獸藥殘留分析中樣品前處理技術(shù)研究進(jìn)展

侯倩　李東元　劉曉萌　張曉嫻

摘 要：樣品前處理技術(shù)是檢測(cè)獸藥殘留的主要手段，在藥物分析領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。隨著前處理技術(shù)的發(fā)展，近些年出現(xiàn)了固相萃取技術(shù)、基質(zhì)固相分散技術(shù)、固相微萃取技術(shù)以及膜萃取技術(shù)等多種關(guān)鍵技術(shù)，拓寬了獸藥殘留檢測(cè)的途徑。本文對(duì)這些技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用進(jìn)行了綜述研究，探討了各種技術(shù)應(yīng)用范圍和優(yōu)勢(shì)，并對(duì)前處理技術(shù)前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：獸藥殘留;前處理技術(shù);研究進(jìn)展

Abstract：Sample pretreatment technology is the main method for the detection of veterinary drug residues， which is widely used in the field of drug analysis. With the development of pretreatment technology， several key technologies such as solid phase extraction technology， matrix solid phase dispersion technology， solid phase microextraction technology and membrane extraction technology appeared in recent years， which broadened the way of veterinary drug residue detection. In this paper， the development and application of these technologies are reviewed， the application scope and advantages of various technologies are discussed， and the prospect of pretreatment technology is prospected.

Key words：Veterinary drug residues; Pretreatment technology; Research progress

中圖分類號(hào)：S859.84

隨著我國(guó)畜牧養(yǎng)殖業(yè)技術(shù)的不斷完善，畜牧養(yǎng)殖規(guī)模也越來越大，滿足了我國(guó)肉蛋類產(chǎn)品市場(chǎng)的需求。近些年，畜牧養(yǎng)殖環(huán)境發(fā)生了較大變化，禽畜感染性疾病種類越來越多，對(duì)藥物的抵抗性逐漸提高，新型獸藥投放量逐漸增加。獸藥的不科學(xué)使用會(huì)導(dǎo)致其在動(dòng)物體內(nèi)殘留，隨之進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)中，對(duì)環(huán)境安全以及飲食安全都造成了很大影響。因此，對(duì)獸藥殘留的檢測(cè)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外獸藥研究、開發(fā)、使用以及管理的重要內(nèi)容。

1 固相萃取技術(shù)（SPE）

固相萃取技術(shù)（SPE）是利用固相吸附劑分離液相混合物中的目標(biāo)成分，選擇不同的吸附劑過濾液體基質(zhì)和干擾物，通過多種洗脫操作，能夠?qū)δ繕?biāo)分離物進(jìn)行富集，從而分析出殘留物的質(zhì)量和種類。與傳統(tǒng)的液相萃取技術(shù)相比，SPE的主要優(yōu)勢(shì)在于回收率高、選擇性和重現(xiàn)性強(qiáng)，洗脫過程中不需要大量的有機(jī)溶劑，減少了對(duì)操作人員的身體傷害。在應(yīng)用SPE技術(shù)中，選擇合適的吸附劑是關(guān)鍵因素，這些吸附劑要具有較好的親和性和選擇性，常用的吸附劑包括正向、反向和離子交換劑。

在獸藥殘留分析中，SPE技術(shù)往往與色譜技術(shù)聯(lián)用，從而提高分析效率。固相萃取-UPLC-MS/MS法可以用于檢測(cè)豬肉喹諾酮類獸藥殘留，在前處理中利用Oasis Prime HLB固相萃取柱凈化除去磷脂和非極性干擾物，該方法為畜肉類食品中喹諾酮類獸藥殘留的快速檢測(cè)提供方法依據(jù)。在雞蛋獸藥殘留檢測(cè)中，蔣定之等[1]利用PRiME HLB固相萃取-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速的測(cè)定出了雞蛋中的48種獸藥殘留物，先用90%乙腈水溶液提取樣品，然后用PRiME HLB小柱凈化濃縮，采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行檢測(cè)，以基質(zhì)匹配曲線外標(biāo)法定量，最終樣品回收率控制在70%以上，雞蛋樣品中的48種獸藥殘留在0.5～50μg·kg-1濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。在SPE技術(shù)發(fā)展中，C18固相萃取柱可以萃取的藥物種類越來越多，如大環(huán)內(nèi)酯類藥物、四環(huán)素類藥物、類固醇類藥物以及苯并咪唑類藥物，HLB萃取柱已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)喹諾酮類藥物的提取。隨著SPE技術(shù)的發(fā)展，今后的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)是研發(fā)選擇性較強(qiáng)的固定相，同時(shí)實(shí)現(xiàn)SPE與各種分析儀器的聯(lián)用。

