◎ 雷 韻,吳民富,李 莎,林俊宇,溫海戌,邱寶怡,蔡津津
(佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)系,廣東 佛山 528137)
喹乙醇(Olaquindox,OLA)最早是由德國(guó)Bayer公司以鄰硝基苯胺為原料合成的非抗生素類抗菌促生長(zhǎng)藥物[1],能改變動(dòng)物腸道菌群,同時(shí)可促進(jìn)蛋白質(zhì)同化,增加瘦肉率,促進(jìn)畜禽生長(zhǎng),提高飼料轉(zhuǎn)化率。此類藥物廣泛用于豬、牛、雞、羊的促進(jìn)生長(zhǎng),抗菌治病和水生動(dòng)物疾病的防治[2-3]。20世紀(jì)90年代開始,國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)OLA及其代謝產(chǎn)物3-甲基-喹啉-2-羥酸會(huì)在動(dòng)物體內(nèi)有明顯蓄積毒性、免疫毒性和遺傳毒性,此外還會(huì)造成耐藥性[4],給人類身體健康帶來潛在危害。因此,美國(guó)和歐盟開始禁止使用喹乙醇;我國(guó)農(nóng)業(yè)部第2638號(hào)公告中明確規(guī)定,將于2019年5月1日起全面停止在食用動(dòng)物中使用喹乙醇獸藥。但因喹乙醇價(jià)格便宜,抗菌促生長(zhǎng)效果好,違規(guī)添加和超量添加的現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生。因此,加強(qiáng)喹乙醇及其代謝物的檢測(cè)與監(jiān)控極為重要。本文主要介紹了喹乙醇及其主要代謝物的性質(zhì)和現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。
喹乙醇又稱喹酰胺醇,化學(xué)名是2-[N-(2-羥基-乙基)-氨基甲酰]-3-甲基-喹喔啉-1,4-二氧化物,分子式為C12H13N3O4,分子量為263.25;喹乙醇呈淺黃色,結(jié)晶性粉末,味苦,無臭。喹乙醇溶解于熱水中,微溶于冷水,幾乎不溶于氯仿、乙醇和甲醇。熔點(diǎn)為207~213 ℃,熔融時(shí)同時(shí)分解。喹乙醇在常溫下非常穩(wěn)定,但對(duì)強(qiáng)光比較敏感,遇光分解變?yōu)樽厣蛏钭厣?/p>
喹乙醇主要經(jīng)肝臟代謝,在動(dòng)物體內(nèi)能夠快速的代謝成十多種產(chǎn)物,其中3-甲基-喹噁啉-2-羧酸(MQCA)在肝臟或血液中代謝生成后快速分布到各組織中,在體內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定,且消除速度較喹乙醇慢,是國(guó)際食品法典委員會(huì)認(rèn)定的殘留標(biāo)志物[5]。研究表明,喹乙醇對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具有急性毒性[6-7]、蓄積毒性[8-9]、遺傳毒性[10-11]、免疫毒性[12-13]等。喹乙醇的急性毒性對(duì)不同種屬的動(dòng)物差異較大,其中畜禽類敏感度最高,魚類敏感度相對(duì)較低。因此,如果食用了體內(nèi)大量蓄積殘留喹乙醇的動(dòng)物,可對(duì)人類的生命健康造成威脅。
目前,檢測(cè)喹乙醇?xì)埩舻姆椒ㄖ饕懈咝б合嗌V法(HPLC)、氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)、免疫分析技術(shù)(IA)和電化學(xué)檢測(cè)法等。
2.1.1高效液相色譜法
高效液相色譜法準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好,多用于喹乙醇及其主要代謝物的檢測(cè)。王永紅等[14]采用甲醇-水進(jìn)行樣品提取,在最優(yōu)的條件下,檢測(cè)限為1.0 mg/kg,回收率為99.8%~112.3%。對(duì)于喹乙醇的高效液相色譜法檢測(cè),過去大多采取的是有機(jī)溶劑直接提取后濃縮進(jìn)行檢測(cè),但喹乙醇微溶于水,樣品前處理液易混雜水溶性雜質(zhì),不利于待測(cè)物的定性和定量。近年來,越來越多的學(xué)者采用新的前處理方法結(jié)合高效液相色譜法對(duì)喹乙醇進(jìn)行檢測(cè),減少雜質(zhì)峰的干擾,提高了檢測(cè)靈敏度。Peng等[15]研究了高效液相法檢測(cè)豬組織樣品中的MQCA,采用免疫親和柱對(duì)樣品進(jìn)行純化,在最優(yōu)檢測(cè)條件下,檢測(cè)限的范圍為1.0~3.0 μg/kg,定量檢測(cè)為4.0~10.0 μg/kg,樣品的回收率80.1%~87.7%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于8.5%。Zhao等[16]報(bào)道了一種改良的QuEChERS前處理方法結(jié)合高效液相法檢測(cè)動(dòng)物飼料中的喹乙醇,使用多壁碳納米管作為吸附劑進(jìn)行待測(cè)物的純化;在最優(yōu)的條件下,喹乙醇的最低檢測(cè)限為0.2 mg/kg,加標(biāo)回收率為66.0%~95.6%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于14.1%。
