稳定性同位素在兽药残留检测中的应用

书书书!第!!卷第期原子能科学技术#$%&!!!’$&!()*)年月+,$-./0123456/.21/271892/:1$%$45;%5()*)稳定性同位素在兽药残留检测中的应用王!伟!刘占峰!杜晓宁上海化工研究院!上海!()))=(#摘要!近年来!国际上发生了一系列重大的食品安全事件!使得消费者对食品安全的信任度下降!对食品来源的关注逐渐增加$动物源性食品安全问题现已成为一全球性的议题$因此!建立一准确%灵敏%可靠的兽药残留分析方法刻不容缓$本文介绍了目前兽药残留分析的检测现状!概述了国内外利用同位素内标法测定兽药残留所达到的最低检测限!综述了稳定同位素标记化合物在抗生素类%呋喃药类和磺胺药类兽药残留检测中的应用研究进展!阐明了其应用对我国食品安全体系健康发展的重要意义$关键词!稳定同位素&兽药残留&内标法&应用中图分类号!=(?!!!文献标志码!+!!!文章编号!*)))@=AB*()*)#)@)?*B@)!#$%&’$()(*+’&,#-./(’(-$)0-’-%’$()(*1-’-2$)&2302456-/$74-/C+’DC2.!EFGH:71@I214!JGK.7$@1.14!#$%#&’()(#*+,$)-&-.-(/01(2&+#3,$4.)-*5!!#$%#&()))=(!1&$##!,/’2&%’’!F132/21,5273L!,:232:7L:7MM21287L23.2L$IL.41.I./71,I$$8L7I2,52N21,LO$3%8O.82!O:./:%$O238$O1/$1L-23L(/$1I.821/2.1I$$8L7I2,5!718,:25732,7P.14.1/327L.14/7327Q$,,:2L$3/2L$I,:2.3I$$8L&9:2L7I2,5M3$Q%2-$I71.-7%@$3.4.1I$$8L:7LQ2/$-274%$Q7%,$M./I$38.L/LL.$1&9:232I$32!.,.L7M32LL.14,7LP,$2L,7Q@%.L:7M32/.L2!L21L.,.N271832%.7Q%2-2,:$8I$3717%5R.14N2,23.173583432L.82&+1.1,3$8/,.$1$I,:2M32L21,L,7,L324738.14N2,23.173583432L.82717%5L.LO7L-782.1,:2M7M23!718.,Q3.2I%5L--73.R28,:2%.-.,$I82,2/,.$1EJ#718S71,.I./7,.$1ET#O:./:/$%8Q2327/:28.1N2,23.173583432L.82717%5L.LQ5.L$,$M./.1,2317%L,718738-2,:$88$-2L,./7%%57187Q3$78&9:2M7M237%L$-782732N.2O$I,:2M3$432LL.17MM%.2832L273/:$IL,7Q%2.L$,$M2%7Q2%28/$-M$18.1N2,23.173583432L.82717%5L.L$I!L/:7L!71,.Q.$,./-28./.12L!I371L718L%I$17-.82L&9:2M7M232%/.87,28,:24327,.-M$3,71/2$I,:27MM%./7,.$1$IL,7Q%2.L$,$M2L.1,:2L71282N2%$M-21,$IU:.17(LI$$8L7I2,5L5L,2-&8-39(27/’L,7Q%2.L$,$M2&N2,23.173583432L.82L&.1,2317%L,718738-2,:$8&7MM%5收稿日期!())A@)?@)V&修回日期!())A@*(@)基金项目!科技部)十一五*支撑计划资助项目())=W+X)W)B#&国家质检总局科技专项资助项目())AFY*B!#作者简介!王!伟*A?!+#!男!山东潍坊人!硕士研究生!稳定性同位素有机合成专业通信作者!