動(dòng)物源性食品獸藥多殘留檢測(cè)中基質(zhì)凈化與液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究進(jìn)展

季寶成,楊瀾瑞,韓雨,白艷紅,許旭

1.鄭州輕工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院,河南 鄭州 450001;2.河南省冷鏈?zhǔn)称钒踩|(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河南 鄭州 450001;3.食品生產(chǎn)與安全河南省協(xié)同創(chuàng)新中心,河南 鄭州 450001

0 引言

動(dòng)物源性食品是人體各種營(yíng)養(yǎng)元素的重要來(lái)源,是日常飲食不可或缺的部分,主要包括肉類(lèi)、蛋類(lèi)、奶類(lèi)及其制品等[1]。長(zhǎng)期以來(lái),人們對(duì)動(dòng)物源性食品的需求不斷提高,對(duì)其安全性的關(guān)注度也隨之增加。獸藥可預(yù)防、治療動(dòng)物疾病并促進(jìn)其生長(zhǎng),在保障我國(guó)畜牧業(yè)持續(xù)高速發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用[2-4]。但研究[5]表明,動(dòng)物源性食品是人體無(wú)意中攝入抗生素等獸藥殘留的主要來(lái)源,獸藥濫用導(dǎo)致的藥物殘留嚴(yán)重影響了動(dòng)物源性食品的安全。長(zhǎng)期攝入獸藥殘留超標(biāo)的動(dòng)物源性食品,不僅易對(duì)人體造成毒性作用、過(guò)敏和變態(tài)反應(yīng)、三致作用等直接危害,還會(huì)造成腸道菌群失衡、細(xì)菌耐藥性增強(qiáng)等一系列不良反應(yīng)[6]。因此,我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)及國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局于2019年9月聯(lián)合發(fā)布《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中獸藥最大殘留限量》[7],對(duì)動(dòng)物源性食品中獸藥最大殘留限量做了嚴(yán)格、詳細(xì)的規(guī)定。然而,動(dòng)物源性食品中獸藥殘留水平低,種類(lèi)多,待篩查樣本量大,因此發(fā)展快速、高靈敏度、高準(zhǔn)確度、高通量的獸藥多殘留分析方法對(duì)于保障動(dòng)物源性食品安全非常重要。

相較于電化學(xué)方法、酶聯(lián)免疫分析、熒光分析法等,液相色譜-質(zhì)譜(Liquid Chromatography-Mass Spectrometry,LC-MS)聯(lián)用技術(shù)具有分析速度快、靈敏度高、準(zhǔn)確性好、篩查通量大等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物源性食品獸藥多殘留的監(jiān)測(cè)與安全控制工作[8-9]。但動(dòng)物源性食品種類(lèi)多樣、基質(zhì)組成較復(fù)雜,易對(duì)LC-MS聯(lián)用電噴霧離子化過(guò)程中形成的待測(cè)分子信號(hào)造成干擾,影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和靈敏度。因此,需要采用基質(zhì)凈化技術(shù)對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行適宜的基質(zhì)凈化前處理,減弱和消除基質(zhì)效應(yīng)。本文擬對(duì)LC-MS聯(lián)用技術(shù)用于檢測(cè)獸藥多殘留時(shí)待測(cè)樣品前處理的基質(zhì)凈化技術(shù)及該技術(shù)應(yīng)用于不同種類(lèi)動(dòng)物源性食品獸藥多殘留檢測(cè)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,以期為L(zhǎng)C-MS聯(lián)用技術(shù)在食品質(zhì)量與安全控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供參考。

1 動(dòng)物源性食品基質(zhì)凈化技術(shù)

基質(zhì)凈化技術(shù)是最基本的基質(zhì)效應(yīng)消除技術(shù),通過(guò)對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行一定的物理、化學(xué)方法處理,將待測(cè)組分與干擾基質(zhì)分離,從而達(dá)到樣品凈化的目的。目前,已報(bào)道的應(yīng)用于動(dòng)物源性食品的基質(zhì)凈化技術(shù)主要包括液-液萃取(Liquid-Liquid Extraction,LLE)技術(shù)、分散液-液微萃取(Dispersive Liquid-Liquid Microextraction,DLLME)技術(shù)、固相萃取(Solid-Phase Extraction,SPE)技術(shù)、固相微萃取(Solid-Phase Microextraction,SPME)技術(shù)、分散固相萃取(Dispersive Solid Phase Extraction,DSPE)技術(shù)、磁性固相萃取(Magnetic-Solid Phase Extraction,M-SPE)技術(shù)等[4,6]。

