化學(xué)檢測技術(shù)在獸藥殘留檢測中的應(yīng)用

摘 要：化學(xué)檢測技術(shù)因其高靈敏度、高準確性和高分辨率，在獸藥殘留檢測領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。本文通過介紹化學(xué)檢測技術(shù)的基本原理，探討這些技術(shù)在獸藥殘留檢測中的具體應(yīng)用，并針對現(xiàn)有技術(shù)的局限性，提出優(yōu)化檢測方法和研發(fā)新型化學(xué)檢測技術(shù)等措施，旨在為提高獸藥殘留檢測的效率和準確性提供理論支持和實踐指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)檢測技術(shù)；獸藥殘留；色譜技術(shù)；光譜技術(shù)；質(zhì)譜技術(shù)

The Application of Chemical Detection Technologies in the Detection of Veterinary Drug Residues

LI Xiaofeng

（Guangxi Research Institute of Chemical Industry Co.， Ltd.， Nanning 530000， China）

Abstract： Chemical detection technology plays an important role in the field of veterinary drug residue detection due to its high sensitivity， accuracy， and resolution. This article introduces the basic principles of chemical detection technology， explores the specific applications of these technologies in the detection of veterinary drug residues， and proposes measures such as optimizing detection methods and developing new chemical detection technologies to address the limitations of existing technologies. The aim is to provide theoretical support and practical guidance for improving the efficiency and accuracy of veterinary drug residue detection.

Keywords： chemical detection technology; veterinary drug residues; chromatography; spectroscopy; mass spectrometry

隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，獸藥的應(yīng)用范圍不斷擴大，獸藥殘留問題逐漸凸顯，對食品安全和人類健康構(gòu)成了潛在威脅。因此，實現(xiàn)準確、高效的獸藥殘留檢測已成為保障食品安全的重要環(huán)節(jié)?；瘜W(xué)檢測技術(shù)作為分析化學(xué)的重要分支，憑借其高靈敏度、高準確性和高分辨率，在獸藥殘留檢測中發(fā)揮著不可替代的作用。

1 化學(xué)檢測技術(shù)概述

1.1 化學(xué)檢測技術(shù)原理

化學(xué)檢測技術(shù)作為分析化學(xué)的重要分支，運用化學(xué)原理和方法對物質(zhì)進行定性、定量及結(jié)構(gòu)分析。該技術(shù)體系龐大且多樣，根據(jù)檢測原理和目的的不同，主要分為色譜技術(shù)、光譜技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)及其聯(lián)用技術(shù)。色譜技術(shù)基于不同物質(zhì)在固定相和流動相之間的分配差異進行分離和分析，能夠?qū)?fù)雜的混合物中的各組分逐一分開，為后續(xù)的定性和定量分析提供基礎(chǔ)。光譜技術(shù)利用物質(zhì)與電磁輻射相互作用時產(chǎn)生的光譜特性進行分析。無論是紫外光譜、可見光譜還是紅外光譜，都如同物質(zhì)的“指紋”，能夠揭示出物質(zhì)的獨特性質(zhì)。質(zhì)譜技術(shù)通過將物質(zhì)離子化，并根據(jù)離子的質(zhì)荷比進行分離和檢測，進而明確分子的結(jié)構(gòu)和組成。

1.2 獸藥殘留檢測中的化學(xué)檢測機制

獸藥殘留作為食品安全領(lǐng)域的一個重要議題，其化學(xué)特性對于檢測技術(shù)的選擇具有決定性影響。獸藥殘留通常具有復(fù)雜的化學(xué)結(jié)構(gòu)，如苯環(huán)、羥基、氨基等多種官能團，賦予了它們特定的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)活性?；瘜W(xué)檢測技術(shù)與獸藥殘留之間的相互作用機制主要依賴于獸藥殘留與檢測試劑之間的化學(xué)反應(yīng)。例如，在色譜分析中，獸藥殘留與色譜柱上的固定相之間會發(fā)生吸附-解吸作用，從而實現(xiàn)有效分離；在光譜分析中，獸藥殘留會吸收或發(fā)射特定波長的光，形成特征光譜；而在質(zhì)譜分析中，獸藥殘留會被離子化，形成具有特定質(zhì)荷比的離子。

