子液体单滴微萃取法对肉制品中的磺胺类药物进行提取,对实验中离子液体等参数进行优化,获得了70.6%~95.1%的回收率。该方法只需数微升的提取溶剂,就可以实现提取、净化和浓缩一步完成,同时还可以对待测物产生较高的富集倍数,获得较好的灵敏度。

王露[10]等制备了高交联聚苯乙烯-纳米Fe3O4微球作为固相微萃取材料,对牛奶基质进行净化,得到94%~105%的回收率。秦烨[11]用磁性石墨烯固相萃取技术,以磁性石墨烯(G-Fe3O4)纳米材料作为磁性固相萃取吸附剂。

王静[12]等利用快速溶剂萃取仪对水产品中8种磺胺类药物残留进行提取净化,减少人工干扰,简化提取步骤,具有处理时间短、使用溶剂少、萃取效率高等优点。

QuEChERS的意思是快速、简单、经济、高效、抗干扰、安全[14]。刘洪斌[13]等采用QuEChERS方法对鸡蛋样品进行净化,QuEChERS前处理的方法简单高效,检测灵敏准确,可以满足大批量的鸡蛋样品磺胺类药物残留检测的要求。郭海霞[15]等人利用QuEChERS液质联用法,同时检测猪肉中的121种兽药,该方法可对性质差别大的多类别兽药同时进行分析,在保证检测周期和节约成本方面显示了突出的优势。

王萍[16]等利用超声萃取技术以及SAX/PSA双层柱与HLB固相萃取柱复合柱对鱼肉中的磺胺类药物进行净化和富集,回收率为80%~117%。

这些新型的提取方式均有灵敏度高、操作简便等优点,适用于食品中痕量药物残留的检测,在今后的应用中必定得到推广。

3 我国食品中磺胺类药物残留的检测技术

3.1 高效液相色谱法

高效液相色谱法是实验室较为普遍的检测方法[17-21],一般是采用紫外检测器,文献报道了蜂蜜、肉制品、牛奶等各类食品基质中磺胺类药物残留的检测。例如,马丽娜[22]等使用了常规的高效液相色谱紫外检测对鸡蛋中的5种常用磺胺类药物进行检测,为蛋制品的监控提供依据。也有部分文献[23-24]报道将磺胺类药物与其他药物一起检测,如沙星类药物、有机酸等,优化色谱条件后能有较好的分离。目前,使用最多的是采用固相萃取柱净化后进行液相分析,如张筱艳[25]用MCX柱净化后对牛肉中磺胺类药物进行液相色谱的检测。

除了紫外检测器,许旭[26-27]等采用了荧光检测器,使用在线柱后衍生的方法对磺胺类药物进行衍生,方法中结合了改良的QuEChERS方法,对不同的衍生剂进行考察,建立了一种同时检测牛肉、鸡肉中16种磺胺类药物的高灵敏度的快速检测方法。许旭[28]采用同样的方法建立猪肉中18种磺胺类药物的残留量,该方法前处理简便快速、有机溶剂用量少,准确性和灵敏度高。

3.2 液相色谱质谱联用法

液相色谱质谱联用技术与高效液相色谱法相比,具有更高的灵敏度和专属性,文献[29-37]诸多文献表明了液质联用法逐渐成为了实验室常规的仪器分析方法,而且由于高的选择性,与其他药物如扩诺酮、氯霉素、甾体激素类药物、四环素等药物同时检测,节省时间成本、人力成本。李晓雯[38]还采用了液相色谱-四极杆-飞行时间质谱对磺胺类药物进行检测。

刘洪斌[39]等采用了UPLC-MS/MS技术建立了鸡蛋中16种磺胺类药物残留的检测方法,该方法使用了磷酸盐进行提取、正己烷去脂,进而用MCX柱净化后,满足磺胺类药物残留检测的要求。李晓晶[40]等建立了使用超声辅助分散液液微萃取技术对磺胺类药物提取后进行液质联用检测,获得了更高的提取回收率。不同化合物结构和不同的提取方式,最终产生了不同的提取回收率。