1.1 LLE技術(shù)

LLE技術(shù)通過(guò)向樣品溶液中加入與其互不相溶的溶劑,利用待測(cè)組分與干擾基質(zhì)在溶劑中溶解度的不同,達(dá)到分離和凈化的目的,已較廣泛地應(yīng)用于動(dòng)物源性食品的基質(zhì)凈化前處理[10]。H.N.Jung等[11]使用乙酸-乙腈溶液(V(乙酸)∶V(乙腈)=1∶99)作為提取液,采用乙腈飽和正己烷脫脂,結(jié)合高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS/MS)技術(shù)同時(shí)檢測(cè)鰻魚(yú)、比目魚(yú)和蝦中氯生太爾、氯硝柳胺、硝碘腈酚等12種驅(qū)蟲(chóng)藥,發(fā)現(xiàn)該技術(shù)在5～50 μg/kg范圍內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好,基質(zhì)效應(yīng)適中(-99.47%～51.98%),回收率介于61.58%～119.37%之間(相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差≤19.05%),檢出限和定量限分別為0.3～1.6 μg/kg和1.0～5.0 μg/kg,具有較好的準(zhǔn)確性和較高的靈敏度。雖然LLE技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件和儀器要求不高,簡(jiǎn)單易行,但該技術(shù)通常需要消耗大量的有機(jī)溶劑,基質(zhì)凈化能力和凈化選擇性均相對(duì)較弱,特別是基質(zhì)組成較復(fù)雜的動(dòng)物源性食品,其凈化前處理過(guò)程中需要反復(fù)進(jìn)行溶劑萃取,易造成環(huán)境污染及出現(xiàn)危害實(shí)驗(yàn)人員身體健康等問(wèn)題。

1.2 DLLME技術(shù)

DLLME技術(shù)使用分散劑提升了萃取劑在水相中的分散度,增加了水相與萃取劑的接觸面積,可加速目標(biāo)化合物在樣品溶液與萃取劑之間的溶質(zhì)傳遞進(jìn)程[12]。L.Vera-Candioti等[13]分別使用250 μL二氯甲烷和1250 μL乙腈作為萃取劑和分散劑,用于萃取豬血中維布沙星、二氟沙星、恩諾沙星等9種喹諾酮類(lèi)藥物。研究發(fā)現(xiàn),溶液pH環(huán)境能夠顯著影響喹諾酮類(lèi)藥物分子的萃取效率,當(dāng)在500 μL豬血中添加40 μL濃度為0.2 mol/L的HCl溶液時(shí)(pH值為6.8),可獲得最佳的萃取效果。J.J.Gao等[14]使用新型1-丁基-3-甲基咪唑-3-萘甲酸鹽([C4MIM][NPA])和傳統(tǒng)1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([C2MIM][BF4])這2種離子液體作為混合分散溶劑,開(kāi)發(fā)了可用于牛奶和雞蛋中四環(huán)素類(lèi)抗生素(TCs)殘留的DLLME檢測(cè)技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn),[C4MIM][NPA]在水溶液中呈強(qiáng)酸性,既可起到pH調(diào)節(jié)劑的作用,還可提供非極性環(huán)境,進(jìn)而提高對(duì)TCs的回收率。作為一種新型的樣品前處理技術(shù),DLLME技術(shù)在樣品分離和富集方面具有操作簡(jiǎn)單、耗時(shí)少、成本低、試劑消耗少、回收率和富集效率高等優(yōu)點(diǎn),且與后期檢測(cè)具有良好的相容性,近年來(lái)在動(dòng)物源性食品獸藥殘留檢測(cè)中呈現(xiàn)良好的應(yīng)用前景,但該技術(shù)的選擇性較差,且主要應(yīng)用于液態(tài)食品檢測(cè)中,適用范圍有限。

