喹乙醇及其主要代謝物的檢測技術研究進展

◎ 雷 韻，吳民富，李 莎，林俊宇，溫海戌，邱寶怡，蔡津津

（佛山職業(yè)技術學院食品科學系，廣東 佛山 528137）

喹乙醇（Olaquindox，OLA）最早是由德國Bayer公司以鄰硝基苯胺為原料合成的非抗生素類抗菌促生長藥物[1]，能改變動物腸道菌群，同時可促進蛋白質同化，增加瘦肉率，促進畜禽生長，提高飼料轉化率。此類藥物廣泛用于豬、牛、雞、羊的促進生長，抗菌治病和水生動物疾病的防治[2-3]。20世紀90年代開始，國內(nèi)外學者研究發(fā)現(xiàn)OLA及其代謝產(chǎn)物3-甲基-喹啉-2-羥酸會在動物體內(nèi)有明顯蓄積毒性、免疫毒性和遺傳毒性，此外還會造成耐藥性[4]，給人類身體健康帶來潛在危害。因此，美國和歐盟開始禁止使用喹乙醇；我國農(nóng)業(yè)部第2638號公告中明確規(guī)定，將于2019年5月1日起全面停止在食用動物中使用喹乙醇獸藥。但因喹乙醇價格便宜，抗菌促生長效果好，違規(guī)添加和超量添加的現(xiàn)象仍時有發(fā)生。因此，加強喹乙醇及其代謝物的檢測與監(jiān)控極為重要。本文主要介紹了喹乙醇及其主要代謝物的性質和現(xiàn)有檢測技術及其發(fā)展趨勢。

1　喹乙醇及其代謝物的性質

1.1　化學性質

喹乙醇又稱喹酰胺醇，化學名是2-[N-(2-羥基-乙基)-氨基甲酰]-3-甲基-喹喔啉-1,4-二氧化物，分子式為C12H13N3O4，分子量為263.25；喹乙醇呈淺黃色，結晶性粉末，味苦，無臭。喹乙醇溶解于熱水中，微溶于冷水，幾乎不溶于氯仿、乙醇和甲醇。熔點為207～213 ℃，熔融時同時分解。喹乙醇在常溫下非常穩(wěn)定，但對強光比較敏感，遇光分解變?yōu)樽厣蛏钭厣?/p>

1.2　毒性作用

喹乙醇主要經(jīng)肝臟代謝，在動物體內(nèi)能夠快速的代謝成十多種產(chǎn)物，其中3-甲基-喹噁啉-2-羧酸（MQCA）在肝臟或血液中代謝生成后快速分布到各組織中，在體內(nèi)相對穩(wěn)定，且消除速度較喹乙醇慢，是國際食品法典委員會認定的殘留標志物[5]。研究表明，喹乙醇對實驗動物具有急性毒性[6-7]、蓄積毒性[8-9]、遺傳毒性[10-11]、免疫毒性[12-13]等。喹乙醇的急性毒性對不同種屬的動物差異較大，其中畜禽類敏感度最高，魚類敏感度相對較低。因此，如果食用了體內(nèi)大量蓄積殘留喹乙醇的動物，可對人類的生命健康造成威脅。

2　喹乙醇及其代謝物的檢測方法

目前，檢測喹乙醇殘留的方法主要有高效液相色譜法（HPLC）、氣相色譜-質譜法（GC-MS）、免疫分析技術（IA）和電化學檢測法等。

2.1　色譜法

2.1.1高效液相色譜法

高效液相色譜法準確度高、重現(xiàn)性好，多用于喹乙醇及其主要代謝物的檢測。王永紅等[14]采用甲醇-水進行樣品提取，在最優(yōu)的條件下，檢測限為1.0 mg/kg，回收率為99.8%～112.3%。對于喹乙醇的高效液相色譜法檢測，過去大多采取的是有機溶劑直接提取后濃縮進行檢測，但喹乙醇微溶于水，樣品前處理液易混雜水溶性雜質，不利于待測物的定性和定量。近年來，越來越多的學者采用新的前處理方法結合高效液相色譜法對喹乙醇進行檢測，減少雜質峰的干擾，提高了檢測靈敏度。Peng等[15]研究了高效液相法檢測豬組織樣品中的MQCA，采用免疫親和柱對樣品進行純化，在最優(yōu)檢測條件下，檢測限的范圍為1.0～3.0 μg/kg，定量檢測為4.0～10.0 μg/kg，樣品的回收率80.1%～87.7%，相對標準偏差小于8.5%。Zhao等[16]報道了一種改良的QuEChERS前處理方法結合高效液相法檢測動物飼料中的喹乙醇，使用多壁碳納米管作為吸附劑進行待測物的純化；在最優(yōu)的條件下，喹乙醇的最低檢測限為0.2 mg/kg，加標回收率為66.0%～95.6%，相對標準偏差小于14.1%。

