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        鹽酸克倫特羅檢測(cè)方法的研究進(jìn)展

        2013-04-11 01:37:17王秋平張佳麗
        河北工業(yè)科技 2013年2期
        關(guān)鍵詞:檢測(cè)方法

        王秋平,哈 婧,劉 碩,張佳麗,蘇 萌

        (河北科技大學(xué)化學(xué)與制藥工程學(xué)院,河北石家莊 050018)

        鹽酸克倫特羅俗稱瘦肉精,為白色結(jié)晶性粉末,可促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng),改善動(dòng)物體內(nèi)脂肪分配,增加瘦肉率;其易被動(dòng)物吸收,在動(dòng)物體內(nèi)殘留時(shí)間長(zhǎng),容易蓄積[1]。人類食用含有鹽酸克倫特羅的肉后會(huì)出現(xiàn)心跳過(guò)快、四肢肌肉顫動(dòng)等中毒癥狀。由于一般的烹調(diào)方法不能將豬臟器和肉中殘留的“瘦肉精”的毒性破壞或損耗,以致殘留的鹽酸克倫特羅超量而引起的食物中毒事件屢有發(fā)生[2-3]。雖然中國(guó)已禁止其作為生長(zhǎng)促進(jìn)劑使用,但有些不法分子仍在違規(guī)使用,影響了中國(guó)畜禽產(chǎn)品的質(zhì)量,對(duì)人們的食用安全造成嚴(yán)重危害。因此,研究動(dòng)物組織中鹽酸克倫特羅殘留量快速、靈敏的檢測(cè)方法對(duì)保障人們的食用安全具有重要意義。

        目前已用于鹽酸克倫特羅檢測(cè)的方法主要有免疫分析法、色譜分析法及各種聯(lián)用技術(shù)分析法等。有關(guān)鹽酸克倫特羅殘留檢測(cè)的國(guó)標(biāo)方法有3種,分別為酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(ELISA)、高效液相色譜法(HPLC)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)。

        1 免疫分析法

        1.1 酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法(ELISA)

        ELISA 測(cè)定鹽酸克倫特羅殘留量是利用抗原抗體的特異性反應(yīng),以酶催化底物等方法作為顯示系統(tǒng),用微孔板等作為反應(yīng)、分離載體的一種生物學(xué)檢測(cè)方法,是快速篩選檢測(cè)動(dòng)物肌肉、尿液、肝臟等樣品中鹽酸克倫特羅殘留的方法之一。陳穗等用ELISA 對(duì)樣品檢測(cè),定性檢出克倫特羅的質(zhì)量濃度(以下文中如無(wú)特別說(shuō)明,均用質(zhì)量濃度表示鹽酸克倫特羅或克倫特羅的實(shí)驗(yàn)結(jié)果)為0.03ng/mL,定量檢測(cè)結(jié)果為0.1ng/mL;在0.1~8.1ng/mL 范圍內(nèi)具有良好的線性相關(guān)關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.991 3;當(dāng)克倫特羅標(biāo)準(zhǔn)品添加水平分別為0.5,1.0ng/mL 時(shí),平均回收率分別為84%,90%[4]。上述指標(biāo)均符合殘留分析質(zhì)量控制的要求。謝炯炯等測(cè)定豬肝、豬尿中違禁藥物克倫特羅殘留量影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,北京望爾生物技術(shù)有限公司與德國(guó)拜發(fā)公司生產(chǎn)的2種ELISA 試劑盒具有操作簡(jiǎn)單、敏感度高、成本低、時(shí)間短等特點(diǎn)[5]。

        ELISA 是酶免疫分析法(EIA)中較高效的技術(shù),能在短短幾小時(shí)內(nèi)檢測(cè)上百個(gè)樣品,且不需要復(fù)雜的儀器設(shè)備,具有樣品前處理簡(jiǎn)單、特異性強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn);但常用的ELISA 的檢出限與鹽酸克倫特羅的允許最大殘留量均為0.1μg/kg(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),因此ELISA 難以達(dá)到檢測(cè)要求。

        1.2 化學(xué)發(fā)光酶免疫分析法(CLEIA)