1.3 SPE技術(shù)

SPE技術(shù)主要基于待測(cè)組分和干擾基質(zhì)在固相萃取劑上作用力的不同,實(shí)現(xiàn)凈化的目的,具有凈化效果好、適用性廣、特異性強(qiáng)、分析結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)[15]。常用的固相萃取劑有硅膠、氧化鋁、十八烷基鍵合硅膠(C18)、環(huán)己基填料等,操作步驟包括平衡、加樣、凈化和洗脫4個(gè)部分,目前已成功應(yīng)用于各種動(dòng)物源性食品的基質(zhì)凈化。P.Y.Liu等[16]先分別使用甲酸-乙酸乙酯溶液(V(甲酸)∶V(乙酸乙酯)=2∶98)和丙酮對(duì)豬肉中的磺胺類(lèi)藥物進(jìn)行兩步萃取,然后采用Oasis MCX混合陽(yáng)離子固相萃取柱對(duì)樣品進(jìn)行凈化,最后結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)技術(shù)檢測(cè)豬肉中11種常見(jiàn)磺胺類(lèi)藥物。研究發(fā)現(xiàn),待測(cè)藥物在20～400 μg/kg范圍內(nèi)均表現(xiàn)出良好的線(xiàn)性關(guān)系,檢出限和定量限分別為0.1～1.0 μg/kg和0.2～3.0 μg/kg,且在50 μg/kg、100 μg/kg和150 μg/kg加標(biāo)水平下,其回收率均處于79.3%～105.5%之間。SPE技術(shù)在動(dòng)物源性食品前處理領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛,能夠快速、簡(jiǎn)便、高效地去除各類(lèi)食品中的干擾基質(zhì),達(dá)到分離和富集待測(cè)組分的目的,可有效解決傳統(tǒng)LLE技術(shù)所需樣品量大、易乳化、提取體積不準(zhǔn)確等問(wèn)題[17]。此外,SPE技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了操作自動(dòng)化,越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于大批量食品安全篩查分析工作中。

1.4 SPME技術(shù)

SPME技術(shù)利用待測(cè)物在基質(zhì)與萃取相之間的非均相平衡,使待測(cè)組分?jǐn)U散吸附到石英纖維表面的固定相涂層上,待吸附平衡后,再與色譜進(jìn)樣裝置聯(lián)用,或解吸后再進(jìn)樣,集萃取、富集和解析于一體,具有高效、便捷和高通量的優(yōu)點(diǎn),在動(dòng)物源性食品基質(zhì)凈化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[18]。A.Khaled等[19]開(kāi)發(fā)了一種SPME全自動(dòng)高通量檢測(cè)技術(shù),用于檢測(cè)雞肉和牛肉組織中驅(qū)蟲(chóng)劑、鎮(zhèn)靜劑、喹諾酮類(lèi)、興奮劑等100余種獸藥。與LLE技術(shù)和QuEChERS(Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged, Safe)技術(shù)相比,SPME技術(shù)凈化效果較好,僅2種獸藥呈現(xiàn)顯著的基質(zhì)效應(yīng),而使用LLE技術(shù)和QuEChERS技術(shù)分別有42%和30%的獸藥呈現(xiàn)顯著的基質(zhì)效應(yīng)。C.Y.Peng等[20]通過(guò)使用管內(nèi)固相微萃取(in-tube SPME)技術(shù)富集豬肉中的萊克多巴胺,發(fā)現(xiàn)該技術(shù)對(duì)萊克多巴胺具有良好的選擇性,可作為食品中痕量萊克多巴胺的檢測(cè)方法。微萃取涂層部分是SPME技術(shù)的核心組成,其吸附性能、薄厚程度、耐溶劑性能、熱穩(wěn)定性能等都是直接影響獸藥分子萃取過(guò)程選擇性及靈敏度的重要因素。加強(qiáng)對(duì)SPME涂層材料的研究,是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)分析物高倍富集、促進(jìn)SPME技術(shù)發(fā)展的重要途徑。

1.5 DSPE技術(shù)

DSPE技術(shù)可靈活地選用不同種類(lèi)和配比的凈化材料,將其分散于樣品提取液中,通過(guò)選擇性吸附干擾基質(zhì)且不影響目標(biāo)物質(zhì),從而達(dá)到凈化的目的[21]。M.Nemati等[22]開(kāi)發(fā)了一種基于深度共晶溶劑的新型懸浮DSPE技術(shù),并成功用于檢測(cè)巴氏殺菌和未經(jīng)巴氏殺菌牛奶樣品中四環(huán)素類(lèi)獸藥的殘留。研究發(fā)現(xiàn),回收率為80%～91%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差≤9.8%,有較低的檢出限((0.1～0.3 μg/kg)和定量限(0.6～1.0 μg/kg)。此外,作為一種典型的DSPE技術(shù),QuEChERS技術(shù)利用傳統(tǒng)的LLE技術(shù)提取目標(biāo)物后再進(jìn)行鹽析,隨后利用吸附劑填料與干擾基質(zhì)的相互作用以達(dá)到除雜凈化的目的,具有操作簡(jiǎn)單、回收率高、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)[23]。與SPE技術(shù)相比,QuEChERS技術(shù)的吸附劑可直接添加到溶液中,不僅省去了萃取柱填裝、平衡等過(guò)程,還增大了干擾基質(zhì)與吸附劑之間的接觸面積。目前,用于QuEChERS技術(shù)的凈化材料主要包括N-丙基乙二胺鍵合硅膠(PSA)、C18、石墨化炭黑(GCB)等,可用于去除基質(zhì)中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、色素等雜質(zhì),但總體基質(zhì)凈化效果適中。若將QuEChERS技術(shù)與其他凈化或萃取技術(shù)相結(jié)合,盡管會(huì)增加操作的復(fù)雜性,但在一定程度上能提高其選擇性、靈敏度及對(duì)復(fù)雜樣品的基質(zhì)凈化能力。

