(北京市朝陽(yáng)區(qū)動(dòng)物疫病預(yù)防控制中心,北京 100018)
2006年9月17日,上海連續(xù)發(fā)生“瘦肉精”食物中毒事故,波及全市9個(gè)區(qū)、300多人。
2011年3月15日“雙匯瘦肉精”事件曝光至23日18時(shí),查獲含“瘦肉精”飼料若干批次。
“瘦肉精”是一類動(dòng)物用藥,而不是一種特定的物質(zhì),是指能夠促進(jìn)瘦肉生長(zhǎng)的飼料添加劑,有數(shù)種藥物被稱為瘦肉精,例如鹽酸克侖特羅、萊克多巴胺、沙丁胺醇等能夠?qū)崿F(xiàn)這種功能的物質(zhì),又叫作β-興奮劑的藥物,將瘦肉精添加于飼料中,可以增加動(dòng)物的瘦肉量、抑制肥肉生長(zhǎng)、減少飼料使用、使肉品提早上市、降低成本,但在組織和內(nèi)臟中殘留量很大。
我中心實(shí)驗(yàn)室肩負(fù)著讓全區(qū)老百姓吃上“放心肉”的重要責(zé)任,作為“菜籃子工程”的第一道安全防線,我們有必要努力追求工作的質(zhì)量與效率,自從2009年開(kāi)展了克侖特羅的實(shí)驗(yàn)室初篩檢測(cè),經(jīng)過(guò)比對(duì)與篩選,2012年復(fù)認(rèn)證時(shí)最終選定了北京維德維康生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的克侖特羅快速檢測(cè)卡(Ⅱ型)和萊克多巴胺酶聯(lián)免疫試劑盒(三合一)。并于2013年底購(gòu)置一臺(tái)液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀(島津20A+AB的API5000),積極學(xué)習(xí)與開(kāi)展,在2015年6月通過(guò)實(shí)驗(yàn)室計(jì)量認(rèn)證成功擴(kuò)項(xiàng),使我實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)了克侖特羅藥物殘留檢測(cè)從初篩到定性確證的整套流程。日常監(jiān)測(cè)中時(shí)有出現(xiàn)的陽(yáng)性樣品,使我統(tǒng)計(jì)了檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),并自己設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,對(duì)目前可以開(kāi)展的三項(xiàng)不同的檢測(cè)手段進(jìn)行準(zhǔn)確性和可信度比較,從我實(shí)驗(yàn)室角度分析了幾種檢測(cè)手段臨床使用的可行性和適用性,以及給出的檢測(cè)結(jié)果的臨床參考意義。
1.1.1 原理
利用競(jìng)爭(zhēng)法膠體金免疫層析技術(shù),檢測(cè)卡含有被事先固定于硝酸纖維素膜測(cè)試區(qū)(T)的抗原和控制區(qū)(C)的Ⅱ抗,以及固定于結(jié)合墊上的金標(biāo)抗體。檢測(cè)液中的Clen與金標(biāo)墊上的金標(biāo)抗體結(jié)合形成復(fù)合物,若Clen在檢測(cè)液中濃度低于靈敏度值,未結(jié)合的金標(biāo)抗體流到T區(qū)時(shí),被固定在膜上的Clen-BSA偶聯(lián)物結(jié)合,逐漸凝集成一條可見(jiàn)的T線;若Clen濃度高于靈敏度值,金標(biāo)抗體全部形成復(fù)合物,不會(huì)再與T線處Clen-BSA偶聯(lián)物結(jié)合形成可見(jiàn)T線。未固定的復(fù)合物流過(guò)T區(qū)被C區(qū)的二抗捕獲并形成可見(jiàn)的C線。C線出現(xiàn)則表明免疫層析發(fā)生,即試紙有效。
以我實(shí)驗(yàn)室使用的北京維德維康生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的克侖特羅快速檢測(cè)卡(Ⅱ型)為例。
1.1.2 檢測(cè)步驟
(1)使用前將試劑板和待檢樣本溶液恢復(fù)至室溫。
(2)取5g勻漿去脂肉樣于50mL離心管中,放入沸水中加熱10min,用微量移液器或滴管取出管中液體移至干凈離心管中,冷卻至室溫(注意:樣品溫度應(yīng)控制在20±5℃!)。
(3)取出檢測(cè)卡,平放于桌面,使用本產(chǎn)品自帶的滴管,吸取離心管中的上清液加3~4滴于樣品孔中。
(4)加樣后3~5min,觀察顯色區(qū),判斷結(jié)果,其他時(shí)間判斷無(wú)效。
結(jié)果判讀:陽(yáng)性(+):僅質(zhì)控區(qū)(C)出現(xiàn)一條紫紅色條帶。在測(cè)試區(qū)(T)內(nèi)無(wú)紫紅色條帶出現(xiàn)。
陰性(-):兩條紫紅色條帶出現(xiàn)。一條位于測(cè)試區(qū)(T)內(nèi),另一條位于質(zhì)控區(qū)(C)內(nèi)。
