1食用農(nóng)產(chǎn)品中氯霉素殘留的檢測意義
氯霉素(CAP)是一種廣譜抗菌抗生素,最初是作為“委內(nèi)瑞拉鏈霉菌”型細(xì)菌的代謝產(chǎn)物獲得的,現(xiàn)在可以通過人工途徑獲得。它對多種革蘭氏陽性菌、革蘭氏陰性菌、厭氧菌以及部分立克次體有效,主要是通過抑制細(xì)菌的50S核糖體亞基來阻斷蛋白質(zhì)合成,從而發(fā)揮其抑菌(低濃度)或殺菌(高濃度)作用。氯霉素因其優(yōu)異的抗菌性能、穩(wěn)定的療效和低廉的價(jià)格,被廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖疾病控制、農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)。
然而,氯霉素的過量使用會導(dǎo)致其在動物組織和可食用動物產(chǎn)品中積累,通過食物鏈攝入含有氯霉素殘留的食物會對人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,增加人體發(fā)生疾病的風(fēng)險(xiǎn),包括再生障礙性貧血、白血病、灰嬰綜合征、神經(jīng)毒性、癌癥等[1]。2017年,氯霉素被世界衛(wèi)生組織癌癥國際研究機(jī)構(gòu)(IARC)列為2A類致癌物(可能對人類致癌)。如今,許多國家都限制了氯霉素的使用,歐盟、美國、加拿大和其他國家發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)中禁止使用氯霉素。我國對氯霉素殘留實(shí)行嚴(yán)格的“零容忍政策”,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部于2019年頒布了第250號公告《食品動物中禁正使用的藥品及其他化合物清單》,其中明確規(guī)定氯霉素在所有食品動物的可食用組織中不得檢出[2]。
近年來,各種分析技術(shù)被用于測定食用農(nóng)產(chǎn)品中的氯霉素殘留,主要有氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS/MS)、液相色譜法(LC)、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)、電化學(xué)分析法、熒光分析法以及生物傳感分析法等。接下來,我們將對氯霉素殘留檢測技術(shù)的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,為相關(guān)的研究和實(shí)際應(yīng)用提供參考。
2食用農(nóng)產(chǎn)品中氯霉素殘留檢測方法
2.1氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS/MS)
GC-MS/MS是一種結(jié)合了氣相色譜(GC)的高效分離能力與串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS)的高靈敏度和高特異性的分析技術(shù),被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜基質(zhì)中痕量化合物的定性和定量分析。研究人員利用GC-MS/MS可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜樣品中極低濃度化合物的精準(zhǔn)分析,因此成為獸藥殘留檢測領(lǐng)域的“金標(biāo)準(zhǔn)”。JianzhongShen等人開發(fā)了一種高靈敏度、可靠的氣相色譜-負(fù)化學(xué)電離質(zhì)譜法(GC-NCIMS),可以同時測定肌肉和肝臟組織中氯霉素(CAP)、氟苯尼考(FF)和氟苯尼考胺(FFA)的痕量水平。通過脂質(zhì)冷凍、液-液萃取和固相萃取與OasisHLB柱結(jié)合的方式來去除復(fù)雜基質(zhì)中的共萃取干擾,使用該方法檢測CAP的檢出限為 0.1μg/kg FF和FFA的檢出限為 0.5μg/kg ,回收率在 78.5%~105.5% 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD) <17%c TianshunLiu等人提出了一種測定牛奶樣本中氯霉素的新方法,通過在磁性 Fe3O4 表面上包覆殼聚糖制備出聚合物納米復(fù)合材料,將該材料用于乙酸乙酯提取時的清潔材料,無需額外的清潔步驟,可直接檢測牛奶樣本中的CAP,決定限為 0.05μg/kg ,檢測限為 0.11μg/kg
2.2液相色譜法(LC)
LC是一種基于液體流動相的色譜分離技術(shù),廣泛用于復(fù)雜混合物中各組分的分離、定性和定量分析,高效液相色譜(HPLC)適用于高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定及大分子化合物(蛋白質(zhì)、藥物等)的檢測,而超高效液相色譜(UPLC)的分辨率更高,檢測速度也更快。LC可以配備多種檢測器并結(jié)合不同的流動相,從而實(shí)現(xiàn)其在各種基質(zhì)介質(zhì)中的應(yīng)用。Amelin等人提出了一種快速、靈敏、安全的檢測方法,通過高效液相色譜(HPLC)配合紫外檢測( )同時測定食物中氯霉素和甲砜霉素的殘留量,在保證提取物充分預(yù)濃縮和額外純化的最佳條件下,回收率為 64%~87% 線性濃度范圍(濃度系數(shù)為10)在 0.01~5mg/kg ,分析結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD) <9%< 。Vuran等人開發(fā)了一種磁固相萃取結(jié)合高效液相色譜二極管陣列檢測(HPLC-DAD)方法,用于測定牛奶樣本中氯霉素(CAP)和四環(huán)素(TC)殘留,經(jīng)過磁性固相萃取后,兩種抗生素的線性濃度范圍( R2>0.9954 )為 10.0~600.0ng/mL ,氯霉素和四環(huán)素的檢出限(LOD)分別為 3.02ng/mL 利 13.52ng/mL ,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均低于 4.0%00
