王偉，李曉芹，胡文濤，張玲，張雪婧，方志娟

蘇州市食品檢驗檢測中心（蘇州 215100）

動物性食品是日常飲食中優(yōu)質(zhì)蛋白的重要來源，對保持營養(yǎng)平衡的膳食結構具有重要作用[1]。現(xiàn)代畜牧業(yè)的健康發(fā)展離不開獸藥的應用，獸藥一般指用于預防、治療和診斷動物疾病或者有目的地調(diào)節(jié)動物生理機能的物質(zhì)，主要包括抗生素類、抗寄生蟲和殺蟲劑類、合成抗菌素類、生長促進劑類等[2-4]?，F(xiàn)實生活中，一些不法商販為了過度追求經(jīng)濟效益或者因為養(yǎng)殖人員專業(yè)知識的缺乏，獸藥時常被濫用、錯用，再加上生產(chǎn)不夠規(guī)范、監(jiān)管存在盲區(qū)等原因，致使動物體內(nèi)獸藥殘留問題普遍存在[5-6]。動物用藥后，蓄積或存留于畜禽機體或奶品、雞蛋或者肉品等產(chǎn)品中原型藥物或其代謝產(chǎn)物，以及與獸藥有關雜質(zhì)的殘留，即為獸藥殘留[7]。在國家市場監(jiān)督管理總局公布的2022年市場監(jiān)管部門食品安全監(jiān)督抽檢情況的通報中顯示，獸藥殘留不合格率占全部檢出的不合格項目中的7.85%[8]。獸藥殘留一方面可通過動物的排泄進入環(huán)境，造成環(huán)境中獸藥成分的增多；另一方面，經(jīng)過食物鏈的傳遞和富集造成細菌耐藥性等問題，從而危害人體健康。因此對動物性食品中獸藥殘留的檢測已成為獸藥研發(fā)以及食品安全控制中必不可少的重要環(huán)節(jié)[9-11]。

近年來，獸藥殘留檢測技術發(fā)展日新月異，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、免疫學、光譜、生物傳感器、分子生物學等技術不斷革新，這些技術的應用使得獸藥殘留檢測更為準確靈敏、抗干擾能力更強、通量更高[12-13]。因此，就這些新技術在獸藥殘留檢測的研究進展進行介紹，同時就質(zhì)譜分子網(wǎng)絡技術在獸藥殘留檢測中的應用前景進行初步探討，以期為后續(xù)研究提供參考。

1 獸藥殘留檢測技術研究進展

1.1 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術

動物源性食品樣品基質(zhì)復雜，且獸藥殘留量一般比較微量，因此對檢測方法的靈敏度和準確度要求更高[14]。色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術是獸藥殘留檢測中最常見方法之一，在動物源性食品獸藥殘留的定性、定量中被廣泛應用，很多獸藥殘留國家標準都是以此為基礎進行制定[15]。色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術是先利用物質(zhì)的物理化學性質(zhì)將其進行相應分離，再對被分離的物質(zhì)進行離子質(zhì)荷比（m/z）的測定。

近年來，各類色譜儀、質(zhì)譜儀層出不窮，如高效液相色譜儀、超高效液相色譜儀、飛行時間質(zhì)譜儀、離子阱質(zhì)譜儀等，極大豐富了檢測設備的組合配置，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術已成為分析痕量有機物的常用方法[16]。馬麗等[17]建立測定牛肉中咪唑煙酸殘留的分析方法，該方法利用液液萃取-液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀有效克服其他檢測方法操作繁瑣、靈敏度差的缺點，滿足我國臨時限量的要求，適用于牛肉中咪唑煙酸殘留的檢測。Lee等[18]使用液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀檢測韓國雞肉中的17種抗生素殘留，雖然樣品基質(zhì)復雜，但12份抗生素樣品的回收率均在90%以上，樣品相對標準偏差在15%以下，線性關系大于0.98，與以往研究相比，大多數(shù)抗生素在雞肉中的回收率和相對標準偏差均有較好的結果，在靈敏度和檢測限（低至0.01 g/kg）方面具有很好優(yōu)勢。孫娟等[19]采用QuEChERS多功能針式過濾器凈化樣品，做到樣品凈化與過濾除雜同步進行，采用超高效液相色譜結合三重四極桿質(zhì)譜儀進行檢測，結果顯示19種喹諾酮類、磺胺類獸藥的檢出限為0.5～1.0 μg/kg，該方法靈敏度及準確度高、重現(xiàn)性良好，適用于大批量水產(chǎn)品樣品中喹諾酮類、磺胺類獸藥的日常監(jiān)測。