1.6 M-SPE技術(shù)

M-SPE技術(shù)是以磁性或可磁化材料作為吸附基底的一種萃取技術(shù)[24]。磁性吸附劑被直接分散到樣品溶液中用于萃取目標(biāo)物質(zhì),隨后在外部磁場(chǎng)的作用下實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物與干擾基質(zhì)的分離。與SPE技術(shù)相比,M-SPE技術(shù)操作簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好,不需要繁瑣的活化、上樣、除雜、洗脫等流程,且無(wú)萃取柱堵塞之虞,具有良好的應(yīng)用前景[25]。H.Wang等[26]利用IRMOF-3包覆SiO2/Fe3O4合成磁性固相萃取劑,結(jié)合UPLC-MS/MS技術(shù)成功應(yīng)用于河水、養(yǎng)殖水和魚(yú)肉中10種喹諾酮類(lèi)藥物的檢測(cè)。研究發(fā)現(xiàn),該方法具有較低的檢出限(0.005～0.010 μg/kg)和定量限(0.100～0.200 μg/kg),加標(biāo)回收率均在80.8%～112.0%之間,且具有較高的靈敏度和較好的準(zhǔn)確性,適用于食品和環(huán)境樣品中痕量喹諾酮類(lèi)藥物的檢測(cè)。M-SPE技術(shù)可避免使用大量有機(jī)溶劑,減少樣品處理過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染及對(duì)分析人員的傷害,但其萃取效果也會(huì)受到吸附劑種類(lèi)、萃取時(shí)間長(zhǎng)短、pH值等因素的影響。因此,開(kāi)發(fā)萃取效果好、適用范圍廣的吸附劑并實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化、高通量是M-SPE技術(shù)未來(lái)發(fā)展的重要方向。

2 LC-MS聯(lián)用技術(shù)在動(dòng)物源性食品獸藥多殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 肉類(lèi)及其制品中獸藥多殘留檢測(cè)

在畜禽養(yǎng)殖過(guò)程中,獸藥濫用現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,畜禽肉獸藥殘留問(wèn)題不容忽視。L.M.Zhao等[27]利用LC-MS聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)豬肌肉、牛肌肉、牛肝、牛腎和雞肝中的獸藥殘留,方法學(xué)考查表明,90%以上的獸藥回收率在60%～120%之間,且具有良好的重現(xiàn)性(相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差<20%)。郭添榮等[28]利用Oasis?PRiME HLB 固相萃取柱與超高效液相色譜-四級(jí)桿/靜電場(chǎng)軌道阱高分辨質(zhì)譜(UPLC-Q-Orbitrap HRMS)聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)豬肝、牛肝、羊肝、雞肝、鴨肝、鵝肝等動(dòng)物肝臟中的45種獸藥殘留,該方法在1～2000 μg/L范圍內(nèi),所檢測(cè)獸藥均呈現(xiàn)良好的線(xiàn)性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)R2均大于0.996,樣品前處理過(guò)程簡(jiǎn)單、篩查通量高、結(jié)果準(zhǔn)確。以上研究均表明,LC-MS聯(lián)用技術(shù)在畜禽動(dòng)物肌肉組織及其內(nèi)臟獸藥殘留分析中具有良好的適用性。

此外,LC-MS聯(lián)用技術(shù)還可用于檢測(cè)水產(chǎn)品中的多種獸藥殘留[29-31]。H.Park等[32]建立了一種可用于同時(shí)檢測(cè)不同畜禽產(chǎn)品(牛肉、豬肉等)及水產(chǎn)品(扁魚(yú)、鰻魚(yú)和蝦)中94種獸藥多殘留(包括酰胺醇類(lèi)、咪唑類(lèi)、頭孢菌素、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、喹諾酮類(lèi)、四環(huán)素類(lèi)等)的定量方法,581個(gè)實(shí)際樣品的獸藥殘留分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),陽(yáng)性樣本檢出率高達(dá)22.5%,其中檢出率最高的獸藥依次為氟甲喹、土霉素、恩諾沙星、甲氧芐啶、環(huán)丙沙星和甲苯咪唑。Q.T.Dinh等[31]采用QuEChERS技術(shù)與UPLC-MS/MS技術(shù)相結(jié)合的方法對(duì)鱈魚(yú)、三文魚(yú)、比目魚(yú)、羅非魚(yú)、鱒魚(yú)、白蝦和巨型虎蝦中多種獸藥殘留(包括磺胺類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、林可酰胺類(lèi)藥物等)進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明,38%的受試樣本至少有1種獸藥或其代謝物被檢出,其中孔雀石綠的檢出率最高(13%)。此外,四環(huán)素、差向土霉素、土霉素、甲硝唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲惡唑和甲氧芐啶的最大殘留量分別為36 μg/kg、18 μg/kg、13 μg/kg、13 μg/kg、4.8 μg/kg、4.2 μg/kg和0.59 μg/kg。由以上報(bào)道可知,該方法在多種海鮮微量獸藥殘留分析中具有較高的應(yīng)用潛力。