2.3液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)
LC-MS/MS是一種將液相色譜(LC)分離技術(shù)與串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS)檢測技術(shù)相結(jié)合的高靈敏度、高特異性的分析方法,同時兼具寬動態(tài)范圍及適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),適用于多種類型化合物的檢測,比如小分子化合物、生物大分子(分子量 >1000Da )、極性/難揮發(fā)物質(zhì)以及熱不穩(wěn)定化合物,在醫(yī)藥、環(huán)境、食品安全以及臨床診斷等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。HongliYe等人開發(fā)并驗(yàn)證了一種靈敏的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(HPLC-MS/MS),用于測定水產(chǎn)品中的氯霉素(CAP)、甲砜霉素(TAP)、氟苯尼考(FF)和氟苯尼考胺(FFA)殘留,該方法的線性關(guān)系良好( R2>0.992 ),線性濃度范圍為 0.01~5μg/L ,檢測限為 μ?0.01μg/kg ,加標(biāo)回收分析證明了該方法的準(zhǔn)確度和可靠性,回收率在 84.0%~105% ,日內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為 10.769%~13.7% ,而日間RSD則在 0.582%~13.3% HaoZhou等人提出了一種簡單而靈敏的檢測水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品中氨芐青霉素(氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考)殘留的方法,它是基于響應(yīng)面分析法優(yōu)化的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS),通過單因素實(shí)驗(yàn)和中心復(fù)合設(shè)計(jì)的響應(yīng)面分析法優(yōu)化了前處理步驟,以最大化提取效率和純化效果。結(jié)果顯示,氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考的線性濃度范圍為 10.1~50ng/mL ,在12種水產(chǎn)品中的回收率介于 78.6%~106.2% ,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差低于 12.1% ,定量限為0.01~0.04μg/kg ,研究結(jié)果表明該方法在水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)品中的氨芐青霉素殘留檢測方面有著良好的應(yīng)用前景。
2.4電化學(xué)分析法
電化學(xué)分析法是基于物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)及其變化規(guī)律,通過測量電信號參數(shù)變化來對待測物質(zhì)進(jìn)行定性或定量分析的一類分析方法,具有成本低、便攜、檢測速度快、操作簡單、二次污染低等特點(diǎn),包括CAP在內(nèi)的大多數(shù)目標(biāo)物質(zhì)都是電化學(xué)活性分子,能夠在玻碳電極(GCE)上產(chǎn)生電化學(xué)信號,從而實(shí)現(xiàn)微量檢測分析。YongkangLi等人研究利用一維/二維 SnO2/ 還原石墨烯氧化物(rGO)復(fù)合材料對玻璃碳電極(GCE)進(jìn)行改性,以實(shí)現(xiàn)電化學(xué)檢測CAP,優(yōu)化后的 SnO2/rGO/GCE 表現(xiàn)出高達(dá) 154.56μA/cm2 的電流密度,該電極的線性濃度范圍為 0.001~100μM 檢測限達(dá)到 0.315nM YuxiaZhang等人設(shè)計(jì)了一種簡單、低成本且高效的電化學(xué)傳感器,采用多孔碳(PPC)作為導(dǎo)電介質(zhì),通過在玻璃碳電極上修飾PPC,放大電化學(xué)信號,顯示出對CAP快速的電流響應(yīng)和高度選擇性,線性濃度范圍較寬( 1.0~500μM ,檢測限低至 0.1μMo 此外,該傳感器還表現(xiàn)出良好的重現(xiàn)性( RSD=4.1% )、重復(fù)性( RSD=5.0% )、穩(wěn)定性( RSD=8.3% )及高度選擇性。同時,該傳感器還能夠在水樣中檢測到CAP,回收率在93.0%~102.8% 之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差低于 4.5% 。