杜晓宁!0@-7.%’Z.7$1.148!*=B&/$-!!随着人们物质生活水平的提高!对食品安全的要求也越来越高$然而!目前食品的安全却不容乐观!特别是动物性食品安全问题!已成为一全球性的议题!而兽药残留是导致动物源性食品安全性下降的一主要原因$根据联合国粮农组织X+#和世界卫生组织C[#兽药残留联合立法委员会的定义,*-!兽药残留是指动物产品的任何可食部分所含兽药的母体化合物及其代谢物!以及与兽药有关的杂质$随着兽药和药物添加剂在畜禽饲养过程中的长期的不合理使用!残留在动物体内的兽药及其添加剂随着食物链进入人体!对人类的健康构成潜在威胁$因此!加强对兽药残留的检测!对保护生态环境和人类的身体健康有着极其重要的现实意义$近年来!稳定性同位素质谱技术以其分析更趋简单%准确和快速的优点!在兽药残留的检测方面已得到广泛应用$:!兽药残留检测现状目前!国际上比较重视的能残留在可食性动物组织内的兽药药物主要有抗生素类%呋喃药类和磺胺药类等,(-$检测方面广泛使用的方法主要有微生物学检测法%免疫分析法%仪器分析法!以及生物传感器%纳米材料%生物芯片等新技术,B-$微生物学检测法是测定抗生素残留的经典方法!具有前处理简单%经济以及批量大等优点!但精确度%准确度和特异性不高!缺乏灵敏度&免疫分析法虽具有较高的检测灵敏度!能达到14.-E或M4.-E级别!但此方法样品前处理较复杂!假阳性率高!难以实现现场检测!不能满足快速%无损伤的检测要求!因此!免疫分析法主要作为目前首选的快速筛选方法$生物传感器和纳米材料等新的检测技术还不够成熟!定量检测结果也不稳定$仪器分析法主要包括现代光谱技术%现代色谱分析技术如G\EU,!-%[\EU%DU等#%色谱与质谱联用技术如DU@]6%EU@]6%DU@F^]6#%毛细管区域电泳技术等$[\EU和DU等主要作为具有准确的定量分析能力的常规分析方法&而DU@]6%EU@]6和DU@F^]6主要作为具有准确的定性分析能力和定量分析能力的确证分析方法$液质联用技术因其灵敏快速%分辨率高%重现性好以及应用广泛等优点而被欧盟%中国及其他国家列为指定的兽药残留分析手段$;!稳定性同位素在各类兽药残留分析中的应用兽药残留分析过程中存在着待测物质浓度低%样品基质复杂%干扰物质多%兽药残留代谢产物多样或不明确等特点$由于目前主流的筛选方法的局限性!其检测阳性结果均须通过明确的验证方法来进行定性和定量分析,V-!而质谱能够同时提供定性和定量信息$因此!发达国家对于动物源性食品中的兽药残留检测均要求用质谱法$为了避免因食品复杂的基质效应%前处理和质谱检测器等因素对分析方法测定结果的影响!据内部资料统计!?)_以上的兽药残留检测方法均使用同位素内标!有效地校正了方法中出现的误差!显著提高了检测方法的稳定性$同位素稀释质谱法FJ]6#是通过同位素丰度的精确质谱测量和所加入稀释剂的准确称量!求得待测样品中某元素的绝对量!从而有效地把元素的化学分析转变为同位素测量$即在待测同位素样品中!加入一定量含该元素另一同位素的稀释剂使其均匀混合!达到同位素交换平衡后!测定相应同位素丰度比值!即可定量测定待测同位素含量!因此!该方法具有同位素质谱测量的高精度和化学计量的高准确度$西班牙科学研究最高委员会的安东尼奥/德尔加多曾预言’利用加入稳定性同位素内标物的方法!通过对牛的毛%肉和角等组织进行分析!可快速而准确地鉴定牛的饲料种类!从而确定饲料中的兽药添加量!这种方法打破了薄层色谱法%液相色谱法%气相色谱法%荧光分析法残留分析的局限性!其准确性%灵敏度得到了许多国家科研人员的认可,=-$;:!在抗生素类兽药残留分析中的应用())(年的)牛乳抗生素残留风波*中牛乳药物残留对人类健康的实际影响众说纷纭&())V年!四川资阳的猪耐药性链球菌事件!造成()=人发病%B?人死亡以及=))头猪死亡,-&())=年一度沸沸扬扬见诸于媒体的多宝鱼事件等!均暴露出抗生素类及其它违禁食品!*?