2 基質(zhì)固相分散技術(shù)（MSPD）

基質(zhì)固相分散技術(shù)（MSPD）屬于快速樣品處理技術(shù)，研磨涂漬有C18的多種聚合物的單體固相萃取材料與所要檢測(cè)的樣品，將得到的混合物填充到萃取柱中，然后采用不同的溶劑對(duì)其進(jìn)行洗脫，對(duì)所要檢測(cè)的藥物分離提取。該技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是減少了傳統(tǒng)前處理中需要對(duì)樣品進(jìn)行勻化、提取和凈化的過程，減少了沉淀、離心和pH調(diào)節(jié)等過程，實(shí)現(xiàn)了對(duì)微量樣品的檢測(cè)。

作為一種高效的提取凈化方法，MSPD技術(shù)適用于各種分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜和極性獸藥殘留的檢測(cè)，分析速度要比SPE快很多，比較適合自動(dòng)化分析。王煉等[2]采用MSPD串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定了牛奶中氨基糖苷類抗生素殘留量，將牛奶樣品與二氧化硅和乙二胺四乙酸二鈉混合材料進(jìn)行基質(zhì)固相分散提取后，采用0.1%甲酸超純水洗脫，用親水交互作用色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析，回收率超過80%，定量限和檢出限分別達(dá)到8.0～80 μg·kg-1和2.5～25 μg·kg-1。以C18作為吸附劑，采用該技術(shù)可以檢測(cè)的常見樣品殘留物包括牛奶中的氯霉素、豬肉中的呋喃唑酮、牛肝中的伊維菌素和苯并咪唑類藥物、奶酪中的四環(huán)素、蜂蜜中的磺胺等。目前，MSPD技術(shù)應(yīng)用的填料物質(zhì)仍以C18為主，新型填料開發(fā)速度緩慢，下一步可以根據(jù)獸藥殘留物的特點(diǎn)開發(fā)新型的填料吸附劑，擴(kuò)大該種技術(shù)的檢測(cè)范圍。

3 固相微萃取技術(shù)（SPME）

固相微萃取技術(shù)（SPME）是一種新型的樣品前處理和富集技術(shù)，該技術(shù)集樣品采集、萃取和進(jìn)樣于一體，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)無溶劑萃取。與傳統(tǒng)的固相萃取技術(shù)相比，SPME提高了樣品的回收率，吸附劑的孔隙不易堵塞，可以根據(jù)樣品類型選擇直接萃取、頂空萃取或者膜保護(hù)萃取。按照萃取技術(shù)的不同，又分為了纖維針式萃?。‵iber-SPME）和管內(nèi)固相萃?。↖n-tube SPME）。段煉等[3]采用SPME聯(lián)合氣相色譜法分析了水中的2-甲基異莰醇和土臭素，研究了攪拌速度、萃取溫度、萃取時(shí)間對(duì)檢出限和定量限的影響，平均回收率達(dá)到了95.6%以上，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在10.1%以下。最近幾年，SPME技術(shù)在獸藥殘留樣品上的檢測(cè)應(yīng)用范圍逐漸提高，包括在肌豬肉中利用聚吡咯作為萃取材料檢測(cè)有機(jī)砷，在牛奶樣品中以分子印跡聚合物為萃取材料檢出四環(huán)素，在動(dòng)物尿液中以聚二甲基硅氧烷為萃取材料檢測(cè)出克倫特羅。

4 膜萃取技術(shù)（ME）

膜萃取技術(shù)（ME）又叫作固定膜界面萃取，是基于非孔膜技術(shù)發(fā)展起來的一種樣品前處理技術(shù)，在應(yīng)用中主要與液相萃取過程相結(jié)合，是膜分離的重要過程。在萃取過程中，萃取料和液相料分別在膜的兩側(cè)流動(dòng)，依靠溶解擴(kuò)散和化學(xué)位差推動(dòng)傳質(zhì)過程。目前應(yīng)用的主要技術(shù)為支載液體膜萃取技術(shù)（SLM），以三相系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在兩相水中形成有機(jī)相，離子和非離子樣品在水相/有機(jī)相中依靠濃度差異作為傳質(zhì)力實(shí)現(xiàn)萃取分離。