        化學(xué)發(fā)光酶免疫分析方法將高靈敏度的化學(xué)發(fā)光和高特異性的免疫分析結(jié)合起來(lái),具有成本低、特異性強(qiáng)、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。RODA 等采用間接競(jìng)爭(zhēng)化學(xué)發(fā)光酶免疫分析法對(duì)豬尿樣中的鹽酸克倫特羅進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)靈敏度分別為0.08μg/L,但方法只限于豬尿樣中鹽酸克倫特羅的測(cè)定[6]。徐曉嬰等優(yōu)化了檢測(cè)方法的反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、緩沖體系的pH 值、離子強(qiáng)度、Tween-20 的濃度等參數(shù),該方法的理論檢測(cè)限為0.001 4μg/L,線性檢測(cè)范圍可達(dá)到0.04~42.5μg/L。批內(nèi)、批間變異系數(shù)均小于10%,回收率為95%~110%,同時(shí)有較高的特異性;優(yōu)化后的檢測(cè)方法可適用于大濃度范圍內(nèi)的檢測(cè),并且此方法完全符合鹽酸克倫特羅殘留檢測(cè)的要求[7]。王碩等建立了直接競(jìng)爭(zhēng)化學(xué)發(fā)光酶免疫法檢測(cè)豬肉中鹽酸克倫特羅殘留,檢測(cè)時(shí)間較ELISA節(jié)省了近30min,靈敏度可達(dá)0.02μg/kg(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),平均回收率為83%~98%,可用于實(shí)際豬肉樣品中鹽酸克倫特羅殘留的快速檢測(cè),同時(shí)不受萊克多巴胺、沙丁胺醇等同屬β-興奮劑類的違禁獸藥的影響;該方法操作步驟較少、樣品前處理簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確度高、所需設(shè)備易于普及,具有一定的應(yīng)用潛力[8]。

        1.3 滴金免疫技術(shù)(DIGFA)

        應(yīng)用競(jìng)爭(zhēng)抑制免疫層析的原理,樣本中的鹽酸克倫特羅在流動(dòng)的過(guò)程中與膠體金標(biāo)記的特異性單克隆抗體結(jié)合,抑制了抗體和鹽酸克倫特羅蛋白偶聯(lián)物的結(jié)合。如果檢測(cè)樣本反應(yīng)的顏色淺于標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)線的顏色,結(jié)果為陽(yáng)性。顏色越淺表示含量越高。張慧嫦等建立的膠體金免疫層析法可用于快速檢測(cè)組織樣品中鹽酸克倫特羅殘留量,檢測(cè)豬肉等組織試樣時(shí),結(jié)果以顏色直觀顯示,最低靈敏度值可達(dá)到0.5ng/mL,只需3~5min,與萊克多巴胺、沙丁胺醇的交叉反應(yīng)率為0.86%[9]。目前國(guó)內(nèi)已有多家公司開(kāi)發(fā)出商品化的鹽酸克倫特羅快速檢測(cè)試紙條[10]。

        此法檢測(cè)鹽酸克倫特羅操作簡(jiǎn)便、觀察直觀,適用于批量篩選、宰前檢疫等現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),且操作過(guò)程儀器化低[11],解決了過(guò)去不能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)定性和及時(shí)進(jìn)行處理的難題,具有良好的應(yīng)用前景。

        1.4 生物傳感器法(BS)

        生物傳感器是將生物感應(yīng)元件的專一性、敏感性與一個(gè)能夠產(chǎn)生和待測(cè)物濃度成比例信號(hào)的傳導(dǎo)器結(jié)合,利用各種生物材料或生物代謝產(chǎn)物如酶、抗體等做成的用于檢測(cè)、識(shí)別食品與生物的化學(xué)成分的傳感器[12]。呂會(huì)田等應(yīng)用生物化學(xué)和免疫學(xué)方法,構(gòu)建了基于量子點(diǎn)標(biāo)記的ATP 合酶分子馬達(dá)免 疫 旋 轉(zhuǎn) 生 物 傳 感 器(immuno-rotary biosensor,IRB),結(jié)合熒光技術(shù),利用中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所張仲倫老師研發(fā)的BPCL 弱光檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了對(duì)鹽酸克倫特羅的檢測(cè),該法快速、感應(yīng)靈敏度可達(dá)10-12g/L(文獻(xiàn)值一般為10-9g/L)[13]。