無(wú)效:質(zhì)控區(qū)(C)未出現(xiàn)紫紅色條帶,無(wú)論測(cè)試區(qū)(T)內(nèi)有無(wú)紫紅色條帶出現(xiàn),都提示測(cè)試失敗或試紙已失效。
1.2.1 原理
利用免疫學(xué)抗原抗體特異性結(jié)合和酶的高效催化作用,通過(guò)化學(xué)方法將植物辣根過(guò)氧化物酶(HRP)與克侖特羅(CL)結(jié)合,形成酶偶聯(lián)克侖特羅。將固相載體上已包被的抗體與特異性的抗克侖特羅抗體結(jié)合,然后加入待測(cè)克侖特羅和酶偶聯(lián)克侖特羅,它們競(jìng)爭(zhēng)性與克侖特羅抗體結(jié)合,洗滌后加底物,根據(jù)有色物的變化計(jì)量待測(cè)克侖特羅量。若待測(cè)克侖特羅多,則被結(jié)合的酶偶聯(lián)克侖特羅少,有色物量就少。用目測(cè)法或比色法測(cè)定樣品中的克侖特羅含量,比色的最佳波長(zhǎng)為450 nm,參比波長(zhǎng)應(yīng)大于600 nm。
以我實(shí)驗(yàn)室使用的北京維德維康生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)的萊克多巴胺酶聯(lián)免疫試劑盒(三合一)為例。
1.2.2 檢測(cè)步驟
(1)試劑
①組織稀釋液:稱取1g三氯乙酸,加入100ml去離子水充分溶解。
②1M氫氧化鈉溶液:稱取4g氫氧化鈉加入去離子水溶解并定容至100ml。
③0.5M氫氧化鈉溶液:稱取2g氫氧化鈉加入去離子水溶解并定容至100ml。
④0.1M鹽酸溶液:量取0.86ml濃鹽酸并用去離子水定容至100ml。
⑤洗滌工作液:用去離子水按1份濃縮洗滌液+19份去離子水稀釋。
(2)樣品前處理
①準(zhǔn)確稱取2±0.01g勻質(zhì)后的樣品于50ml離心管中;
②加入3mL洗滌工作液,再加3ml組織稀釋液,高速渦旋1min;
③離心機(jī)4000g以上離心5min;
④取1ml中間層清液于新的離心管中(注意:避免取到上、下層固體,否則影響檢測(cè)結(jié)果?。?;
⑤加入40μl0.5M氫氧化鈉溶液,渦旋10s混勻;
⑥離心機(jī)4000g以上離心5min;
⑦取20μl樣液進(jìn)行檢測(cè)。
(3)檢測(cè)
將所需的酶標(biāo)板條插入酶標(biāo)板架上,并記錄下各標(biāo)準(zhǔn)品和樣品的位置;
將40μl各標(biāo)準(zhǔn)品工作液分別加入對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)品孔中;
先將20μl樣品稀釋液加入樣品孔中,再加入20μl待測(cè)樣品液;
配制酶標(biāo)記物工作液:按1份酶標(biāo)記物濃縮液+10份酶標(biāo)記物稀釋液的體積比混合,輕柔混勻。室溫(25±2℃)平衡20~30min(注意:操作中應(yīng)嚴(yán)格控制該步驟時(shí)間,即工作液平衡20~30min后立即使用?。。?;
在每孔中加入60μl酶標(biāo)記物工作液;
蓋好蓋板膜,輕輕振蕩10s,充分混勻,室溫(25±2℃)避光反應(yīng)30min;
揭開(kāi)蓋板膜,倒掉板孔中液體,每孔加入260μl洗滌工作液,充分洗滌4次,每次浸泡15~30s;
倒掉板孔中液體,將酶標(biāo)板倒置于吸水紙上,拍干;
立即在每孔中加入100μl底物A、B混合液(注意:底物A液、底物B液按體積1:1混合,混合液在5min內(nèi)使用,避免使用金屬盛裝、攪拌試劑?。?;
蓋好蓋板膜,輕輕振蕩酶標(biāo)板10s,充分混勻,室溫(25±2℃)避光反應(yīng)15~20min;
揭開(kāi)蓋板膜,板孔中加入50μL終止液,輕輕振蕩酶標(biāo)板10s,充分混勻;
用酶標(biāo)儀在雙波長(zhǎng)450nm、630nm下檢測(cè)吸光度,在5min內(nèi)讀取檢測(cè)數(shù)據(jù)。
1.3.1 外標(biāo)法
原理:
試樣中的殘留藥物經(jīng)酶解,用高氯酸調(diào)pH值后高速離心沉淀蛋白,上清液調(diào)pH值后分別用乙酸乙酯和叔丁基甲醚提取,再用MCX固相萃取柱凈化,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定。
以我實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證的《農(nóng)業(yè)部1025號(hào)公告-18-2008動(dòng)物源性食品中β-受體激動(dòng)劑殘留檢測(cè)液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》為例。該檢測(cè)方法為外標(biāo)法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于豬肝、豬肉、牛奶和雞蛋中克侖特羅、萊克多巴胺、沙丁胺醇、特布他林等9種β-受體激動(dòng)劑單個(gè)或混合物殘留量的檢測(cè)。