以高效液相色譜技術(shù)（High Performance Liquid Chromatography，HPLC）為例，該方法利用高壓泵將流動相泵入色譜柱，使獸藥殘留各組分在色譜柱上得到分離，并通過檢測器進行檢測。HPLC具有分離效率高、靈敏度高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點，因此廣泛應(yīng)用于獸藥殘留的檢測中。光譜法也是獸藥殘留檢測中的常用方法之一。以紫外-可見光譜法為例，該方法利用獸藥殘留對紫外-可見光的吸收特性進行分析。不同獸藥殘留具有不同的吸收光譜，通過比較這些吸收光譜可以鑒別和定量獸藥殘留[1]。紫外-可見光譜法操作簡便、快速，適用于大量樣品的初步篩選。質(zhì)譜法及其聯(lián)用技術(shù)在獸藥殘留檢測中展現(xiàn)了強大的分析能力。以液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（Liquid Chromatography-Mass Spectrometry，LC-MS）為例，該方法將液相色譜的分離能力與質(zhì)譜的鑒定能力相結(jié)合，實現(xiàn)了對獸藥殘留的高靈敏度、高選擇性檢測。LC-MS能夠同時檢測多種獸藥殘留，且檢測限低、準確性高，是獸藥殘留檢測領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。

2 化學(xué)檢測技術(shù)在獸藥殘留檢測中的應(yīng)用

2.1 色譜技術(shù)

色譜技術(shù)作為分析化學(xué)中的一項關(guān)鍵技術(shù)，以其高效、準確的分離和分析能力，在獸藥殘留檢測領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。色譜技術(shù)的基本原理在于利用不同物質(zhì)在固定相和流動相之間的分配差異，實現(xiàn)混合物的有效分離。根據(jù)分離機理和流動相的不同，色譜技術(shù)主要分為液相色譜（Liquid Chromatography，LC）和氣相色譜（Gas Chromatography，GC）。在獸藥殘留檢測中，這兩種方法是最為常用的檢測技術(shù)。

液相色譜適用于極性較強且熱穩(wěn)定性較差的獸藥殘留分析，如抗生素類藥物。其具體操作流程包括樣品前處理、色譜柱選擇、流動相配置和儀器參數(shù)設(shè)置等步驟。通過優(yōu)化這些條件，可以顯著提升獸藥殘留的分離效率和檢測精度。例如，在檢測牛奶中的青霉素類藥物殘留時，可采用反相液相色譜法，以甲醇-水為流動相，通過梯度洗脫實現(xiàn)藥物的有效分離和檢測。相比之下，氣相色譜則適用于揮發(fā)性較強且熱穩(wěn)定性良好的獸藥殘留分析，如擬除蟲菊酯類藥物。其操作流程與液相色譜相似，但在進樣前需對樣品進行衍生化處理，以提高其揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性。氣相色譜法以其高分離效率、高靈敏度和快速分析的優(yōu)點，在獸藥殘留檢測中得到廣泛應(yīng)用。色譜技術(shù)在獸藥殘留檢測中的優(yōu)勢在于其高選擇性和高靈敏度。通過選擇合適的色譜柱和流動相，可以實現(xiàn)對特定獸藥殘留的選擇性檢測。此外，色譜技術(shù)還可以與其他檢測技術(shù)（如質(zhì)譜技術(shù)）聯(lián)用，進一步提高檢測結(jié)果的準確性和可靠性。例如，在檢測豬肉中的磺胺類藥物殘留時，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)藥物的定性和定量分析。

2.2 光譜技術(shù)