3.3 免疫分析法

曹喜春[41]等采用了膜免疫芯片检测牛奶以及猪肝中磺胺类药物残留总量的方法,该方法是用PVDF膜作固相基质,通过包被抗原浓度以及抗体工作浓度的优化,建立了一种简便、直观、快速、无需特殊检测仪器的方法。与IC-ELISA和HPLC方法进行比对,三者结果一致,表明该种新型技术的结果可靠。

何进[42]等采用了化学发光微粒子免疫法建立了一种成本低、检测快、检测批量大的一种适用于肉制品中磺胺类药物残留的检测方法,与仪器法测定结果一致。

林品言[43]等使用酶联免疫法对水产品中的磺胺类药物进行快速检测,具有仪器简便、灵敏度高、检测快、费用低、选择性强等优点,多用于现场检验。

免疫分析法综合具有高度专一性、特异性,但是操作相对繁琐,结果经比较,文献报道均可靠。

3.4 电化学方法

陈文博[5,44]等比较了修饰玻碳电极、自制铂微电极和嵌入式粉末铂微电极,较为全面详细的比较优化了各类条件,基于玻碳电极,利用药物在一定的电位下可发生电聚合氧化反应的原理,建立一种快速的电化学检测方法。电化学分析法仪器设备较为简单,但是在选择性方面可能低于其他检测技术。

3.5 试剂盒

党娟[45]等开发了直接竞争CLIA检测试剂盒,与免疫法和液质联用发的检测结果一致,该方法是一种稳定、可靠、实现现场快速检测的一种方法。

张勋[46]使用一种金纳米棒快速测试纸进行磺胺类药物残留的检测,将胶体金标记抗体复合物直接在微孔中冻干,使得检测过程中待测样与金标抗体反应充分,对传统的胶体金免疫层析纸进行改良优化,提高了检测的灵敏度。

试剂盒的使用具有灵敏度高、特异性强、方便、快速等优点。

3.6 毛细管电泳法

代婷婷[47]等利用磺胺类药物在碱性介质中抑制Ag配合物与鲁米诺化学发光体系的发光强度,建立了毛细管电泳-化学发光法检测法,其重现性、稳定性需要加强。

3.7 化学显色法

周秀锦[48]等采用化学显色快速检测法对磺胺类药物进行检测,使用试剂简单,成本低,对实验室条件要求也低,灵敏度最低可达50 μg/kg。

3.8 其他新技术

张[8]汪夏燕[49]等利用整体柱型管内固相微萃取具有高萃取容量和低的传质阻力,实现了高通量样品的萃取分析,成功建立了管内固相微萃取-毛细管电泳-激光诱导荧光检测联用系统,具有绿色环保、操作简单、萃取效率高等优点,在食品安全领域具有广阔的应用前景。

钟文英[50]等利用了可视化蛋白芯片分析技术,采用间接竞争法反应原理,实现牛乳样本中磺胺类药物残留的快速初筛,对于安全开发能同时检测药物残留的快速灵敏的方法具有实际意义。

4 结语

目前,对食品中的磺胺类药物残留的理化分析方法主要有高压液相色谱法、高压液相色谱质谱联用法、免疫分析法等。液相方法的专属性较差,已经不能满足复杂基质中痕量组分更加灵敏准确地的检测。液质联用法具有较高的专属性和灵敏度,越来越多的实验室采用该方法进行药物的多残留分析,但目前文献的前处理过程较为复杂,分析周期较长,有些化合物受到基质干扰严重。此外,样品的前处理方法的开发也极其重要,前处理不仅是整个分析过程的限速步骤,同时处理的过程也直接影响分析结果的可靠性和准确性。随着人们对食品样品复杂体系的分离分析要求不断提高,开发能提高检测效率、降低检测成本,同时兼具准确可靠、灵敏度高等优点的磺胺类药物残留分析方法具有重要意义。

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浙江省科学技术厅重大科技专项重大农业项目“肉鸡全产业链质量安全控制与溯源技术体系研究与应用示范”(编号:2014C02001);浙江省食品药品监督系统科技计划项目“在线净化液质连用法在动物源性食品中多兽残检测的应用”(编号:SP201608)。

罗金文。

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