液相色譜-飛行時間質(zhì)譜為高分辨質(zhì)譜，能夠準確分辨相近質(zhì)核比的化合物，對相近離子的辨認和定性能力顯著提高[20]。Dasenaki等[21]采用固相萃取結合液相色譜-飛行時間質(zhì)譜對牛奶和魚組織中143種獸藥進行提取和檢測，結果顯示在牛奶中可以檢測到低于150 ng/mL的獸藥殘留，在魚肉組織中可以檢測到低于200 μg/kg的獸藥殘留，有效地提高了篩選的靶向性。王強等[22]建立同位素稀釋/超高效液相色譜-四極桿-飛行時間質(zhì)譜法測定牛蛙中50種獸藥殘留的分析方法，結果顯示50種獸藥在各自的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關系，相關系數(shù)大于0.995，檢出限為0.5～1.0 μg/kg，加標回收率為79.4%～112.1%，相對標準偏差為3.7%～13.1%，該方法前處理簡單、結果準確。

液相色譜-串聯(lián)線型離子阱質(zhì)譜有效彌補液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜在化合物檢索能力上譜寬泛性不足的缺點，根據(jù)分子量和碎片質(zhì)量的不同使色譜行為相似的物質(zhì)得到完全分離，可同時對多種痕量化合物進行確證及篩選[23]。Jia等[24]建立牛乳中獸藥、真菌毒素和農(nóng)藥的多類多殘留同時篩選和鑒定方法，采用優(yōu)化后的QuEChERS方法有效提取209種目標污染物，采用超高效液相色譜-四極線性離子阱質(zhì)譜進行了驗證，結果具有良好的靈敏度，檢出限為0.05～5 μg/kg。趙超群等[25]建立分散固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)線型離子阱測定雞肉組織中低濃度利巴韋林總殘留量的檢測方法，目標物質(zhì)量濃度在1～40 ng/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關系，線性相關系數(shù)大于0.99，檢出限為0.3 μg/kg，在不同濃度水平進行加標試驗，回收率在95.0%～103.4%之間，相對標準偏差小于3.4%。姚建花等[26]采用通過式凈化柱-超高效液相色譜-三重四極桿/復合線性離子阱質(zhì)譜技術，建立動物源性食品中5種硝基咪唑類藥物殘留的快速確證檢測方法，該方法的定量限為0.30～0.80 μg/kg，蛋、肉及水產(chǎn)中加標回收率范圍為73.2%～115.2%，相對標準偏差為3.2%～9.3%，結果表明該方法快速、靈敏、準確，適用于動物源性食品中硝基咪唑類藥物殘留的檢測，可應用于大批量樣品的篩查及確證。

1.2 免疫學技術

免疫學技術主要原理是利用抗原抗體的特異性反應，特異性抗體一般需要制備，檢測速度快、靈敏度高[27]。免疫學技術在獸藥檢測中的應用，通常以獸藥分子作為半抗原和大分子量的載體分子結合制備人工抗原，提高獸藥分子的免疫原性，利用動物免疫產(chǎn)生特異性抗體，通過對制備的抗體或待測物標記，實現(xiàn)體外免疫分析檢測[28]。該法主要分為酶聯(lián)免疫法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）、膠體金免疫法（colloidal gold immunoassay，CGIA）、化學發(fā)光免疫分析法（chemiluminescence immunoassay，CLIA）、熒光免疫法（fluorescent immunoassay，F(xiàn)IA）、時間分辨熒光免疫法（time-resolved fluoro immunoassay，TRFIA）等[29]。