1.3.2 檢測(cè)步驟
(1)樣品的制備:
取適量新鮮或冷凍的豬肉,絞碎并勻質(zhì),儲(chǔ)存于-20℃以下備用。
(2)制備試料:
取勻質(zhì)的供試料品作為供試試料;
取勻質(zhì)的空白樣品作為空白試料;
取勻質(zhì)的空白樣品,添加適宜濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液作為空白添加試料。
(3)酶解:
準(zhǔn)確稱取勻漿樣品2.00g于50mL離心管內(nèi),加入0.2mol/L乙酸銨溶液(pH=5.2)8.0ml,再加入β-鹽酸葡萄糖醛苷酶40μl,渦旋混勻,于37℃避光恒溫振蕩16h。
(4)提?。?/p>
酶解后放置至室溫,渦旋混勻,10000r/min離心10min,轉(zhuǎn)移上清液于另一50ml離心管中,加入高氯酸溶液5mL,渦旋混勻,用高氯酸調(diào)pH至1.0±0.2,10000r/min離心10min,轉(zhuǎn)移上清液于另一50ml離心管中。用氫氧化鈉溶液調(diào)pH至9.5±0.2,加入乙酸乙酯15ml,渦旋混勻,振蕩10min,5000r/min離心5min,取上層有機(jī)相至另一離心管中,再在下層水相中加入叔丁基甲醚10mL,渦旋混勻振蕩10min,5000r/min離心5min,合并有機(jī)相,50℃平行蒸發(fā)至干,用甲酸水溶液5mL溶解,備用。
(5)凈化:
MCX固相萃取柱依次用甲醇、2%甲酸水各3mL活化,取備用液全部過(guò)柱,再依次用2%甲酸水、甲醇各3mL淋洗,抽干,用3%氨水甲醇2.5ml洗脫,在50℃下氮?dú)獯蹈?,殘留物用甲?0.1%甲酸溶液(10+90,V/V)0.2ml溶解,渦旋混勻,樣液經(jīng)0.2μm針孔過(guò)濾器過(guò)濾后供液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定。
(6)液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件:
色譜柱:BEH C18柱,50 mm×2.1mm(i.d.),粒度1.7μm。
流動(dòng)相:A相:0.1%甲酸乙腈溶液;B相:0.1%甲酸水溶液。
梯度洗脫:0~2min,維持4%A;2-12min,4%A線性變化至60%A;12~12.1min,60%A線性變化至4%A;12.1~16min,維持4%A。
流速:0.3ml/min。
進(jìn)樣量:10μl。
柱溫:30℃。
離子源:電噴霧ESI正離子。
掃描方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)MRM。然后以30℃/min升至260℃,保持1min,再以20℃/min升至280℃,保持2min,直至樣品的組分全部流出。
監(jiān)測(cè)離子對(duì):克侖特羅m/z 277.1-202.8(定量離子)、277.1-258.9(定性離子);
(7)質(zhì)譜分析:在上述工作條件下,通過(guò)儀器工作軟件繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,以色譜峰面積定量。
(8)液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜確證:
取試料溶液和空白添加標(biāo)準(zhǔn)溶液,做單點(diǎn)或多點(diǎn)校準(zhǔn),外標(biāo)法計(jì)算,即得。試料溶液及空白添加標(biāo)準(zhǔn)溶液中目標(biāo)化合物的峰面積均應(yīng)在儀器檢測(cè)的線性范圍之內(nèi)。試料溶液中的離子相對(duì)豐度與空白添加標(biāo)準(zhǔn)溶液中的離子相對(duì)豐度相比,符合允許偏差范圍,方可確定為同一物質(zhì)。
相對(duì)離子豐度 >50% >20-50% >10-20% ≤10%允許的相對(duì)誤差 ±20% ±25% ±30% ±50%
(9)準(zhǔn)確度:本方法在0.25μg/kg~2μg/kg添加濃度范圍內(nèi),用空白添加校準(zhǔn)校正,其回收率范圍為70%~120%。
(10)結(jié)果判定:
β-受體激動(dòng)劑液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)法的方法檢出限為0.25μg/kg,定量限為0.5μg/kg,判定檢測(cè)結(jié)果大于0.5μg/kg時(shí)為陽(yáng)性。
1.4.1 原理
試樣中的殘留藥物經(jīng)酶解,用高氯酸調(diào)節(jié)pH值,沉淀蛋白后高速離心,上清液用異丙醇-乙酸乙酯提取,再用陽(yáng)離子交換柱凈化,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定,內(nèi)標(biāo)法定量。