光譜技術(shù)作為一種重要的化學(xué)檢測技術(shù)，利用物質(zhì)與電磁輻射相互作用所產(chǎn)生的光譜特性進行定性和定量分析。根據(jù)電磁輻射波長的不同，光譜技術(shù)可分為紫外光譜、紅外光譜、可見光譜等多種類型。在獸藥殘留檢測中，紫外光譜和紅外光譜是最為常用的兩種光譜技術(shù)。紫外光譜主要適用于具有紫外吸收特性的獸藥殘留分析，如苯并咪唑類藥物。通過測量樣品在特定波長下的吸光度，可以實現(xiàn)對藥物的定量檢測。紅外光譜則適用于含有特定官能團的獸藥殘留分析，如酰胺類藥物。通過測量樣品在紅外光譜區(qū)的吸收峰位置和強度，可以推斷出藥物的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成。光譜技術(shù)在獸藥殘留檢測中的應(yīng)用關(guān)鍵在于選擇合適的測量波長和光譜儀器參數(shù)，并且需要注意樣品的制備和前處理過程，以避免干擾物質(zhì)對測量結(jié)果的影響。例如，在檢測雞肉中的喹諾酮類藥物殘留時，采用紫外光譜法并通過優(yōu)化測量波長和樣品前處理條件，實現(xiàn)藥物的準確測定。

2.3 質(zhì)譜及其聯(lián)用技術(shù)

質(zhì)譜技術(shù)作為一種具備高靈敏度和高分辨率的檢測技術(shù)，通過將樣品離子化并根據(jù)離子的質(zhì)荷比進行分離和檢測，實現(xiàn)對物質(zhì)的精準定性和定量分析。該技術(shù)以其低檢測限、高準確性以及提供詳盡分子結(jié)構(gòu)信息等優(yōu)勢，在獸藥殘留檢測領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，如液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（Liquid Chromatography-Mass Spectrometry，LC-MS）和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS），結(jié)合了色譜技術(shù)的高效分離能力與質(zhì)譜技術(shù)的精確鑒定能力，實現(xiàn)對獸藥殘留的高靈敏度、高選擇性檢測。LC-MS技術(shù)適用于極性較強、熱穩(wěn)定性較差的獸藥殘留分析，而GC-MS技術(shù)則適用于揮發(fā)性較強、熱穩(wěn)定性較好的獸藥殘留分析。在獸藥殘留的定性和定量分析中，質(zhì)譜技術(shù)展現(xiàn)出強大的分析能力[2]。通過質(zhì)譜圖可以推斷出獸藥的分子結(jié)構(gòu)和組成，從而實現(xiàn)對其的定性分析；結(jié)合標(biāo)準品或內(nèi)標(biāo)物，則可進一步實現(xiàn)定量分析。例如，在檢測魚肉中的硝基呋喃類藥物殘留時，可采用LC-MS技術(shù)，通過比較樣品與標(biāo)準品的質(zhì)譜圖，能夠準確地完成藥物的定性和定量分析。

3 化學(xué)檢測技術(shù)優(yōu)化措施

3.1 化學(xué)檢測技術(shù)的方法改進

針對現(xiàn)有化學(xué)檢測技術(shù)的方法改進，主要從以下幾個方面入手。①在靈敏度方面，可以通過改進儀器設(shè)計來增強對微量成分的檢測能力，從而提高檢測靈敏度。具體措施包括提高光源強度、優(yōu)化檢測器結(jié)構(gòu)以及采用更高效的信號放大技術(shù)[3]。例如，在LC-MS技術(shù)中，通過優(yōu)化離子化源和質(zhì)譜儀的參數(shù)設(shè)置，可以顯著提高對獸藥殘留的檢測靈敏度。②在準確性方面，可以通過改進色譜柱的填料材料、優(yōu)化流動相組成以及采用更精確的定量方法來實現(xiàn)準確性的提升。例如，在氣相色譜檢測中，選擇合適的色譜柱和溫度程序，可以有效分離結(jié)構(gòu)相似的化合物，減少相互干擾，從而提高檢測的準確性。③在穩(wěn)定性方面，可以從儀器校準、樣品前處理、數(shù)據(jù)分析等多個環(huán)節(jié)入手，通過定期校準儀器、采用標(biāo)準化的樣品前處理流程以及開發(fā)穩(wěn)健的數(shù)據(jù)分析算法來提高檢測穩(wěn)定性。例如，在獸藥殘留檢測中，通過建立嚴格的質(zhì)量控制體系，確保每一步操作都符合規(guī)范，可以顯著提高檢測結(jié)果的穩(wěn)定性。