雖然人類(lèi)對(duì)于動(dòng)物蛋白的需求主要來(lái)源于馴養(yǎng)動(dòng)物(牛、羊、豬、家禽)和水產(chǎn)品,但隨著可食用野生動(dòng)物消費(fèi)市場(chǎng)擴(kuò)大而衍生的野生動(dòng)物獸藥殘留安全問(wèn)題也備受關(guān)注[33]。C.R.Casey等[33]采用乙腈-水溶液(V(乙腈)∶V(水)=8∶2)提取樣品,經(jīng)DSPE技術(shù)凈化后結(jié)合UPLC-MS/MS技術(shù)建立了野牛、鹿、麋鹿、兔子等野生動(dòng)物中112種獸藥殘留分析方法,為野生動(dòng)物食品的獸藥安全控制奠定了基礎(chǔ)。

肉制品是以畜禽肉為主要原料,經(jīng)調(diào)味制作的熟肉制成品或半成品,如香腸、火腿、培根、醬鹵肉、燒烤肉等。雖然肉品加工過(guò)程可能會(huì)使獸藥部分降解或轉(zhuǎn)化,但肉制品中潛在的獸藥殘留問(wèn)題一直受到業(yè)界關(guān)注[34-35]。張飛等[34]通過(guò)乙腈-水溶液(V(乙腈)∶V(水)=8∶2)提取結(jié)合PRiME HLB固相萃取柱凈化,建立了鹵肉中金剛烷胺、磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)、氯霉素類(lèi)等36種獸藥殘留的UPLC-MS/MS檢測(cè)方法。結(jié)果表明,36種獸藥在0.5～20.0 ng/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線(xiàn)性關(guān)系(R2>0.999),檢出限和定量限分別為0.10 μg/kg和0.20 μg/kg,在高中低3個(gè)不同加標(biāo)水平(0.5 μg/kg、1.0 μg/kg和5.0 μg/kg)的回收率為70.8%～106.9%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差(n=6)≤5.3%。該方法操作簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確性高、回收效果和重現(xiàn)性好,可同時(shí)對(duì)鹵肉中的36種獸藥殘留進(jìn)行檢測(cè)。S.J.Lehotay等[35]采用UPLC-MS/MS技術(shù)結(jié)合基質(zhì)匹配曲線(xiàn)方法對(duì)熱狗、鯰魚(yú)、嫩雞肉、油炸培根和香腸中的186種獸藥殘留進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)在10 μg/kg、33 μg/kg和100 μg/kg加標(biāo)水平下,不同肉制品中83.8%～94.6%的獸藥回收率均處于70%～120%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差<25%,可滿(mǎn)足魚(yú)類(lèi)和即食肉基質(zhì)中獸藥多殘留的常規(guī)監(jiān)測(cè)。

鑒于肉類(lèi)及其制品基質(zhì)的復(fù)雜多樣性和獸藥分子理化性質(zhì)的差異性,提取過(guò)程多采用酸化乙腈或含水乙腈溶液,以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同獸藥多殘留的同時(shí)萃取。但同時(shí)建立數(shù)十種乃至上百種獸藥多殘留的凈化方法仍較困難。SPE技術(shù)凈化效果較好、基質(zhì)效應(yīng)低,但部分獸藥殘留與固相萃取材料間的吸附作用導(dǎo)致其回收率較低。相比之下,DSPE技術(shù)的獸藥殘留兼容量高,可視為一種獸藥多殘留凈化的理想方法,但其基質(zhì)凈化能力仍有待進(jìn)一步提升。就現(xiàn)階段基質(zhì)凈化技術(shù)發(fā)展而言,獸藥分析通量與基質(zhì)凈化效率尚屬一對(duì)難以調(diào)和的矛盾體,未來(lái)可在定性篩查情況下,對(duì)部分檢出率高及安全風(fēng)險(xiǎn)高的獸藥殘留進(jìn)行定量方法的研究,以建立專(zhuān)屬性強(qiáng)并能準(zhǔn)確定量的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)肉類(lèi)及其制品中獸藥殘留的全面監(jiān)管及安全風(fēng)險(xiǎn)的控制。