        國(guó)外已有生物傳感器技術(shù)檢測(cè)鹽酸克倫特羅殘留,該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超微量檢測(cè)的可能,大大加快了檢測(cè)速度,使得對(duì)鹽酸克倫特羅的檢測(cè)向全自動(dòng)無(wú)試劑檢測(cè)方向更近了一步。

        1.5 放射免疫分析法(RIA)

        RIA是一種對(duì)微生物受體進(jìn)行標(biāo)記,將RIA 和ELISA、生物發(fā)光技術(shù)、化學(xué)發(fā)光技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行檢測(cè)的新型檢測(cè)技術(shù)[14],檢測(cè)限可達(dá)到0.5ng/mL的水平。目前國(guó)外已有RIA測(cè)定CL的試劑盒產(chǎn)品[15]。

        放射免疫分析技術(shù)雖然具有操作簡(jiǎn)便、特異性強(qiáng)、靈敏度高、易標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)。但是由于所用儀器較昂貴,對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較苛刻,必須使用放射性同位素標(biāo)記鹽酸克倫特羅,且放射性同位素對(duì)人體有一定的傷害,從而限制了該法的廣泛應(yīng)用,不屬于目前主要的分析方法。

        1.6 時(shí)間分辨熒光免疫分析技術(shù)(TRFIA)

        以稀土元素為信號(hào)放大標(biāo)記物,結(jié)合抗原抗體反應(yīng)的特異性和Eu3+標(biāo)記信號(hào)的高靈敏度,可以實(shí)現(xiàn)違禁藥物的痕量檢測(cè)。樊曉博等建立Eu3+標(biāo)記抗原直接競(jìng)爭(zhēng)TRFIA,以自制鹽酸克倫特羅單克隆抗體包被96 孔微孔板作為固相抗體,Eu3+標(biāo)記抗原與樣品中的CBL競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合抗體,建立直接競(jìng)爭(zhēng)熒光免疫分析體系;組織、豬尿樣品添加回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果:樣品回收率為91%~101%;方法靈敏度為0.02 μg/L,與萊克多巴胺、沙丁胺醇、馬不特羅等結(jié)構(gòu)類似物的交叉反應(yīng)率均小于1%,說(shuō)明抗體特異性較強(qiáng)[16]。鹽酸克倫特羅Eu3+標(biāo)抗原直接競(jìng)爭(zhēng)時(shí)間分辨免疫檢測(cè)法操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、特異性強(qiáng),可以完全符合現(xiàn)有實(shí)際檢測(cè)需求。

        與放射免疫分析法(RIA)相比,時(shí)間分辨熒光免疫分析技術(shù)具有很多優(yōu)點(diǎn):靈敏度高(10-19mol/L),穩(wěn)定性好,克服了放射性熒光物質(zhì)的不穩(wěn)定性,動(dòng)態(tài)范圍寬,無(wú)放射性危害等,時(shí)間分辨熒光分析技術(shù)目前被公認(rèn)為是靈敏度最高的分析方法之一。

        2 色譜分析法

        2.1 高效液相色譜法(HPLC)

        HPLC法分析鹽酸克倫特羅時(shí)不需要衍生化,利用反相C8或C18色譜柱檢測(cè)β-激動(dòng)劑類物質(zhì)。張群等采用固相萃取柱過(guò)柱凈化,固定相為ODS-C18,流動(dòng)相為0.02mol/L磷酸二氫鈉緩沖液(pH 值為6.0)-甲醇(體積比為60∶40),流速為0.8mL/min,進(jìn)樣量為10μL,二極管陣列檢測(cè)器,檢測(cè)波長(zhǎng)為210nm,利用峰面積進(jìn)行多點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)法定量。線性濃度范圍為0.01~1.0μg/mL,相關(guān)系數(shù)為0.998 9,檢測(cè)限為0.01μg/mL[17]。