張圣新等[4]采用ME法與高效液相色譜法測(cè)定養(yǎng)殖污水中強(qiáng)力霉素的殘留量，在固定膜界面上過濾養(yǎng)殖場(chǎng)污水，調(diào)整過濾液的pH值后，用固相萃取柱進(jìn)行富集和洗脫，最終回收率達(dá)到91.8%，檢測(cè)限為0.1 μg·mL-1，可以對(duì)污水中的強(qiáng)力霉素實(shí)現(xiàn)快速測(cè)定。影響SLM檢測(cè)質(zhì)量的因素較多，常見的有受體及相關(guān)液體的組成，膜兩側(cè)液相流速及酸度以及液體支載體的種類等，目前SLM對(duì)于檢測(cè)牛奶及動(dòng)物肝臟中的內(nèi)酰胺類、苯并咪唑類藥物效果較好。

5 超臨界流體萃取（SFE）技術(shù)

超臨界流體是指處于臨界溫度（TC）和臨界壓力（Pc）以上，物理性質(zhì)介于氣體和液體之間的物質(zhì)，通過改變檢測(cè)溫度和壓力，可以溶解多種物質(zhì)，達(dá)到選擇性分離藥物的目的。最常用的超臨界流體為CO2，可以萃取極性和非極性物質(zhì)，除了CO2外，N2O、C2H6以及CHF3等也是常用的萃取物質(zhì)。SFE最大的優(yōu)勢(shì)在于可以連續(xù)萃取，前處理簡(jiǎn)單，同時(shí)幾乎不消耗有機(jī)溶劑，還可以與GC、HPLC等聯(lián)用。

近些年，SFE用于獸藥殘留檢測(cè)的范圍逐漸擴(kuò)大，可實(shí)現(xiàn)對(duì)多種藥物成分的分離。Danaher等[5]利用SFE技術(shù)檢測(cè)了動(dòng)物肝臟中的藥物成分，將樣品與堿性氧化鋁混勻后，用CO2進(jìn)行萃取，設(shè)定的條件為溫度100 ℃、壓力300 bar，將目標(biāo)物吸附在氧化鋁上，最后用甲醇-乙酸乙酯進(jìn)行洗脫，檢出的殘留物包括阿維霉素、多維霉素、伊維菌素等多種藥物。在其他殘留物檢測(cè)中，SFE的應(yīng)用還包括檢測(cè)雞蛋樣品中的磺胺類藥物、檢測(cè)腎臟和肌豬肉中的類固醇、檢測(cè)雞肉中的氟喹諾酮等。

6 結(jié)語

樣品前處理技術(shù)是獸藥殘留檢測(cè)的重要過程，在獸藥檢測(cè)中的應(yīng)用較為廣泛。隨著前處理技術(shù)的發(fā)展，獸藥殘留檢測(cè)精確度不斷提高，其中固相萃取柱技術(shù)已經(jīng)比較完善，可以檢測(cè)的樣品種類也越來越多。除了傳統(tǒng)的固相萃取技術(shù)外，目前極基質(zhì)固相分散技術(shù)、固相微萃取技術(shù)、超臨界流體萃取技術(shù)等對(duì)獸藥樣品的可選擇性逐漸提高，檢出限范圍也比較寬泛，應(yīng)用也逐漸增多。樣品前處理技術(shù)在下一步的發(fā)展中要朝向高選擇性、樣品量少、自動(dòng)化程度高、可多技術(shù)聯(lián)用的方向發(fā)展，提高檢測(cè)效率和質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣定之，辛麗娜，譚喜梅，等.PRiME HLB固相萃取-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)快速測(cè)定雞蛋中48種獸藥殘留[J].食品工業(yè)科技，2019，31（22）：18-19.

[2]王煉，劉少瓊，楊碧霞，等.基質(zhì)固相分散-親水交互作用色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定牛奶中5種氨基糖苷類抗生素殘留量[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志，2019，26（3）：222-226.

[3]段煉，鄧嘉輝，劉立鵬，等.固相微萃取-便攜式氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水中的2-甲基異莰醇和土臭素[J].分析化學(xué)，2019，47（4）：527-532.

[4]張圣新，朱磊，鮑恩東，等.固相萃取-高效液相色譜法測(cè)定養(yǎng)殖污水中強(qiáng)力霉素殘留[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（23）：249-251.

[5]Danaher M，Michael OKeeffe，Glennon JD. Extraction and isolation of avermectins and milbemycins from liver samples using unmodified supercritical CO2 with in-line trapping on basic alumina[J].Journal of Chromatography B，2001，761（1）：115-123.