基于復合式凈化體系的畜禽肉獸藥殘留快速檢測技術分析

◎ 繆 雄，姜詩雨，孫 震

（1.無錫市食品安全檢驗檢測中心，江蘇 無錫 214142；2.國家市場監(jiān)管技術創(chuàng)新中心（特殊食品），江蘇 無錫 214142）

大規(guī)模飼養(yǎng)肉禽類動物是保障人民肉食供應的重要方式，在肉禽類動物飼養(yǎng)過程中，由于空間相對封閉，不可避免會出現健康問題，需要使用獸藥來保障它們的健康[1]。然而，獸藥的濫用會在動物體內形成獸藥或代謝產物的殘留，對食用者造成一定的潛在危害。因此，在畜禽肉進入市場前，必須檢測其獸藥殘留量[2]，然而，目前的獸藥殘留檢測標準存在操作繁瑣、耗時較長等弊端，在當今畜禽肉產量較大的情況下，其檢測速度難以滿足現實需求，相關檢測部門需研究快速檢測技術，在保證檢驗效果的前提下，縮短檢測周期[3]。為提高畜禽肉獸藥殘留的檢測效率，本文改進了現有檢測技術的萃取方法，提出了復合式凈化體系，克服了操作繁瑣、耗時長等弊端，可在提高檢測效率的同時，保證檢測結果的準確性。

1 方法原理

畜禽肉中殘留獸藥的萃取是檢測的一個重要步驟，需要消耗較多的時間。為提高畜禽肉中殘留獸藥的檢測效率，可以在QuEChERS方法的基礎上，采取固相萃取柱的柱填技術，從而形成一步凈化柱，與飽和正己烷二次脫脂工藝相結合，形成復合式凈化體系。

1.1 QuEChERS方法原理

QuEChERS 法是一種檢測速度快、操作簡單、安全性能較好的樣品前處理方法，被應用于肉類產品的獸藥殘留檢測[4]。該方法一般需要以下2個步驟實施：①分離萃取。在待檢測樣品內，依次添加乙腈提取液、脫水鹽（通常為無水硫酸鎂等物質）等物質，靜置等待，待測物轉移到有機相之后，向待測物中加入檸檬酸鈉等物質，調節(jié)pH值，而后采用劇烈震蕩以及離心等手段，獲得上清液。②對上清液進行提純。按照順序向上清液內加入吸附劑、脫水鹽，吸附劑一般為十八烷基二氧化硅（C18）、N-丙基乙二胺（PSA）、石墨化炭黑（GCB）等物質，之后進行離心處理，對提純的清液再進行簡單處理后，就可以上機測定成分了。

相對于固相或者液液萃取等方法而言，QuEChERS法不僅效率較高，而且成本較低、綠色環(huán)保。該方法操作簡單，平均2 min就可以處理一個樣品，樣品前處理速度非?？?。試劑的毒性以及使用量都很低，且萃取操作的大部分過程在密封環(huán)境下實施，對檢測員的危害極小。然而，該方法的缺陷是容易受到基質干擾以及凈化效果較差。

與植物樣品的檢測不同，肉類樣品的檢測存在脂肪含量高、基質復雜的特點，一般使用優(yōu)化后的QuEChERS 方法，優(yōu)化內容根據分析物質的物理、化學性質而定，通常包括優(yōu)化提取液、吸附劑、鹽以及吸附劑的使用量，也可以對這些優(yōu)化內容進行排列組合。優(yōu)化提取液的方法通常是在純乙腈提取液中加入適量的甲酸或者乙酸試劑，使溶液的pH值呈酸性，提高提取效率。脫水鹽具有鹽析作用，能夠使水相中的獸藥具有較低的溶解度，進而增加獸藥含量，有利于實施分離水相和有機相，減少有機相中的水含量。在條件允許的情況下，可以采用納米氧化鋁和弗洛里硅土等作為吸附劑，提高凈化效果。

1.2 改進的固相萃取柱設計

固相萃取簡稱SPE，該裝置在分離、萃取、濃縮等操作中應用較為廣泛，其主要作用是對待檢測樣品進行前處理[5]，兼具液相色譜和液固萃取柱的技術特點。相對于常規(guī)的液萃取法來說，它具有更高的分析物回收率，分析物與干擾成分的分離效果更好，且操作簡單，大大降低了樣品預處理的工作量。

固相萃取小柱是一種射針筒型裝置，大多以聚丙烯（PP）為材料，包括柱管、篩板、吸附劑和通用接口等部分。柱管以毫升為單位，是整個固相萃取柱的載體，根據所填裝的填料以及上樣需求進行選擇。柱內裝有兩片篩板，上下各一片，主要起到固定吸附劑和過濾作用。在兩個篩板中間裝填色譜吸附劑，吸附劑的規(guī)格通常會根據凈化樣液的濃度及體積選取。待檢測的樣品溶液在萃取柱內流經吸附劑時，由于吸附劑具有極性、疏水性或離子交換等性質，能夠有選擇地將目標物保留下來，而透過吸附劑的其他成分則流出小柱，該過程中某些與目標物性質相近的組分也會少量保留，然后針對目標物質，采用另外的溶劑體系完成洗脫操作，從復雜樣品中進行純化、分離，并富集目標物質。當目標物給定之后，樣品溶劑、吸附劑和洗脫溶劑的正確選擇，是分離成功的關鍵性因素。吸附劑通常有硅膠基質吸附劑、聚合物基質吸附劑和離子交換吸附劑等，檢測熱源應根據不同的檢測需求進行選擇。