1.2.1 ELISA技術

ELISA技術將可溶性的抗原或抗體結合到聚苯乙烯等固相載體上，利用抗原抗體特異性結合進行免疫反應的定性或定量檢測[30]。楊建中[31]用ELISA測定雞肉、鴨肉組織中殘留的金剛烷胺類藥物，在雞肉、鴨肉樣品中的檢測回收率在84%～112%之間，具有較好的準確度和精密度，為雞肉和鴨肉等肉類中金剛烷胺類藥物及代謝物殘留的鑒別和篩選提供了新的思路。Chen等[32]率先建立基于量子點標記的競爭性熒光酶聯(lián)免疫吸附法檢測雞肌肉中的恩諾沙星含量，主要采用量子點標記的羊抗鼠的免疫球蛋白G代替?zhèn)鹘y(tǒng)間接ELISA的酶標二抗，在50～200 μg/kg加標水平下，雞肌肉樣品的加標回收率為81%～94%，線性檢測范圍為1～100 ng/mL，檢測限達2.5 ng/mL。黃婧潔等[33]采用間接競爭酶免疫吸附法檢測雞肉、雞肝和魚肉中氟喹諾酮類藥物殘留，樣品經(jīng)過免疫磁珠進行分離、富集和凈化，結果顯示氟喹諾酮類藥物在相關樣品中均為陽性，氟喹諾酮類藥物在魚肉、雞肉、雞肝的檢測限均不超過2.31，1.33和2.17 μg/kg。

1.2.2 CGIA技術

CGIA技術是以膠體金作為示蹤標志物應用于抗原抗體的一種新型免疫標記技術，它是20世紀90年代以來在ELISA、免疫層析、單克隆抗體和乳膠凝集試驗等技術基礎上發(fā)展起來的一種新型體外快速診斷技術[30]。鄧波等[34]利用膠體金快速檢測卡檢測不同肉類基質(zhì)中頭孢氨芐、恩諾沙星、四環(huán)素殘留量，并測試檢測靈敏度，結果顯示膠體金免疫層析法檢測肉類基質(zhì)中頭孢氨芐、恩諾沙星、四環(huán)素的檢出限分別為0.02，0.05和0.08 mg/kg，檢測結果與液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測結果無顯著性差異。劉敏軒等[35]基于硝酸纖維素膜研制一種免疫層析檢測試紙，利用試紙對添加一定濃度的金納米顆粒標記頭孢氨芐的生豬肝、熟豬肝、牛肉、蝦肉、豬肉和牛奶進行加標回收試驗，10 min內(nèi)即完成對目標物的可視化檢測，該法方便快捷、準確高效，能夠快速篩查大批量動物性食品中多種頭孢菌素類殘留。

1.2.3 CLIA技術

CLIA技術是結合ELISA技術和化學發(fā)光技術二者優(yōu)勢發(fā)展起來的新技術，主要由免疫反應和化學發(fā)光分析兩部分組成，該技術主要原理是：化學發(fā)光分析中，被激發(fā)的中間體能量釋放并恢復到穩(wěn)定態(tài)時會發(fā)射出光子，使用特定的測量儀器測量發(fā)光強度可以確定光子的產(chǎn)量；免疫反應既可作用在抗原或抗體，也可作用于發(fā)光底物的酶上，根據(jù)化學發(fā)光標記與發(fā)光強度的關聯(lián)度確定被測物質(zhì)的量[36]。許小炫等[37]建立用間接競爭化學發(fā)光酶聯(lián)免疫分析方法快速檢測禽肉中金剛烷胺和氯霉素殘留的方法，結果表明金剛烷胺的IC50為0.33 μg/L，氯霉素的IC50為0.039 μg/L，具有良好的準確度和可靠性。崔廷婷等[38]利用磁性微粒制備金剛烷胺磁標抗體，建立金剛烷胺殘留的化學發(fā)光酶免疫方法，提高了抗原抗體的結合效率，在動物組織中的檢測限為0.1 μg/kg，該方法操作簡單、靈敏度高，可被廣泛用于動物組織、飼料中金剛烷胺殘留量的測定。