2.1.2液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HPLC-MS)以液相色譜作為分離系統(tǒng),質(zhì)譜作為檢測(cè)系統(tǒng),具有特異性更強(qiáng)、定性更準(zhǔn)確、靈敏度更高等特點(diǎn)。Miao等[17]報(bào)道了動(dòng)物飼料中OLA的高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法,在最優(yōu)的條件下,樣品的回收率為74.1%~111%,組內(nèi)和組間的變異系數(shù)分別小于14.6%和10.8%,喹乙醇樣品的最低檢測(cè)限為0.05 mg/kg。Li等[18]采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(UHPLC-MS/MS)方法檢測(cè)動(dòng)物組織中MQCA,樣品經(jīng)過酶水解,再采用免疫親和柱純化,樣品在0.5~2.0 μg/kg添加范圍內(nèi)的回收率90.2%~103.5%,組內(nèi)和組間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別在1.8%~6.7%和3.5%~7.6%,該方法的最低檢測(cè)限為0.5 μg/kg,檢測(cè)范圍 0.5 ~ 4.0 μg/kg。
免疫分析法具有高度的特異性和靈敏度,且操作簡(jiǎn)單、快捷,是目前喹乙醇及代謝物篩選的主要方法。
2.2.1酶聯(lián)免疫法
酶聯(lián)免疫法(ELISA)是最常用的免疫檢測(cè)方法之一,能同時(shí)對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行檢測(cè),靈敏度高、特異性強(qiáng),適合對(duì)待測(cè)物的快速篩查。Li等[19]制備新型的抗MQCA的單克隆抗體,并建立了檢測(cè)OLA的間接競(jìng)爭(zhēng)酶聯(lián)免疫法(ic-ELISA),在最優(yōu)的條件下,OLA的 IC50為 3.1 μg/kg,檢測(cè)范圍為 0.46 ~ 10.5 μg/kg ,在豬的肌肉、肝臟和雞肉的最低檢測(cè)限分別為0.32、0.54和0.28 μg/kg。Le等[20]報(bào)道了一種新型的熒光免疫法檢測(cè)豬肉樣品中的喹乙醇,將量子點(diǎn)QD635標(biāo)記在MQCA單克隆抗體上建立直接競(jìng)爭(zhēng)熒光免疫法,MQCA的最低檢測(cè)限為0.07 ng/mL,樣品的加標(biāo)回收率為84.2%~95.7%,該方法與HPLC有良好的相關(guān)性。
2.2.2免疫層析法
免疫層析法是運(yùn)用最廣泛的快速篩查法之一,該方法檢測(cè)時(shí)間短、簡(jiǎn)便快捷、攜帶方便,適合基層現(xiàn)場(chǎng)快速篩查。其中膠體金試紙條使用最為廣泛,霍如林等[21]研制膠體金免疫試紙條用于動(dòng)物源食品中喹乙醇藥物殘留的快速檢測(cè),可以在10 min內(nèi)完成檢測(cè),肉眼觀察的最低檢測(cè)限為0.05 μg/mL,與其他結(jié)構(gòu)類似物的反應(yīng)交叉性小。隨著免疫層析技術(shù)的發(fā)展,越來越多的學(xué)者將各種不同的納米材料(量子點(diǎn)、稀土材料、復(fù)合材料等)應(yīng)用到免疫層析試紙條中,并且將試紙條進(jìn)行定量檢測(cè),解決了膠體金試紙條靈敏度不高,且只能定性的缺點(diǎn)。Xie等采用量子點(diǎn)熒光探針標(biāo)記的免疫層析試紙條對(duì)MQCA進(jìn)行檢測(cè),并采用熒光讀數(shù)儀進(jìn)行定量檢測(cè),MQCA的IC50為8.1 μg/L,整個(gè)樣品的檢測(cè)不超過10 min,樣品的回收率為78.7%~92.2%,變異系數(shù)小于12%。
電化學(xué)檢測(cè)法具有操作簡(jiǎn)便,價(jià)格便宜、快速靈敏以及易于微型化等優(yōu)點(diǎn),極大地引起人們的興趣并被廣泛地應(yīng)用在食品安全的檢測(cè)中。Xu等[22]建立了簡(jiǎn)單而靈敏度高的喹乙醇檢測(cè)方法,采用多壁碳納米管修飾玻碳電極,顯著增強(qiáng)了陰極峰電流,檢測(cè)限為0.26 μg/mL,標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍為 0.3 ~ 180 μg/mL,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.5%。Wang等采用一種新型分子印跡電化學(xué)傳感器檢測(cè)喹乙醇,將金納米粒子沉積在用羧基化碳納米管修飾的玻碳電極上,在最優(yōu)的條件下,該電化學(xué)傳感器對(duì)喹乙醇的最低檢測(cè)濃度為2.7×10-9mol/L,并將該方法運(yùn)用在各種食品和動(dòng)物飼料的檢測(cè)中。