        中國(guó)已將HPLC 法作為檢測(cè)鹽酸克倫特羅殘留的半確證方法。其優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)假陽(yáng)性率低、精確度高、成本低、速度快,適合大批量快速檢測(cè)。最低檢測(cè)限為1~15ng/g(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),而且與GC-MS法相比樣品不必衍生化,是目前較常用、較成熟的檢測(cè)方法。

        2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)

        氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法是最常用的鹽酸克倫特羅測(cè)定方法,現(xiàn)作為中國(guó)測(cè)定動(dòng)物組織中鹽酸克倫特羅的確證性方法(NY/T468-2001),具有準(zhǔn)確度高、靈敏度高、假陽(yáng)性率低等特點(diǎn)。

        王培龍等利用分子印記聚合物(MIP)的分子識(shí)別能力,選擇性提取、凈化并富集豬尿液中的鹽酸克倫特羅成分,同時(shí)除去干擾物,減少基體抑制作用;用N,O-雙三甲基硅基三氟乙酰胺(BSTFA)衍生化,毛細(xì)管氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(選擇離子模式,選擇離子為277,262,243和86)對(duì)衍生物分析;不同鹽酸克倫特羅加入量的回收率為71.0% ~89.3%;檢出限為0.51μg/L,定量限為1.00μg/L;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.2%~9.7%,重復(fù)性良好[18]。林維宣等建立了動(dòng)物組織中10 種β-興奮劑殘留量的GC-MS檢測(cè)方法;樣品經(jīng)pH 值為5.2的乙酸鈉溶液提取,提取液依次經(jīng)異丙醇-乙酸乙酯(體積比為40∶60)混合溶劑和異丙醇-叔丁基甲醚(體積比為1∶5)混合溶劑萃取凈化,再經(jīng)Strata-X-C 陽(yáng)離子交換柱(500mg,3mL)凈化后,m(TMCS)∶m(BSTFA)為1∶99 的衍生劑衍生,采用HP-5MS 色譜柱進(jìn)行GC-MS法分析,兼顧各成分靈敏度的情況下,優(yōu)化質(zhì)譜的一系列條件,建立了最佳質(zhì)譜分析條件;10種β-興奮劑類獸藥室內(nèi)平均回收率為59.1%~77.4%,變異系數(shù)為0.87%~7.04%,檢出限為1~5μg/kg(質(zhì)量分?jǐn)?shù));方法的回收率、檢測(cè)限和精密度等技術(shù)指標(biāo)滿足國(guó)內(nèi)外對(duì)β-興奮劑殘留量檢測(cè)的有關(guān)要求[19]。

        GC-MS與HPLC法相比,假陽(yáng)性率更低,可以準(zhǔn)確地在多種殘留物同時(shí)存在的情況下對(duì)某種特定的殘留物進(jìn)行定性、定量分析;但其衍生化操作繁瑣,增加了結(jié)果的不確定度,使得GC-MS的應(yīng)用受到一定限制。

        2.3 液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(HPLC-MS-MS)

        LEHNER 等采用250 mm×2 mm 的Luna phenyl柱子,用含0.05%(體積分?jǐn)?shù),下同)甲酸和5%(體積分?jǐn)?shù),下同)的乙腈水及含0.05%甲酸的乙腈為流動(dòng)相,在0.45mL/min的流速下進(jìn)行梯度洗脫,使用ESI-MS/MS檢測(cè)器進(jìn)行多反應(yīng)檢測(cè),檢測(cè)母離子質(zhì)荷比(m/z)為277,子離子m/z為277,259,204,64的產(chǎn)物離子,氘代的克倫特羅作為內(nèi)標(biāo)物,檢測(cè)限可達(dá)4pg/mL[20]。汪輝等建立了高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定加工肉制品中萊克多巴胺和克倫特羅的方法;采用陽(yáng)離子交換色譜柱(SCX)分離目標(biāo)化合物,改進(jìn)了前處理方法,采用PXC 固相萃取柱凈化,并對(duì)洗脫溶液和高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜的各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化;檢出限和定量下限分別不超過(guò)0.04μg/kg(質(zhì)量分?jǐn)?shù))和0.015μg/kg(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。樣品平均加標(biāo)回收率為72%~98%。質(zhì)譜檢測(cè)器靈敏度高,特異性好,可應(yīng)用于加工肉制品中獸藥殘留的批量檢測(cè)[21]。