2.5熒光分析法
熒光分析法是一種基于物質(zhì)熒光特性進(jìn)行定量和定性分析的光譜技術(shù),在獸藥殘留檢測中因其高靈敏度、快速響應(yīng)和良好的選擇性受到大家關(guān)注,尤其適用于復(fù)雜基質(zhì)(如肉類、牛奶、蜂蜜等)中痕量獸藥的篩查與定量分析。在CAP熒光分析檢測中,關(guān)鍵是要構(gòu)建高效靈敏的熒光傳感器,金屬-有機(jī)框架材料(MOF)具有較大的比表面積、豐富的孔隙和熒光特性,通過結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化MOF,可以顯著提升其對目標(biāo)物質(zhì)的熒光響應(yīng)性能,進(jìn)而提高檢測靈敏度。Taylor等人將熒光染料固定在MOF的孔中以形成熒光探針,當(dāng)CAP與MOF孔中的熒光探針相互作用時,可以觀察到熒光信號的變化,通過測量熒光信號的變化,就能實(shí)現(xiàn)對CAP的定量分析。當(dāng)檢測環(huán)境中有CAP時,MOF上的染料標(biāo)記適配體會被釋放,而熒光得以恢復(fù)。該方法準(zhǔn)確度高、可重復(fù)性好,而且操作簡單、成本低廉,非常適合快速檢測實(shí)際樣品,檢出限低于 0.10pg/mL ,線性濃度范圍為 0.1~10ng/mL WeiweiShen等人開發(fā)了一種在球形核酸(SNA)表面進(jìn)行信號擴(kuò)增的熒光免疫吸附試驗(yàn),用于檢測氯霉素,通過將抗體和聚腺嘌呤(polyA)DNA偶聯(lián)到金納米顆粒(AuNPs)的表面上,以更簡單和成本效益更高的方式實(shí)現(xiàn)了納米免疫探針的制備,結(jié)果表明,CAP檢測性能良好,線性濃度范圍為 0.01~5ng/L ,檢測限為 0.005ng/L
2.6生物傳感分析法
生物傳感分析法是一種將生物識別元件與信號轉(zhuǎn)換技術(shù)相結(jié)合,用于檢測特定化學(xué)或生物分子的分析方法,其核心在于高特異性、高靈敏度和實(shí)時監(jiān)測能力。目前生物傳感器主要用于疾病生物標(biāo)志物的ELISA檢測、藥物測試以及環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)作物和水產(chǎn)養(yǎng)殖方面的檢測。Ying Zhang等人構(gòu)建了一種基于AuNPs@CoFe-PBA納米材料作為高效催化劑的新型無標(biāo)記電化學(xué)發(fā)光(ECL)生物傳感器,用于氯霉素的直接檢測,電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)在裸電極上發(fā)生,無需任何修飾,ECL強(qiáng)度與CAP濃度之間存在良好的線性關(guān)系,線性濃度范圍為 10pg/mL~1μg/mL ,檢測限達(dá)到7.75pg/mL ,研究結(jié)果顯示該方法在測定低濃度氯霉素方面具有強(qiáng)大潛力。LingqinMeng等人提出了一種新型抗生素檢測方法,該方法顯著提高了鑒定小分子抗生素的靈敏度,他們利用光學(xué)弱值擴(kuò)增和間接競爭抑制試驗(yàn),選擇氯霉素作為模型化合物,并將其與氯霉素牛血清白蛋白偶聯(lián)物混合,以競爭性結(jié)合氯霉素抗體,該方法可以檢測到較低濃度的小分子抗生素,氯霉素檢測的線性濃度范圍為6.46~9.70ng/mL ,濃度分辨能力為 33.20pg/mL 。
結(jié)語
獸藥殘留檢測技術(shù)作為保障食用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的關(guān)鍵手段,近年來取得了顯著進(jìn)展,目前正朝著更快速、更靈敏、更高通量的方向發(fā)展。傳統(tǒng)檢測方法如氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS/MS)、高效液相色譜法-串聯(lián)質(zhì)譜法(HPLC-MS/MS)雖然準(zhǔn)確可靠,但存在前處理復(fù)雜、耗時長、成本高等局限性,而新興的檢測技術(shù)如電化學(xué)分析法、熒光免疫分析法、生物傳感分析技術(shù)等顯著提升了分析性能,以其快速、靈敏、高通量等優(yōu)勢,正在改變獸藥殘留檢測技術(shù)的格局,特別是針對酰胺醇類抗生素等廣泛使用的獸藥,新型檢測方法的開發(fā)對于實(shí)現(xiàn)多殘留同步檢測具有重要意義。未來,納米材料應(yīng)用、微流控芯片技術(shù)、人工智能與大數(shù)據(jù)分析的融合將推動檢測技術(shù)向更高效、更精準(zhǔn)的方向發(fā)展,為構(gòu)建完善的獸藥殘留防控體系提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
參考文獻(xiàn):
[1] 李研東,韓雪.獸藥殘留與動物源性食品監(jiān)管對策[J].今日畜牧獸醫(yī),2017,000(004):8-9.
[2] 張曉彤,王曉通,謝曉程,等.氯霉素在食用農(nóng)產(chǎn)品中的殘留分析研究進(jìn)展[J].中國獸醫(yī)科學(xué),2021,51(07):920-924.收稿日期:2025-04-28
作者簡介:郭仙斐(1992—),女,漢族,碩士研究生,
獸醫(yī)師。研究方向:畜牧獸醫(yī)。