王金明,王冰聰,曲婧?jiǎn)?,李天雨,?瀟,李 丹
(吉林省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院,吉林長(zhǎng)春 130000)
硝基呋喃類(lèi)藥物是養(yǎng)殖業(yè)中常用的抗生素類(lèi)獸藥,目前屬于違禁藥物,因此國(guó)家對(duì)動(dòng)物源性食品中的硝基呋喃原藥及其代謝物的檢測(cè)要求也日益提高,本文對(duì)各種檢測(cè)方法及檢測(cè)具體過(guò)程進(jìn)行了技術(shù)性闡述及研究,以期提高社會(huì)各界對(duì)動(dòng)物源性食品中硝基呋喃類(lèi)藥物及其代謝物檢測(cè)關(guān)注度。
硝基呋喃類(lèi)藥物在農(nóng)牧副業(yè)中主要以抗生素形態(tài)被廣泛應(yīng)用,具體形態(tài)以呋喃唑酮、呋喃西林為主,通常情況下以其飼料摻服方式應(yīng)用,用以治療禽畜、水產(chǎn)等的細(xì)菌感染及防疫作用,部分藥物還有促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)的作用[1]。進(jìn)入21世紀(jì)后,硝基呋喃類(lèi)藥物在可誘導(dǎo)有機(jī)體基因突變等方面的應(yīng)用化學(xué)研究日益深入,因此在世界各國(guó)相關(guān)政策的限制中已經(jīng)逐漸退出禽畜及水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)。我國(guó)是在21世紀(jì)初期對(duì)其進(jìn)行了限制性使用規(guī)定,部分藥物已經(jīng)明令禁止在養(yǎng)殖業(yè)中應(yīng)用,但仍能夠在干制品、熟制品等動(dòng)物源性食品中有個(gè)別檢出。
動(dòng)物源性食品中殘留的硝基呋喃類(lèi)藥物主要是呋喃唑酮和呋喃西林,在養(yǎng)殖業(yè)中,呋喃唑酮一般為內(nèi)用藥,呋喃西林一般為外用藥。其中,呋喃唑酮原藥進(jìn)入動(dòng)物體后的代謝周期為3 d左右,在禽畜和水產(chǎn)中的代謝和殘留規(guī)律略有差異,但總體上來(lái)看完全代謝無(wú)殘留一般不超過(guò)22 d,肌肉注射呋喃唑酮原藥后,大多數(shù)禽畜、水產(chǎn)肌肉中原藥殘留代謝物都是在18~22 d后才低于國(guó)標(biāo)檢測(cè)限(1 μg·kg-1),對(duì)動(dòng)物源產(chǎn)品質(zhì)量的影響周期較長(zhǎng)[2]。而呋喃西林外用藥浴一般應(yīng)用在水產(chǎn)品養(yǎng)殖方面,近年來(lái)在海參養(yǎng)殖產(chǎn)品中的檢出比重較大,代謝周期也較長(zhǎng),其代謝物在肌肉組織中的殘留達(dá)到了50 d。一般來(lái)講,動(dòng)物源性食品中的硝基呋喃類(lèi)原藥通常在動(dòng)物體內(nèi)很快消解,但代謝物殘留的時(shí)間很長(zhǎng),目前針對(duì)硝基呋喃檢測(cè)的一般方法都是圍繞代謝物殘留量而展開(kāi)。
色譜分析法是指按物質(zhì)在固定相與流動(dòng)相間分配系數(shù)的差別而進(jìn)行分離、分析的方法[3]。通常情況下采用高效液相色譜技術(shù)成熟而且高效,根據(jù)所使用的檢測(cè)器又可細(xì)分為以下3類(lèi)。①紫外檢測(cè)器。硝基呋喃類(lèi)抗生素代謝物紫外光譜吸收不明顯,因此利用紫外檢測(cè)器可檢測(cè)固相萃取后的動(dòng)物源性食品中的硝基呋喃類(lèi)原藥,具有技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),該方法適合檢測(cè)原藥,但對(duì)代謝物的檢測(cè)則不夠靈敏。②熒光檢測(cè)器。熒光檢測(cè)器法可采用柱前水解對(duì)待檢測(cè)樣本進(jìn)行衍生化,并注入熒光衍生化試劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),通過(guò)熒光強(qiáng)度對(duì)硝基呋喃類(lèi)代謝物進(jìn)行檢測(cè),此法各項(xiàng)性能指標(biāo)檢測(cè)靈敏度顯著高于紫外檢測(cè)器法。③超高效液相色譜法。其比傳統(tǒng)的液相色譜法分離效率更高,靈敏度更強(qiáng),能夠有效避免樣品基質(zhì)中蛋白質(zhì)、脂肪等物質(zhì)對(duì)定量檢測(cè)過(guò)程的干擾,適用于多殘留的樣品檢測(cè)。