2.1.2液相色譜-質譜聯(lián)用技術

液相色譜-質譜聯(lián)用技術（HPLC-MS）以液相色譜作為分離系統(tǒng)，質譜作為檢測系統(tǒng)，具有特異性更強、定性更準確、靈敏度更高等特點。Miao等[17]報道了動物飼料中OLA的高效液相色譜串聯(lián)質譜檢測方法，在最優(yōu)的條件下，樣品的回收率為74.1%～111%，組內(nèi)和組間的變異系數(shù)分別小于14.6%和10.8%，喹乙醇樣品的最低檢測限為0.05 mg/kg。Li等[18]采用超高效液相色譜串聯(lián)質譜（UHPLC-MS/MS）方法檢測動物組織中MQCA，樣品經(jīng)過酶水解，再采用免疫親和柱純化，樣品在0.5～2.0 μg/kg添加范圍內(nèi)的回收率90.2%～103.5%，組內(nèi)和組間的相對標準偏差分別在1.8%～6.7%和3.5%～7.6%，該方法的最低檢測限為0.5 μg/kg，檢測范圍 0.5 ～ 4.0 μg/kg。

2.2　免疫學檢測法

免疫分析法具有高度的特異性和靈敏度，且操作簡單、快捷，是目前喹乙醇及代謝物篩選的主要方法。

2.2.1酶聯(lián)免疫法

酶聯(lián)免疫法（ELISA）是最常用的免疫檢測方法之一，能同時對多個樣品進行檢測，靈敏度高、特異性強，適合對待測物的快速篩查。Li等[19]制備新型的抗MQCA的單克隆抗體，并建立了檢測OLA的間接競爭酶聯(lián)免疫法（ic-ELISA），在最優(yōu)的條件下，OLA的 IC50為 3.1 μg/kg，檢測范圍為 0.46 ～ 10.5 μg/kg ，在豬的肌肉、肝臟和雞肉的最低檢測限分別為0.32、0.54和0.28 μg/kg。Le等[20]報道了一種新型的熒光免疫法檢測豬肉樣品中的喹乙醇，將量子點QD635標記在MQCA單克隆抗體上建立直接競爭熒光免疫法，MQCA的最低檢測限為0.07 ng/mL，樣品的加標回收率為84.2%～95.7%，該方法與HPLC有良好的相關性。

2.2.2免疫層析法

免疫層析法是運用最廣泛的快速篩查法之一，該方法檢測時間短、簡便快捷、攜帶方便，適合基層現(xiàn)場快速篩查。其中膠體金試紙條使用最為廣泛，霍如林等[21]研制膠體金免疫試紙條用于動物源食品中喹乙醇藥物殘留的快速檢測，可以在10 min內(nèi)完成檢測，肉眼觀察的最低檢測限為0.05 μg/mL，與其他結構類似物的反應交叉性小。隨著免疫層析技術的發(fā)展，越來越多的學者將各種不同的納米材料（量子點、稀土材料、復合材料等）應用到免疫層析試紙條中，并且將試紙條進行定量檢測，解決了膠體金試紙條靈敏度不高，且只能定性的缺點。Xie等采用量子點熒光探針標記的免疫層析試紙條對MQCA進行檢測，并采用熒光讀數(shù)儀進行定量檢測，MQCA的IC50為8.1 μg/L，整個樣品的檢測不超過10 min，樣品的回收率為78.7%～92.2%，變異系數(shù)小于12%。

2.3　電化學檢測法

電化學檢測法具有操作簡便，價格便宜、快速靈敏以及易于微型化等優(yōu)點，極大地引起人們的興趣并被廣泛地應用在食品安全的檢測中。Xu等[22]建立了簡單而靈敏度高的喹乙醇檢測方法，采用多壁碳納米管修飾玻碳電極，顯著增強了陰極峰電流，檢測限為0.26 μg/mL，標準曲線線性范圍為 0.3 ～ 180 μg/mL，相對標準偏差為3.5%。Wang等采用一種新型分子印跡電化學傳感器檢測喹乙醇，將金納米粒子沉積在用羧基化碳納米管修飾的玻碳電極上，在最優(yōu)的條件下，該電化學傳感器對喹乙醇的最低檢測濃度為2.7×10-9mol/L，并將該方法運用在各種食品和動物飼料的檢測中。