1.2.4 FIA技術

FIA技術是以光為激發(fā)源，利用某些物質(zhì)從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)后發(fā)出熒光，根據(jù)不同物質(zhì)產(chǎn)生的熒光波長不同從而進行定性或定量分析的技術。根據(jù)光譜類型的不同，可分為原子熒光分析法和分子熒光分析法，該方法靈敏度高、選擇性強，在獸藥殘留檢測中具有良好應用，適用于大批量樣品的快速分析[39]。Mi等[40]通過合成熒光示蹤劑建立快速測定氟喹諾酮類藥物殘留的分析方法，結果表明該方法對氟喹諾酮類藥物單克隆抗體具有特異性，在加標牛奶和雞肉樣品中相對偏差小于17%，回收率為77.8%～116%，也可用于氟喹諾酮類多殘留食品樣本的常規(guī)篩查。黃桂安等[41]開發(fā)一種基于核酸適配體和G-四鏈體結構建立的免標記熒光分析法檢測氯霉素含量的新方法，該方法檢出限為0.518 ng/mL，對慶大霉素、卡那霉素和鏈霉素無熒光響應，具有良好選擇性和特異性。

1.2.5 TRFIA技術

TRFIA技術是20世紀80年代發(fā)展起來的一種標記免疫分析技術，該技術采用斯托克斯（Stock）位移大、受外界溶劑及其他光熱等因素影響小與熒光壽命長的稀土離子螯合物作為標記物，有效降低背景熒光干擾，檢測延時后的熒光信號，該方法具有操作簡單、靈敏度高、無污染等優(yōu)點，在獸藥殘留檢測領域的關注度逐年增加[42]。余文琴等[43]制備一種時間分辨熒光免疫層析卡，以此建立一種快速定量檢測雞蛋中氟苯尼考的時間分辨熒光免疫層析方法，采用時間分辨熒光微球標記氟苯尼考單抗，篩選具有高靈敏度和特異性的氟苯尼考抗原抗體，優(yōu)化時間分辨熒光微球與氟苯尼考單抗的標記條件、氟苯尼考抗原在硝酸纖維膜上包被濃度、稀釋復溶液配方等條件，結果表明氟苯尼考的線性范圍為0.05～1.00 μg/kg，檢出限為0.05 μg/kg。黃文穎等[44]以羧基化銪微球作為熒光標記物，將磺胺類藥物抗原和羊抗鼠免疫球蛋白分別包被于硝酸纖維素膜上，得到檢測線T和控制線C，制備免疫層析試紙條，依據(jù)T線與C線熒光信號值的比值（T/C）及樣品中磺胺類藥物的濃度含量建立定量標準曲線，結果表明牦牛肉中藥物定量限均在2 μg/kg以下，所有樣品的添加濃度回收率在90%～115%之間，與儀器法符合率為100%。

1.3 光譜技術

光譜技術利用各種化學物質(zhì)所具有的發(fā)射、吸收或散射光譜譜系的特征對物質(zhì)進行檢測和識別，該技術靈敏便捷，可以脫離實驗室環(huán)境實現(xiàn)高效率、高精確度的在線檢測[27]。光譜技術來在獸藥殘留檢測中的應用主要是表面增強拉曼光譜（surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）技術，另外近紅外光譜（near infrared spectrometry，NIR）技術近些年也在逐步應用。

1.3.1 SERS技術

拉曼光譜技術是一種無損分析技術，可以分析樣品化學結構、相和形態(tài)、結晶度及分子相互作用，可以對不同成分的物質(zhì)進行快速定性和定量分析[45]。SERS技術將納米技術與拉曼技術相結合，當光照射到粗糙的納米基底表面會產(chǎn)生化學或者物理變化，從而引起拉曼信號顯著增強（圖1）[46]。該技術優(yōu)點在于不需要對樣品進行前處理，分析過程操作簡便、測定時間短、靈敏度高，可以捕獲常規(guī)拉曼光譜檢測不到的結構信息。但是具有較強SERS效應的僅有金、銀、銅等少數(shù)金屬，這導致SERS技術應用受到一定限制[29]。

圖1 SERS信號增強示意圖

Chen等[47]采用簡單靈敏的SERS方法對實際奶樣中的青霉G進行檢測，有效避免樣品中其他成分的干擾，實現(xiàn)對青霉G殘留物的痕量檢測，結果表明該方法可靠靈敏，在最佳檢測條件下，青霉G檢測限為0.85 μg/kg，低于歐盟標準（4 μg/kg），在動物源食品中β-內(nèi)酰胺類抗生素殘留檢測方面具有很好的應用前景。Chen等[48]開發(fā)一種高靈敏性、高性價比的Ag/納米纖維素SERS基底，可用于食品安全原位檢測，對于魚肉中孔雀石綠和恩諾沙星的檢出限分別為0.001 4和0.069 mg/kg。Zhao等[49]將SERS與化學計量學方法相結合，實現(xiàn)豬肉中萊克多巴胺和鹽酸克倫特羅殘留物的快速檢測與鑒定，總準確率達100%，且在0.1～15 mg/L范圍內(nèi)，回歸曲線線性關系良好，表明SERS方法是豬肉中萊克多巴胺和鹽酸克倫特羅殘留快速檢測和鑒定的良好檢測方案。Pan等[50]基于SERS與免疫層析法相結合檢測3種氯霉素類抗生素，最終所得氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考的檢出限分別為0.36，0.20和0.78 ng/mL。