以我實(shí)驗(yàn)室使用的《GB/T 22286-2008動(dòng)物源性食品中多種β-受體激動(dòng)劑殘留量的測(cè)定液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法》為例。該檢測(cè)方法為內(nèi)標(biāo)法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于豬肝和豬肉中克侖特羅、萊克多巴胺、沙丁胺醇、特布他林等11種β-受體激動(dòng)劑殘留量的檢測(cè)。
1.4.2 檢測(cè)步驟
參照外標(biāo)法檢測(cè)步驟,僅區(qū)別于外標(biāo)法檢測(cè)步驟2.4提取之前添加100μl的10ng/ml的內(nèi)標(biāo)工作液于待測(cè)樣品中。
從2015年8月至2017年3月,快速檢測(cè)卡初篩檢測(cè)2260份畜禽組織樣品,陽(yáng)性檢出52份;ELISA試劑盒檢測(cè)1080份重合畜禽組織樣品(包含初篩52份可疑樣品),陽(yáng)性檢出32份;液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)185份重合畜禽組織樣品(包含初篩52份可疑樣品),陽(yáng)性檢出31份。
與確證結(jié)果不符快速檢測(cè)卡 160 9 16 6 ELISA試劑盒 80 3 22 0液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法 22 3 —— ——2015年 樣品數(shù)量 陽(yáng)性樣品 與確證結(jié)果相符與確證結(jié)果不符快速檢測(cè)卡 1500 39 119 12 ELISA試劑盒 800 28 130 1液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法 131 27 —— ——2016年 樣品數(shù)量 陽(yáng)性樣品 與確證結(jié)果相符
2017年 樣品數(shù)量 陽(yáng)性樣品 與確證結(jié)果相符與確證結(jié)果不符快速檢測(cè)卡 600 4 29 3 ELISA試劑盒 200 1 32 0液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法 32 1 —— ——
運(yùn)用三種檢測(cè)手段,對(duì)1倍檢出限添加,2倍檢出限添加,5倍檢出限添加,10倍最高檢出限添加結(jié)果進(jìn)行比對(duì)。
經(jīng)過(guò)三年對(duì)日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,快速檢測(cè)卡初篩檢測(cè)陽(yáng)性檢出率為2.3%,與定量確證結(jié)果符合率為59.6%;ELISA試劑盒檢測(cè)陽(yáng)性檢出率為2.9%,與定量確證結(jié)果符合率為99.5%;快速檢測(cè)卡初篩與ELISA試劑盒檢測(cè)結(jié)果符合率為61.5%。據(jù)此可以看出,快速檢測(cè)卡的假陽(yáng)性率比較高,基本不會(huì)疏漏陽(yáng)性樣品,但操作簡(jiǎn)單,日常監(jiān)測(cè)中可以作為有效的初篩手段;ELISA試劑盒檢測(cè)準(zhǔn)確率較高,經(jīng)過(guò)方法認(rèn)證后可以作為日常監(jiān)測(cè)的主要檢測(cè)手段;液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)法是目前我實(shí)驗(yàn)室具有的最終確證手段,可以達(dá)到準(zhǔn)確定量的目的,但檢測(cè)過(guò)程比較煩瑣,日常進(jìn)行合理的質(zhì)量控制,對(duì)可疑樣品進(jìn)行確證即可。
添加量(μg/kg) 0.03 0.1 0.25 0.5 1.25 2.5 3 5 10快速檢測(cè)卡(3μg/kg) —— —— —— —— —— 18/20 19/20 20/20 20/20 ELISA試劑盒(0.03μg/kg) 2/20 5/20 6/20 12/20 20/20 20/20 20/20 19/20 20/20液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜外標(biāo)法(0.25μg/kg) —— —— —— 19/20 18/20 20/20 20/20 20/20 16/20液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜內(nèi)標(biāo)法(0.5μg/kg) —— —— 15/20 