        2.4 高效薄層色譜法(HPTLC)

        高效薄層色譜法已成功應(yīng)用于肉食品中獸藥殘留的檢測(cè),并能進(jìn)行定性定量研究[22]。黃寶華等采用薄層掃描法測(cè)定豬肝中克倫特羅殘留量,展開(kāi)劑為m(乙酸乙酯)∶m(甲醇)∶m(醋酸)為8∶1∶0.8,GF254板為載體,克倫特羅的Rf值為0.81。線性范圍為0.004~0.050μg,回收率為86.5%~94.9%,RSD 值為5.0%~5.8%(n=6)[23]。該法優(yōu)點(diǎn)是多樣品同時(shí)一次測(cè)定,快速且高效,分離出的樣品可進(jìn)行其他驗(yàn)證分析;缺點(diǎn)是樣品準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng),抗干擾能力弱[24]。

        2.5 毛細(xì)管電泳法(CE)

        有學(xué)者采用10mmol/L硼酸緩沖溶液(pH 值為10.0),溫度為32 ℃,分離電壓為19kV,檢測(cè)波長(zhǎng)為205nm;同時(shí)檢測(cè)人尿液中4種被分析物,約用1min,未發(fā)現(xiàn)基質(zhì)干擾;檢測(cè)限為0.5mg/L,線性范圍2.0~30mg/L,相關(guān)系數(shù)大于0.996[25]。李春宇采用緩沖液為15 mmol/L 的磷酸鹽緩沖液(磷酸調(diào)pH 值為6.5),運(yùn)行電壓25kV,柱溫為25℃,檢測(cè)波長(zhǎng)為200nm;檢測(cè)結(jié)果:克倫特羅線性范圍為0.000 56~0.013 44mg/mL(r=0.999 8),加樣回收率(n=6)為99.83%(RSD=1.17% )[26]。該法可快速、簡(jiǎn)便有效地檢測(cè)豬肉中鹽酸克倫特羅的含量。

        3 其他分析方法

        宋詩(shī)穩(wěn)等以自制納米CeO2修飾碳糊電極建立了微分脈沖伏安法對(duì)鹽酸克倫特羅的測(cè)定;方法檢出限為2.5×10-9mol/L,線性范圍為5.0×10-9~6.0×10-6mol/L(r=0.998 2,n=7),加標(biāo)回收率為96%~104%[27]。高錳酸鉀在多聚磷酸條件下與甲醛產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光,鹽酸克倫特羅能大大增強(qiáng)該發(fā)光強(qiáng)度,ZHOU 等基于分子印記技術(shù)在線富集克倫特羅,通過(guò)流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光檢測(cè)其含量,檢測(cè)限為3.0 × 10-10g/mL,線性范圍為1.0 × 10-9~5.0×10-8g/mL,RSD≤5%(n=3)[28]。胡玉斐建立起一種直接測(cè)定鹽酸克倫特羅的流動(dòng)注射化學(xué)發(fā)光分析法,檢出限為1.2×10-8g/mL,但此法抗干擾能力弱,還需進(jìn)一步確證[29]。

        4 結(jié) 語(yǔ)

        目前ELISA 是快速篩選檢測(cè)動(dòng)物肌肉、尿液、肝臟等樣品中克倫特羅殘留的方法之一,ELISA 方法操作簡(jiǎn)單、快速,通常用作大規(guī)模樣品篩選,是目前較常用的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)手段;化學(xué)發(fā)光酶免疫分析方法,具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、成本低、速度快、樣品前處理簡(jiǎn)單和安全無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn),非常適合快速檢測(cè);試紙條檢測(cè)方法簡(jiǎn)便易行,但存在人為因素影響,易造成假陽(yáng)性出現(xiàn);GC-MS 和HPLC-MS-MS通常作為定量和確證方法,但操作復(fù)雜,且不能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),是目前實(shí)驗(yàn)室常見(jiàn)的檢測(cè)方法。

        現(xiàn)常用的鹽酸克倫特羅的檢測(cè)方法各有優(yōu)缺點(diǎn),研究更快速、高效、檢測(cè)限更低、操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低廉的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法是今后的發(fā)展方向。

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