1.3.2 NIR技術

NIR是指波長介于可見光和中紅外光之間的近紅外光的光譜，NIR技術也是一種無損檢測技術，被廣泛應用于果蔬、肉制品及乳制品的檢測中，它根據(jù)待測物質(zhì)不同基團吸收波長和強度的不同，通過與分析模型的對比，獲得待測物的結構信息[29]。與其他分析檢測技術相比，NIR技術主要的優(yōu)勢在于高效、環(huán)保、無損，且易于實現(xiàn)在線檢測。但從已報道的應用來看，因為檢測靈敏度的問題，受限于獸藥殘留在動物性食品中含量較低，近紅外區(qū)信號容易被背景噪聲干擾，該技術在獸藥殘留檢測方面的發(fā)展受到一定制約。Luiz等[51]建立一種傅里葉變換近紅外光譜法對牛奶中的青霉素、恩諾沙星及土霉素等藥物進行殘留檢測的方法，采用主成分分析法實現(xiàn)區(qū)分溶解在牛奶中的不同類型抗菌劑的預期目的，該方法同樣適用于牛奶中抗菌藥物最大殘留限量的快速檢測。劉佳等[52]基于近紅外熒光技術結合免疫分析技術在20 min內(nèi)實現(xiàn)牛奶中內(nèi)酰胺類、四環(huán)素類、喹諾酮類和磺胺類4種抗生素的快速分析檢測。隨著技術的不斷迭代，近紅外光譜技術的靈敏度有望得到提高，在獸藥殘留檢測領域可發(fā)揮越來越重要的作用。

1.4 生物傳感器技術

生物傳感器通常由識別元件（或受體）與換能元件構成，需要生物輸入并能夠將生物相互作用產(chǎn)生的信號轉換為可量化信號的器械，當目標物與識別元件結合后，換能元件（信號轉換器）會把產(chǎn)生的物理或化學信號轉化為聲、光、電、熱信號進行后處理（圖2）[53]。與傳統(tǒng)的檢測方法相比，生物傳感器分析技術具有成本低、操作便捷、響應快速、便于攜帶、靈敏度高、選擇性好及可在線監(jiān)測等優(yōu)點，根據(jù)生物傳感器信號換能元件的不同，可分為電化學、半導體、光學、熱敏、壓電生物傳感器等[27]，適用于分析包括有毒有害物質(zhì)、食品成分、食品添加劑及食品鮮度等指標。

圖2 生物傳感器結構示意圖

劉欣欣[54]建立一種檢測氯霉素的適配體傳感器，以合成稀土摻雜的熒光納米顆粒和金納米顆粒作為熒光能量的供體和受體，檢測結果的線性范圍為0.01～10 ng/mL，檢測限為5 pg/mL，利用該適配體傳感器對牛奶進行加標回收試驗，結果顯示加標回收率為93.5%～99.4%，相對標準偏差為1.18%～2.84%。Zhang等[55]研制一種基于熒光共振能量轉移的簡單適體傳感器，用于食品中卡他霉素的靈敏檢測，線性范圍為0.05～50 μmol/L，檢測限為18.9 nmol/L，經(jīng)標準回收率法和高效液相色譜法驗證，回收率為87.0%～109.6%，且差異有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。彭雅萍[56]在開發(fā)簡便的前處理方法的基礎上，提出2種基于免疫磁珠和熒光量子點的生物傳感方法，實現(xiàn)對家禽產(chǎn)品中3種獸藥殘留的同時快速檢測，并開發(fā)便攜式熒光傳感儀器。