2.2 蛋類(lèi)及其制品中獸藥多殘留檢測(cè)

在產(chǎn)蛋雞飼養(yǎng)過(guò)程中,獸藥濫用導(dǎo)致的雞蛋獸藥殘留問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。研究[36]表明,將QuEChERS技術(shù)與UPLC-MS/MS技術(shù)相結(jié)合檢測(cè)雞蛋中獸藥殘留,具有簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、低成本等優(yōu)點(diǎn)。X.Xu等[37]通過(guò)制備硅烷化三聚氰胺海綿作為凈化材料,結(jié)合UPLC-MS/MS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了雞蛋中多種獸藥殘留的檢測(cè),該方法檢出限低(0.1～3.8 μg/kg),在2～500 μg/kg范圍內(nèi)線(xiàn)性良好(R2≥0.999),適用于雞蛋中獸藥殘留的高靈敏度檢測(cè)。此外,C.F.Wang等[38]基于LC-MS聯(lián)用技術(shù)成功開(kāi)發(fā)了雞蛋中磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、β-內(nèi)酰胺類(lèi)等7大類(lèi)獸藥殘留的檢測(cè)方法,獸藥篩查通量進(jìn)一步提升。

此外,張珊等[39]利用QuEChERS技術(shù)與超高效液相色譜-電噴霧-串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜(UPLC-ESI-MS/MS)技術(shù)相結(jié)合的方法檢測(cè)鴨蛋中的大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)(紅霉素、替米考星、吉他霉素和泰樂(lè)霉素)和喹諾酮類(lèi)(諾氟沙星、環(huán)丙沙星、洛美沙星和恩諾沙星)獸藥殘留。研究發(fā)現(xiàn),所檢測(cè)獸藥在1～100 μg/kg范圍內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好(R2>0.99),檢出限為0.010～0.174 μg/kg,定量限為0.034～0.576 μg/kg,在低、中、高3個(gè)加標(biāo)水平(5 μg/kg、50 μg/kg和100 μg/kg)下的回收率均大于70%,即該方法具有較高的靈敏度和較好的準(zhǔn)確性。張培楊[40]使用乙腈和OasisR MCX×3cc(60 mg)固相萃取小柱對(duì)樣品進(jìn)行提取和凈化,并結(jié)合HPLC-MS/MS技術(shù)對(duì)不同禽蛋(雞蛋、鴨蛋、鵝蛋)中的左旋咪唑、甲苯咪唑、羥基甲苯咪唑和氨基甲苯咪唑進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)這4種獸藥在禽蛋中的平均回收率為85.98%～97.38%,檢測(cè)限為0.03～0.33 μg/kg。

皮蛋、鹵蛋、咸蛋、蛋黃粉等均為消費(fèi)者喜愛(ài)的蛋制品。M.H.Petrarca等[41]通過(guò)QuEChERS技術(shù)與親水作用液相色譜-四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜(HILIC-QToF-MS)技術(shù)相結(jié)合的方法測(cè)定嬰幼兒蛋制品中的12種磺胺類(lèi)獸藥(磺胺噻唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲基胍等)殘留,發(fā)現(xiàn)該方法靈敏度高,可在較低水平(10 μg/kg)下實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋制品中磺胺類(lèi)獸藥殘留的高靈敏檢測(cè)。

由于產(chǎn)蛋期諸多獸藥被禁用,故對(duì)禽蛋中獸藥多殘留分析方法的靈敏度要求較高。相較于其他分析技術(shù),LC-MS/MS技術(shù)因具有高靈敏度和高選擇性,在禽蛋獸藥殘留安全檢測(cè)方面發(fā)揮著巨大作用,能夠同時(shí)對(duì)禽蛋中多種潛在獸藥殘留進(jìn)行定性定量分析,且大部分獸藥殘留檢出限低至微克水平。相較于肉類(lèi)及其制品,蛋類(lèi)及其制品的基質(zhì)干擾相對(duì)較弱,基于改良吸附劑的新型QuEChERS方法結(jié)合LC-MS/MS技術(shù)在不同禽蛋前處理過(guò)程中的凈化效果良好,特別是在禽蛋多獸藥殘留同時(shí)分析中應(yīng)用較廣泛,已逐漸發(fā)展成為蛋類(lèi)及其制品中獸藥多殘留監(jiān)控的常用分析方法。

2.3 奶類(lèi)及其制品中獸藥多殘留檢測(cè)