原子能科学技术!!第!!卷添加剂的广泛%大量%频繁的使用!无论从理论上还是实践上均证明对人类健康和生命是有害的!也对动物性食品安全质量具有相当不良的影响$畜禽产品中药物残留已成为技术贸易壁垒$动物性产品中抗生素超标!出口受阻!也给我国带来重大的经济问题!近几年我国动物性食品出口贸易中因氯霉素等抗生素超标而带来的经济损失相当巨大!如())*年!欧盟以进口我国小虾中检出含氯霉素为由!限制我国动物产品包括兔肉%禽肉%蜂蜜%冻虾等进入欧洲市场$而欧盟公报())B.*?*.0U#,?-中规定所有肉类%蛋类%牛奶%鱼类以及蜂蜜中的氯霉素抗生素的最低残留量为)&B4.P4$巴西的^2Q2//7等,A-采用U+\@JV作为同位素内标!通过[\EU@]6.]6检测!测定牛奶中的氯霉素残留量!该方法最终检测限为)&)A14.-E!加内标回收率为V_&葡萄牙的671,$L等,*)-也以U+\@JV作为同位素内标物质!分别通过DU@]6和EU@]6.]6方法测定鳍鱼肉内的氯霉素残留量!采用多离子选择模式最终确定检测限UU##和定量限UU$#分别为)&(=4.P4和)&!V!4.P4$意大利的X$3,.等,**-利用液相色谱@串联质谱EU@]6.]6#测定方法!采用负离子模式测定蜂蜜中的氯霉素残留量!加入U+\@JV作为同位素内标!使得加标回收率达A&?_%*)(_!最低检测限为)&)4.P4!定量限为)&*)4.P4$陈晓红等,*(-以氘代同位素J?@环丙氟哌酸作为内标物质!建立了不同鱼贝类肌肉组织中环丙氟哌酸残留量的EU@]6.]6测定方法!该方法采用多反应监测]^]#模式!液相色谱@电喷雾质谱法测定!确定方法定量检测限为)&*4.P4!回收率为A(&V_%A?&*_!相对标准偏差^6J#小于!&B_&林国斌等,*B-以氘代氯霉素JV@U+\#作为内标物!以W69X+‘9]U6为衍生剂!应用多离子选择模式定性及定量分析!建立了稳定性同位素稀释技术测定蜂蜜中氯霉素的分析方法!得出最低检测限为)&)(4.P4!加标回收率为A&?_%*)(_&朱永林等,*!-以JA@克伦特罗为内标物!建立了同位素内标法定量测定猪尿和猪肝中克伦特罗的方法!该方法对猪尿和猪肝中克伦特罗的检出限分别为)&B14.-E和)&B14.4!克伦特罗的测定在V&)%!))14.-E范围内具有良好的线性关系!并通过与外标法比较!验证了该方法定量的准确可靠&管健等,*V-建立了用稳定性同位素氘代标记化合物作内标!通过液质联用技术测定动物源食品中!种$(@兴奋剂含量的分析方法!该方法得出最低检出限达*&)4.P4$这些方法最终得到的检测限均满足欧盟委员会())(.=V.0U决议,*=-中)禁用兽药的确证检测方法必须能提供结构方面的信息!且要达到法规规定的!个确证点*的规定!并验证了定量检测的准确性$;;!在呋喃类兽药残留分析中的应用硝基呋喃类’XL#药物是人工合成的具有V@硝基基本结构的广谱抗菌药物$该类药物在体内代谢速度快!半衰期短!难以检出原药残留$出于安全性考虑!世界上绝大多数国家包括中国%欧盟%美国等规定在动物食用组织中不允许有’XL的残留!如欧盟已于*AAV年禁止在食用动物中使用硝基呋喃类抗生素!并将其列为+类禁用药物00U.*!!(.AV和00U.(A)*.AB#,*@*?-!欧盟公报())B.*?*.0U#,?-中规定所有家禽肉类和鱼类中的!种硝基呋喃类药物的最低残留量为*&)4.P4$我国也于())(年颁布了禁止使用硝基呋喃类兽药的禁令$随着呋喃类兽药残留越来越引起人们的重视!国外一些专家和机构纷纷研究此类药物残留的检测方法!力求使最低检测限达到最低$如0IIP2-711等,*A-采用稳定性同位素双标化合物,*!(@*V’!*BU-@60]作为内标物质!研究了测定动物组织和鸡蛋中的呋喃西林代谢物的方法!方法检测限为*)4.P4&Y:$14等,()-以稳定性同位素氘代化合物8!@60]等#为内标物质!建立了通过质