生物傳感器技術是多學科交叉融合的新技術，正逐漸在食品檢測領域中發(fā)展成為一種強有力的分析工具，它具有選擇性好、換能器便宜、不易受基質(zhì)影響、傳感器檢測過程輸出的電信號可直接在電路中轉換等優(yōu)點，不僅降低儀器的復雜性，而且有利于儀器的微型化和集成化[27]。

1.5 分子生物學技術

1.5.1 生物芯片技術

生物芯片技術源于Southern印跡技術，依靠生物分子間的特異性相互作用，建立一個微型的生化分析系統(tǒng)，通過微加工和微電子等微縮技術將生化分析集成于同一張芯片表面，從而實現(xiàn)對基因、蛋白質(zhì)等生物分子迅捷、準確、高通量的檢測[57]。生物芯片包含的種類很多，分類方法也有所不同，根據(jù)芯片固定探針分為基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、細胞芯片、組織芯片、糖芯片等，根據(jù)作用方式分為主動式芯片、被動式芯片，依據(jù)載體材料分為硅芯片、玻璃芯片、陶瓷芯片、塑料芯片等，根據(jù)功能與用途分為生物電子芯片、生物分析芯片等。

Akesm[58]應用生物芯片多陣列技術檢測45個品牌牛奶樣品中的12種抗生素殘留，利用數(shù)字成像技術檢測生物芯片上每個測試區(qū)域產(chǎn)生的光信號，結果顯示有91%的樣品中存在紅霉素殘留。Gaudin等[59]基于多陣列生物芯片技術，檢測恩諾沙星、鏈霉素等12抗生素在不同動物來源（牛、羊、豬、禽）肌肉中的含量，檢測假陽性率為0。Li等[60]開發(fā)一種可視化生物薄片，可用于各種抗生素的檢測，靈敏度較高、特異性好，適合現(xiàn)場對樣品進行大規(guī)模的初步篩選，對牛奶中氯霉素等抗生素物質(zhì)的檢出限最低可達0.05 ng/mL，回收率為80%～120%，比微生物檢測方法檢測時間短，比理化檢測方法操作簡便、成本低，比免疫分析方法測定靶標多。郭志紅等[61]應用蛋白芯片技術建立豬肉、豬肝和雞肉、雞肝組織中鹽酸克倫特羅、鏈霉素、恩諾沙星、磺胺二甲基嘧啶等重要獸藥的高通量篩選方法，與高效液相色譜、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜、酶聯(lián)免疫吸附試驗和微生物檢定法進行比對，結果顯示相關藥物的回收率均在80%～106%之間，該方法簡單快速，結果可靠。

1.5.2 分子印跡技術

分子印跡技術是一種發(fā)展時間較長的化學分析技術，表現(xiàn)出一種大分子物質(zhì)向另一種固定基質(zhì)轉移過程中出現(xiàn)功能單體-模板分子復合物、聚合反應、印跡分子脫除的功能，原理是通過化學方法制備對特定化合物分子具有高度識別度的聚合物，所使用的聚合物與來自類似于目標分子模板的高分子材料聚合，形成可以識別特定化合物的材料[62]。分子印跡聚合物一般都具有很強的親和力、特異性和穩(wěn)定性，它們可以選擇性地吸附具有復雜基質(zhì)樣品中的特定化合物，在獸藥殘留檢測中的應用主要是在固相萃取塔中進行填料，實現(xiàn)特定化合物的富集、純化和分離，多用于獸藥殘留檢測前處理。

2 質(zhì)譜分子網(wǎng)絡技術在獸藥殘留檢測中的應用展望

多物質(zhì)殘留檢測和實現(xiàn)非定向物質(zhì)篩查的需求使得超高效液相色譜-飛行時間質(zhì)譜在獸藥殘留檢測領域日益受到重視，其可將分子質(zhì)量精確至小數(shù)點后4位數(shù)字并對化合物的結構和裂解規(guī)律加以確證。從已報道研究中可以得知，獸藥殘留分析實際應用常存有樣品前處理過程繁瑣、儀器檢測靈敏度不夠、分析儀器的定性能力受限、樣品基質(zhì)背景復雜、被測成分濃度較低等一系列問題，且單個或幾個標志物的孤立定量檢測難以完全覆蓋動物源食品獸藥殘留分析的特殊性和復雜性。如何解決上述問題，高通量篩查各類獸藥殘留，是許多科研工作者努力的方向。