獸藥濫用可能導(dǎo)致牛奶中獸藥殘留并對(duì)消費(fèi)者健康造成危害。B.C.Ji等[42]首次采用彈性多孔三聚氰胺海綿作為基質(zhì)吸附劑,并結(jié)合UPLC-MS/MS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了牛奶中多種獸藥殘留的檢測(cè),該方法所檢測(cè)獸藥的基質(zhì)效應(yīng)均為-20%～20%,檢出限和定量限分別為0.1～3.8 μg/kg和0.2～6.3 μg/kg,可用于快速檢測(cè)牛奶中的獸藥殘留。M.R.Jadhav等[43]將LC-MS/MS技術(shù)應(yīng)用于不同種類(lèi)牛奶中78種獸藥殘留的定量分析,發(fā)現(xiàn)該方法適用于標(biāo)準(zhǔn)化牛奶、巴氏殺菌牛奶、調(diào)和牛奶和全脂奶油牛奶中獸藥殘留的分析。J.Li等[44]采用乙腈提取、正己烷脫脂并與UPLC-MS/MS技術(shù)相結(jié)合的方法檢測(cè)牛奶中β-內(nèi)酰胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)、β-激動(dòng)劑、苯酚、糖皮質(zhì)激素和硝基呋喃6類(lèi)獸藥殘留,發(fā)現(xiàn)該方法日內(nèi)精密度(1.7%～11.1%)、日間精密度(2.5%～10.4%)均良好,平均回收率為65.9%～123.5%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差<10.8%,具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠等優(yōu)點(diǎn)。

除牛奶外,羊奶、酸奶、奶酪等也備受人們喜愛(ài),但其獸藥殘留問(wèn)題仍不容忽視。高鵬飛等[45]對(duì)多種牛奶、羊奶中獸藥殘留檢測(cè)方法進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)HPLC-MS/MS和UPLC-MS/MS技術(shù)適用范圍廣、結(jié)果準(zhǔn)確可靠且不需要衍生化反應(yīng),適用于超痕量目標(biāo)物的檢測(cè)分析。S.B.Ye等[46]利用QuEChERS技術(shù)與UPLC-MS/MS技術(shù)相結(jié)合的方法檢測(cè)羊奶中19種喹諾酮類(lèi)藥物,發(fā)現(xiàn)這些藥物的回收率在73.4%～114.2%范圍內(nèi),定量限為5 μg/kg,且重復(fù)性好。黑真真等[47]利用PRIME固相萃取柱與液相色譜-串聯(lián)單四極桿質(zhì)譜技術(shù)相結(jié)合的方法檢測(cè)牛奶和酸奶中33種(咪唑類(lèi)、β-受體激動(dòng)劑和大環(huán)內(nèi)酯類(lèi))獸藥殘留,發(fā)現(xiàn)該方法具有快速、簡(jiǎn)便、靈敏度高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。曹亞飛等[48]采用0.1 mol/L的Na2EDTA緩沖溶液和體積分?jǐn)?shù)為5%的醋酸乙腈作為提取溶劑,經(jīng)NaCl和無(wú)水Na2SO4鹽析及C18吸附劑凈化后,結(jié)合LC-MS/MS技術(shù)成功開(kāi)發(fā)了奶酪中大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)、磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)和四環(huán)素類(lèi)共50種獸藥殘留的檢測(cè)方法,該方法快速、簡(jiǎn)便,適用于奶酪中獸藥殘留的快速檢測(cè)和日常監(jiān)控。

奶類(lèi)及其制品中蛋白質(zhì)、脂肪等含量偏高,而提取液中共存的干擾基質(zhì)會(huì)對(duì)獸藥殘留分析結(jié)果造成顯著影響,其中影響最大的是前處理中沉淀蛋白及除脂過(guò)程。LC-MS技術(shù)常與SPE、QuEChERS等技術(shù)相結(jié)合用于檢測(cè)奶類(lèi)及其制品中的獸藥殘留。液態(tài)奶中獸藥殘留萃取多采用高比例乙腈溶液,但其較高的含水量會(huì)導(dǎo)致青霉素、四環(huán)素、喹諾酮類(lèi)等極性獸藥殘留的回收率較低。此外,多肽類(lèi)獸藥殘留易與蛋白質(zhì)結(jié)合,低pH值條件會(huì)破壞其相互作用從而提高回收率,而四環(huán)素類(lèi)獸藥殘留在此條件下的降解風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增大。因此,實(shí)現(xiàn)奶類(lèi)及其制品中多獸藥處理同時(shí)萃取依然存在一定的挑戰(zhàn)性,開(kāi)發(fā)普適性強(qiáng)、萃取效率高的獸藥殘留提取方法非常重要。

2.4 其他動(dòng)物源性食品中獸藥多殘留檢測(cè)