3.2 新型化學(xué)檢測技術(shù)的探索與開發(fā)

新型化學(xué)檢測技術(shù)的研發(fā)進展與趨勢主要體現(xiàn)在高靈敏度、高分辨率、快速檢測以及多組分同時分析等方面。隨著科技的不斷進步，超高效液相色譜、高分辨質(zhì)譜、納米傳感器等新型檢測技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為獸藥殘留檢測提供了新的手段[4]。

超高效液相色譜技術(shù)通過采用更小的顆粒填料和更高的壓力，實現(xiàn)更快的分離速度和更高的分離效率，從而有效提高對微量成分的分離和檢測能力。高分辨質(zhì)譜技術(shù)則通過提高質(zhì)譜儀的分辨率和質(zhì)量準確度，實現(xiàn)對復(fù)雜樣品中多種獸藥殘留的同時定性和定量分析，這不僅提高檢測的準確性和可靠性，還為獸藥殘留的多組分同時分析提供了新的思路和方法。納米傳感器技術(shù)作為一種新興的檢測技術(shù)，具有體積小、靈敏度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點。在獸藥殘留檢測中，納米傳感器可以通過特異性識別目標(biāo)分子實現(xiàn)快速、準確的檢測。例如，基于金納米粒子的比色傳感器已經(jīng)被成功應(yīng)用于抗生素類藥物殘留的快速檢測。

3.3 化學(xué)檢測技術(shù)在實際應(yīng)用中的優(yōu)化

化學(xué)檢測技術(shù)在實際應(yīng)用中的優(yōu)化分為以下幾個方面。①針對樣品前處理環(huán)節(jié)，可以通過優(yōu)化提取方法、凈化步驟和濃縮過程來減少干擾物質(zhì)的影響，提高目標(biāo)成分的回收率[5]。例如，在獸藥殘留檢測中，采用固相萃取或液液萃取等技術(shù)，可以有效提取和凈化樣品中的獸藥殘留物。②在儀器操作方面，可以通過優(yōu)化儀器參數(shù)、校準方法和數(shù)據(jù)分析流程，來提高檢測的靈敏度和準確性。例如，在液相色譜檢測中，通過調(diào)整流動相的組成和流速來優(yōu)化色譜分離效果；而在質(zhì)譜檢測中，選擇合適的離子化方式和質(zhì)譜儀參數(shù)設(shè)置，可以提高檢測的靈敏度和選擇性。③在數(shù)據(jù)處理階段，引入更先進的算法和軟件，如機器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)算法，有助于提高復(fù)雜的質(zhì)譜數(shù)據(jù)自動識別和分類的準確性和效率。

4 結(jié)語

化學(xué)檢測技術(shù)在獸藥殘留檢測中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過不斷改進和優(yōu)化檢測技術(shù)，提高檢測的靈敏度和準確性，可以更有效地監(jiān)控獸藥殘留，保障食品安全和公共健康。未來，隨著科技的進步和新型檢測技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，獸藥殘留檢測將變得更加高效、準確，為食品安全提供更為堅實的技術(shù)保障。

參考文獻

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作者簡介：李小鳳（1994—），女，壯族，廣西南寧人，本科。研究方向：獸藥方面、化學(xué)技術(shù)。