質(zhì)譜聯(lián)用分析法是近年來(lái)廣泛應(yīng)用于檢測(cè)復(fù)雜基質(zhì)中硝基呋喃類(lèi)藥物及其代謝物的常用技術(shù),主要分類(lèi)有如下兩種。①液相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)。該技術(shù)是一種混合技術(shù),將高效液相色譜分析法與質(zhì)譜分析法聯(lián)用,有利于同時(shí)測(cè)定樣本內(nèi)多種硝基呋喃類(lèi)藥物及其代謝物,尤其是應(yīng)對(duì)肉類(lèi)等動(dòng)物源食品中的組分復(fù)雜的情況,利用液相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)能夠完成較為精密的定量與定性分析,也可用于硝基呋喃代謝物的篩選試驗(yàn)。②液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用液相色譜-三重四極桿或復(fù)合掃描儀器,適用于復(fù)雜組分樣品中硝基呋喃類(lèi)原藥和代謝物的殘留量檢測(cè),尤其是對(duì)水產(chǎn)品的檢測(cè)效果精確度高、回收率高、檢測(cè)限低而且靈敏度好,目前在測(cè)定水產(chǎn)品硝基呋喃類(lèi)代謝物工作中是主流的測(cè)定方法,技術(shù)相對(duì)成熟穩(wěn)定。
通常的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)動(dòng)物源性食品中硝基呋喃類(lèi)代謝物具有一定的局限性,成本高且周期長(zhǎng),時(shí)效性不強(qiáng),在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)管執(zhí)法時(shí),通常采用現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)法,對(duì)大量待檢測(cè)動(dòng)物源性食品進(jìn)行集中、批量檢測(cè),以檢測(cè)結(jié)果作為執(zhí)法依據(jù),檢測(cè)效果的準(zhǔn)確度要低于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),但檢測(cè)效率能夠快速滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)需求,具體有如下方法。①酶聯(lián)免疫吸附分析技術(shù)。該技術(shù)以硝基呋喃代謝物檢測(cè)試劑盒中的催化酶為核心試劑,以動(dòng)物源性食品中抗原抗體與催化酶發(fā)生的免疫反應(yīng)為其基本原理,利用催化作用對(duì)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)物源性產(chǎn)品進(jìn)行大批量的定性、定量檢測(cè)。②免疫膠體金技術(shù)。該技術(shù)以氯金酸在反應(yīng)下聚合成的膠體狀態(tài)金顆粒為核心試劑,與蛋白質(zhì)分子的正電荷基團(tuán)牢固結(jié)合。這種結(jié)合是靜電結(jié)合,所以可以在不影響動(dòng)物源性食品中蛋白質(zhì)生物特性的前提下,對(duì)硝基呋喃類(lèi)藥物及其代謝物產(chǎn)生標(biāo)示作用,應(yīng)用范圍廣、對(duì)檢測(cè)環(huán)境要求較低且不需要額外添加染色劑,但在檢測(cè)水產(chǎn)品穩(wěn)定性的方面存在一定的浮動(dòng),需要提前對(duì)參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證與設(shè)定。③熒光免疫法。熒光免疫法與免疫膠體金技術(shù)原理基本相通,但其使用了熒光納米顆粒代替?zhèn)鹘y(tǒng)膠體金顆粒作為標(biāo)記物,測(cè)量設(shè)備為更加簡(jiǎn)便易攜帶的層析試紙條。④化學(xué)發(fā)光免疫分析法。通常采用魯米諾試劑與含有硝基呋喃類(lèi)藥物及其代謝物的蛋白質(zhì)分子發(fā)生酶反應(yīng),生成激發(fā)態(tài)中間體而發(fā)光,對(duì)硝基呋喃類(lèi)藥物及其代謝物進(jìn)行標(biāo)記測(cè)定,靈敏度和精確度要高于酶聯(lián)免疫法、熒光免疫法。該技術(shù)的試劑成本較低且化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定,操作簡(jiǎn)單,在檢測(cè)動(dòng)物源性食品中硝基呋喃類(lèi)代謝物時(shí)的回收率高,變異系數(shù)小,效果良好。
動(dòng)物源性食品中硝基呋喃的檢測(cè)方法種類(lèi)較多且趨于成熟,當(dāng)前主要的應(yīng)用技術(shù)是高效液相-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),但其他檢測(cè)方法如光譜分析法、原子吸收法、流動(dòng)注射-化學(xué)發(fā)光分析技術(shù)、液相色譜電化學(xué)檢測(cè)等方法雖然已經(jīng)退出主流檢測(cè)方法,但在一些特殊食品檢測(cè)中仍然占有重要地位[4]。