除上述肉類(lèi)、蛋類(lèi)、奶類(lèi)及其制品外,動(dòng)物源性食品還包括蜂蜜、蜂王漿、動(dòng)物血制品、阿膠等。陳瑞[49]利用QuEChERs技術(shù)與UPLC-MS/MS技術(shù)相結(jié)合的方法用于檢測(cè)豬血、鴨血、羊血、血豆腐等食品中磺胺類(lèi)、喹諾酮類(lèi)等39種獸藥殘留,檢出限和定量限分別為0.01～0.30 mg/kg和0.03～0.85 mg/kg,該方法具有方便、快速、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。張帥[50]利用甲酸-乙腈溶液(V(甲酸)∶V(乙腈)=0.5∶99.5)提取與Z-sep+凈化管處理相結(jié)合的方法檢測(cè)阿膠樣品中的獸藥殘留,并構(gòu)建了132種獸藥液相色譜高分辨質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù),可用于阿膠中獸藥多殘留的快速篩查。勵(lì)炯等[51]利用所建立的β2-受體激動(dòng)劑殘留分析方法檢測(cè)了20個(gè)批次的阿膠,其中3個(gè)批次阿膠中檢測(cè)出了鹽酸克倫特羅。研究[52-54]表明,QuEChERs技術(shù)與LC-MS/MS技術(shù)相結(jié)合的快速檢測(cè)方法已逐漸發(fā)展成為檢測(cè)蜂蜜和蜂王漿中獸藥殘留的主要手段。

不同動(dòng)物源性食品基質(zhì)組成差異較大,建立準(zhǔn)確、靈敏的動(dòng)物源性食品獸藥多殘留LC-MS聯(lián)用分析方法需要考慮的影響因素眾多,但主要涉及以下幾個(gè)環(huán)節(jié),如樣品預(yù)處理、獸藥殘留提取、基質(zhì)凈化、基質(zhì)匹配校正等。因此,利用LC-MS聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行動(dòng)物源性食品獸藥多殘留定量分析時(shí),需要綜合考慮獸藥與糖或蛋白質(zhì)等的結(jié)合作用、金屬離子螯合作用、鹽析作用、不同食品源干擾基質(zhì)組成、樣品凈化方法和定量校準(zhǔn)方法選擇等多因素,方能實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物源性食品中獸藥多殘留的準(zhǔn)確、高靈敏分析。

3 總結(jié)與展望

本文綜述了利用LC-MS聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)動(dòng)物源性食品獸藥多殘留時(shí)需采用的主要基質(zhì)凈化技術(shù)研究進(jìn)展,以及LC-MS聯(lián)用技術(shù)在肉類(lèi)、蛋類(lèi)、奶類(lèi)及其制品等不同動(dòng)物源性食品中的應(yīng)用現(xiàn)狀。LC-MS聯(lián)用技術(shù)具有的高靈敏度、高選擇性與高通量特征使其成為動(dòng)物源性食品獸藥多殘留檢測(cè)的良好確證技術(shù),但其關(guān)鍵在于開(kāi)發(fā)獸藥殘留兼容性強(qiáng)、基質(zhì)凈化效果好的樣品前處理技術(shù)。建立動(dòng)物源性食品獸藥多殘留高通量前處理方法依然極具挑戰(zhàn)性,需要綜合考慮不同動(dòng)物源性食品基質(zhì)組成、基質(zhì)凈化方法特征、獸藥分子理化性質(zhì)等,且需兼顧樣品預(yù)處理、獸藥殘留提取、基質(zhì)凈化、定量校準(zhǔn)等過(guò)程。隨著獸藥檢測(cè)范圍的擴(kuò)大及檢測(cè)要求的提高,動(dòng)物源性食品獸藥殘留從單種類(lèi)向多種類(lèi)同步凈化轉(zhuǎn)變將是未來(lái)食品安全監(jiān)查技術(shù)的主流趨勢(shì)。此外,針對(duì)不同動(dòng)物源性食品基質(zhì)的差異性,如何發(fā)展不同動(dòng)物源基質(zhì)特異性高通量?jī)艋夹g(shù)將是未來(lái)LC-MS聯(lián)用技術(shù)檢測(cè)動(dòng)物源性食品獸藥多殘留的重要研究方向。動(dòng)物源性食品獸藥殘留安全監(jiān)控工作繁重、任務(wù)艱巨,簡(jiǎn)化動(dòng)物源性樣品的前處理步驟,建立簡(jiǎn)便快速、自動(dòng)化程度高的檢測(cè)方法,提高檢測(cè)效率和應(yīng)用水平,也將成為未來(lái)食品獸藥殘留安全控制的必然趨勢(shì)和發(fā)展需求。