20/20 20/20 20/20 20/20 20/20 20/20外標(biāo)法實(shí)驗(yàn)次目?jī)?nèi)標(biāo)法準(zhǔn)確度(添加回收率%)(RSD%)曲線相關(guān)系數(shù)準(zhǔn)確度(添加回收率%)精密度精密度(RSD%) 曲線相關(guān)系數(shù)20160128 115~120 28.90~31.33 0.9944~0.9962 105~108.5 0~2.66 0.9995~0.9998 20160212 125~160 8.58~12.40 0.9082~0.9243 100~110 4.76~8.25 0.9988~0.9998 20160417 50~70 21.42~56.78 0.9524~0.9780 80~93.3 4.22~4.68 0.9976~0.9989 20160418 90~160 9.12~14.32 0.9748~0.9997 80~110 5.59~7.53 0.9891~0.9990
經(jīng)過(guò)對(duì)520份添加樣品進(jìn)行4種不同方法,不同添加濃度區(qū)間進(jìn)行比對(duì)??焖贆z測(cè)卡初篩檢測(cè)符合率為98.3%,ELISA試劑盒檢測(cè)符合率為68.9%,液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜外標(biāo)法檢測(cè)符合率為94.2%,液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜內(nèi)標(biāo)法檢測(cè)符合率為100%。據(jù)此可以看出,可能由于技術(shù)手段的原因,ELISA試劑盒檢測(cè)無(wú)法達(dá)到說(shuō)明書(shū)推薦的檢出限,其余各種檢測(cè)方法在推薦檢測(cè)區(qū)間的檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確率非常高,臨床實(shí)踐運(yùn)用中毋庸置疑。
通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度和精密度的比對(duì),可以清楚地判斷β-受體激動(dòng)劑的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)的內(nèi)標(biāo)法優(yōu)于外標(biāo)法。內(nèi)標(biāo)法靈敏度高,定性準(zhǔn)確,可以更有效地保證準(zhǔn)確性的穩(wěn)定性,精密度的一致性,同時(shí)保證校正曲線的相關(guān)系數(shù)達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求,在一定程度上保證實(shí)驗(yàn)有效,出具結(jié)果準(zhǔn)確,因此,我們?cè)谂R床實(shí)驗(yàn)中推薦將β-受體激動(dòng)劑的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)外標(biāo)法改進(jìn)為內(nèi)標(biāo)法。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和日常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)綜合比對(duì)結(jié)果我們發(fā)現(xiàn),ELISA試劑盒檢測(cè)我中心實(shí)驗(yàn)室可操作檢出限需要提高到0.5μg/kg,說(shuō)明日常監(jiān)測(cè)出的可疑陽(yáng)性樣品中克侖特羅殘留量一般高于該數(shù)值。而想真正達(dá)到較低的檢出限水平,目前我實(shí)驗(yàn)室可操作的最好方法就是液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)內(nèi)標(biāo)法。
目前,HPLC,GC/MS,CE方法對(duì)β-興奮劑的檢出限均在0.5μg/kg左右,并且檢測(cè)過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng),必須由專業(yè)人員操作,所用儀器價(jià)格昂貴,不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。而ELISA法檢出限可在0.03μg/kg,但也存在假陽(yáng)性的問(wèn)題,也不能現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。如果能找到一種檢測(cè)耗時(shí)短、準(zhǔn)確度高、靈敏度高、自動(dòng)化水平高,無(wú)須專業(yè)人員操作的檢測(cè)方法將具有廣闊的應(yīng)用前景[3]。