在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)開(kāi)展的動(dòng)物源性食品樣品檢測(cè),其檢測(cè)結(jié)果具備一定的可信度和權(quán)威性,因此必須重視實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)工作的流程與手續(xù)。①樣品制備。應(yīng)先檢查樣品的包裝完整度,再通過(guò)視覺(jué)檢查樣品的色澤、形狀、氣味等基本狀況是否與送檢記錄相對(duì)應(yīng),然后進(jìn)入樣品制備階段。根據(jù)相關(guān)樣品原料的形態(tài)選擇對(duì)應(yīng)的儀器進(jìn)行制備,液態(tài)樣品要充分搖動(dòng)攪勻,罐頭樣品要注意去除果核或骨頭,固體樣品要采用切碎、碾磨等物理操作,如果是干制或鹽漬樣品,還要先對(duì)其進(jìn)行沖洗,避免樣品溶液中發(fā)生鹽離子化影響。②樣品溶液預(yù)處理。待測(cè)目標(biāo)物硝基呋喃為有機(jī)物,則需對(duì)樣品進(jìn)行勻漿、離心處理并加蒸餾水稀釋?zhuān)_保室溫條件的前提下,對(duì)衍生化后的樣品溶液內(nèi)部的酸堿度、含油率進(jìn)行檢測(cè),pH值過(guò)高或過(guò)低可以引入酸堿溶液進(jìn)行調(diào)節(jié),樣品溶液pH值控制在7.4左右[5]。含油量較大的溶液可引入正己烷進(jìn)行去油處理,處理過(guò)的樣品試劑在萃取前加入定量甲醇和水進(jìn)行活化。③硝基呋喃的萃取。一般情況下以溶劑萃取或以提取劑萃取,根據(jù)樣品的品類(lèi)性質(zhì)還可以選擇滲透、印跡、蒸餾等技術(shù),制備過(guò)程中還要對(duì)樣品溶液添加衍生劑,使硝基呋喃類(lèi)代謝物發(fā)生衍生化,保證分離富集效果。④樣品溶液的保存。制備好的樣品標(biāo)準(zhǔn)溶液的保存應(yīng)采取有效的避光、控溫措施,應(yīng)在棕色瓶器內(nèi)進(jìn)行配制和保存,移動(dòng)樣品溶液過(guò)程中也應(yīng)使用帶塞棕色玻璃管具,保證溶液的組分不發(fā)生變化。
以液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)測(cè)定硝基呋喃殘留為例,具體如下。①色譜柱提取。對(duì)樣品溶液進(jìn)行電離、濃縮、定容等技術(shù)手段后應(yīng)用色譜柱進(jìn)行提取,提取過(guò)程中要使色譜柱柱體維持一定的濕度,保證其提取質(zhì)量,移入液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀當(dāng)中進(jìn)行驗(yàn)算處理。②上機(jī)觀(guān)察。在設(shè)定好的色譜、質(zhì)譜參數(shù)條件下,通過(guò)上機(jī)觀(guān)察一組檢測(cè)樣液的硝基呋喃質(zhì)量濃度。通過(guò)線(xiàn)性方程在檢測(cè)選取的多份樣液中描點(diǎn)做線(xiàn)性回歸,觀(guān)察硝基呋喃實(shí)際濃度與樣液之間的線(xiàn)性關(guān)系。③結(jié)果分析。根據(jù)函數(shù)顯示的線(xiàn)性范圍、定量限、加標(biāo)量時(shí)樣品回收率觀(guān)測(cè)研究檢測(cè)結(jié)果,利用分析軟件求出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,作為判斷樣品中硝基呋喃檢測(cè)結(jié)果的依據(jù)。
實(shí)驗(yàn)室在硝基呋喃類(lèi)代謝物檢測(cè)主要環(huán)節(jié)完成后,要對(duì)其主要儀器及設(shè)備進(jìn)行徹底清洗。由于呋喃類(lèi)的檢出限較低,在儀器中的微小殘留也有可能?chē)?yán)重影響下一次的檢測(cè)結(jié)果,因此要注意儀器的徹底清洗,排除未來(lái)檢測(cè)的干擾因素。
當(dāng)前我國(guó)動(dòng)物源性食品中的硝基呋喃類(lèi)殘留檢測(cè)技術(shù)種類(lèi)越來(lái)越多,常規(guī)檢測(cè)、特殊檢測(cè)技術(shù)都已經(jīng)成熟并可直接引入、應(yīng)用,目前主流的檢測(cè)方法中,色譜柱仍然是樣品檢測(cè)的核心環(huán)節(jié)。除此之外,動(dòng)物源性食品硝基呋喃類(lèi)殘留檢測(cè)技術(shù)仍需投入資金進(jìn)行深入研究,以求最簡(jiǎn)便、快捷、高效、權(quán)威的檢測(cè)方法,使現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)更加成熟穩(wěn)定,保障動(dòng)物源性食品的安全供應(yīng)與流通。