Watrous等[63]率先將分子網(wǎng)絡技術（molecular networking，MN）應用于微生物天然產(chǎn)物的研究中，MN通過可視化網(wǎng)絡譜圖，可以直觀分析出高分辨質(zhì)譜檢測到的所有分子離子及這些分子離子之間的化學關系，這對復雜化合物快速而大規(guī)模的鑒定及新穎化合物發(fā)現(xiàn)具有重要作用[64-65]。

不同化合物進入高分辨質(zhì)譜后會形成大量的二級質(zhì)譜碎片，MN將結構類似化合物在相同條件下產(chǎn)生相似的離子碎片，通過計算機特定算法計算出這些質(zhì)譜數(shù)據(jù)的相似度，根據(jù)相似度將質(zhì)譜碎片圖整合為一種可視化的分子網(wǎng)絡圖譜，該圖譜可以清晰顯示出樣品中所有二級質(zhì)譜試驗中檢測到的全部碎片離子，以及這些碎片離子之間的相互關系，而這些二級質(zhì)譜的分子網(wǎng)絡圖來源于二級質(zhì)譜數(shù)據(jù)，不同結構碎片離子的二級質(zhì)譜碎片差異較大，具有類似構造的分子則具有類似的二級質(zhì)譜碎片，因此相同類別化合物或者相類似結構化合物分子在共用的一個分子網(wǎng)絡中以譜圖形式展現(xiàn)時，會出現(xiàn)在網(wǎng)絡中聚集成簇的特征，通過這一特征就可以輕易辨別未知化合物（圖3）[66-67]。

圖3 分子網(wǎng)絡原理（a）和建立分子網(wǎng)絡的流程（b）

可以看出，MN能對化合物及其類似化合物或者化合物的家族進行可視化展示，對各種不同來源種類樣品的質(zhì)譜數(shù)據(jù)及單個或者多個數(shù)據(jù)集進行綜合解析，在未知樣品物質(zhì)組成的情況下自動收集整理眾多的二級質(zhì)譜質(zhì)譜圖，在大數(shù)據(jù)的分析方面也富有成效[68]。MN已被廣泛應用于微生物、植物等來源的天然產(chǎn)物的研究及藥物研發(fā)鑒定等場景，可用于疾病診斷和個性化治療，已知化合物及其類似物、新化合物以及代謝產(chǎn)物的鑒定，提取工藝的優(yōu)化，活性化合物的分離以及化學成分定量表征及質(zhì)量控制等[69-70]。

經(jīng)過MN文獻調(diào)研，關于MN在獸藥殘留方面的應用研究鮮有報道?；诟叻直尜|(zhì)譜分析構建獸藥在大宗禽畜、水產(chǎn)品體內(nèi)代謝產(chǎn)物的可視化分子網(wǎng)絡，通過分子網(wǎng)絡可以呈現(xiàn)獸藥殘留分子之間的化學聯(lián)系，以成分群/簇的形式多維反映獸藥殘留水平，揭示獸藥殘留成分群/簇的質(zhì)譜關聯(lián)信息，可以發(fā)現(xiàn)新的獸藥殘留檢測標志物，從而開發(fā)出獸藥殘留的多維評價新方法，這可能是獸藥殘留檢測方法開發(fā)的新思路。

3 結語

獸藥殘留通過蓄積對環(huán)境及人類的危害往往是慢性和累積性的，如致癌、致敏及產(chǎn)生發(fā)育毒性、耐藥性及免疫抑制等。此次介紹的檢測技術雖然在不斷完善，但是不同技術在靈敏度、準確性和穩(wěn)定性方面均有自身的優(yōu)劣。質(zhì)譜分子網(wǎng)絡技術技術已被廣泛應用于天然產(chǎn)物特別是未知物的篩選，但在食品安全檢測領域的應用還未大規(guī)模開展，從其技術原理而言，該技術在獸藥殘留檢測中不失為一種新的研究方向。未來獸藥殘留檢測技術勢必會向著多學科融合、智能化、微型化等方向發(fā)展，如何巧妙地利用不同技術的優(yōu)勢做到優(yōu)勢互補仍是研究的重點，簡便高效的前處理技術也是其發(fā)展中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。