1.3 實時直接分析-串聯質譜技術（DART-MS/MS）

實時直接分析-串聯質譜技術作為一種非表面接觸式的離子源技術，在快速檢測試驗中得到了廣泛應用，其在樣品用量、樣品制備、縮短分析時間等方面具有極大的優(yōu)勢，能實現多組分、多極性樣品的同時檢測與分析。DART離子源可對化學組分進行快速、實時檢測，符合獸藥多組分同步檢測的研究需要，可對藥物組分進行快速檢測。DART離子源是一種常壓氣體吸收式離子源，當外部氣體（如氬、氦、氮）注入 DART中，利用高電壓放電針產生的輝光放電，在被測物中形成離子體（電子、原子、離子、亞穩(wěn)態(tài)分子等）。這些離子穿過電極，進入陶瓷加熱器，得到高能和動能，再穿過柵網電極，去除亞穩(wěn)態(tài)物種和不穩(wěn)定電荷，最終得到的離子被送往質譜儀。

2 試驗部分

2.1 標準溶液的配置和樣品前處理

檢測時需要配制的標準溶液：①氯霉素類混合標準溶液。采用甲醇稀釋、定容氯霉素、氟苯尼考、甲砜霉素等液體，質量濃度為1 mg·L-1的單標溶液。②混合標準溶液。采用甲醇稀釋、定容磺胺類、硝基咪唑類、喹諾酮類等單標溶液與氯霉素類混合標準溶液的混合溶液，質量濃度為1 mg·L-1。③混合內標標準溶液。采用甲醇稀釋、定容上述混合標準溶液，喹諾酮類、磺胺類、硝基咪唑類、氯霉素類內標的質量濃度分別為1、1mg·L-1、1和0.1 mg·L-1。④混合基質標準溶液。先在樣品前處理的過程中產生空白基質溶液，再根據一定比例將混合標準溶液和空白基質溶液混合，完成混合基質標準溶液的配置。其中，①②③3種溶液配置完成后，均需在-18 ℃的環(huán)境下低溫保存，④需要現用現配。

2.2 儀器工作條件

檢測過程中使用 DART離子源，設定溫度為350 ℃，收集方式為正負電離，氣體為電離氦氣。MS/MS參數為：多反應監(jiān)測（MRM）采集模式，毛細管電壓3 500 kVA，干燥氣的流量為1 L·min-1，溫度為300 ℃，霧化氣壓力13.8 kPa （2 psi）。DART離子源檢測靈敏度取決于柵網電極電壓、進樣速度和解析氣體類型等因素，其中，解析氣體溫度對其影響最大。因此，在分析中，解析氣溫度是首要因素，因為其會影響原子動能和離子轉化率。

2.3 樣品測定

根據國家標準及本文研究的檢測方法，檢測超市購買的10批次豬肉、10批次雞肉，以及3批次已知陽性樣品。1～3號是已知陽性樣品，其中，1號的豬肉樣品中，沙拉沙星的原始含量、本方法檢測值和國家標準檢測值分別是103.3、103.1 μg·kg-1和103.7 μg·kg-1；2號的羊肉樣品中，磺胺嘧啶的檢測值分別是98.8、98.7 μg·kg-1和98.9 μg·kg-1；3號的雞肉樣品中，甲硝唑的檢測值分別是129.6、129.3 μg·kg-1和129.5 μg·kg-1。從檢測數據中可以發(fā)現，本文方法的檢測結果是正確的。

4～5號是超市購買的樣品，發(fā)現1批次豬肉的磺胺嘧啶超標（88.2 μg·kg-1），1批次雞肉的沙拉沙星超標（50.1 μg·kg-1），國家標準的檢測值分別是88.9 μg·kg-1、50.3 μg·kg-1，其余樣品未檢出獸藥殘留，驗證了本文的檢測方法是正確的。

2.4 檢測結果分析

通過檢測超市購買的樣品以及確定陽性的樣品，可以發(fā)現，本文方法的檢測結果與國家標準基本一致，因此，本文快速檢測畜禽肉獸藥殘留的方法是正確可行的。然而，國家標準方法在進行樣品檢測時，需要用到多種方法和操作，費時費力。而本文方法能夠一次性完成樣品的制備，同時進行多種目標物的檢測，操作簡單、耗時短。

3 結論

為提高畜禽肉獸藥殘留的檢測速度，本文給出了將QuEChERS原理結合固相萃取柱柱填充理念的新凈化體系，大幅縮短了待檢測樣品的凈化時間。在此基礎上，采用實時直接分析-串聯質譜技術，快速實時檢測了待檢測樣品中的化學成分。通過檢測3批次已知陽性樣品，并進行對比分析，驗證了本文方法是正確可行的。此外，本研究團隊從超市購買了20批次的肉類，檢測出了2批次的獸藥殘留。由已知陽性樣品和超市購買樣品的檢測結果對比可知，本文方法能夠快速有效地檢測出畜禽肉的獸藥殘留。