水產(chǎn)品中藥物殘留儀器分析技術(shù)的研究進(jìn)展

陳星星，黃振華，周朝生，吳越，陸榮茂，張鵬*

(1.浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所，浙江 溫州 325005； 2.寧波大學(xué) 食品與藥品學(xué)院，浙江 寧波 315211)

水產(chǎn)品是我國(guó)農(nóng)業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。目前，我國(guó)的水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量位居世界第一。水產(chǎn)品不僅味道鮮美，而且營(yíng)養(yǎng)豐富，是我國(guó)居民食品中蛋白供給的重要來(lái)源。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展以及人民生活質(zhì)量的不斷提高，水產(chǎn)品的品質(zhì)及安全越來(lái)越受到消費(fèi)者的重視[1]。當(dāng)前，氨基糖苷類、磺胺類、四環(huán)素類、喹諾酮類和酰胺醇類等藥物屬于我國(guó)允許用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的獸藥，但是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，養(yǎng)殖戶為了保證水產(chǎn)品的產(chǎn)量，存在過(guò)量、頻繁使用藥物或使用國(guó)家禁用藥物的問(wèn)題，給我國(guó)水產(chǎn)品帶來(lái)藥物殘留等安全隱患，嚴(yán)重威脅消費(fèi)者的健康安全[2]；因此，對(duì)水產(chǎn)品中的藥物殘留進(jìn)行準(zhǔn)確高效的檢測(cè)具有重要意義。目前，儀器分析方法是應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)手段之一[3]。本文擬對(duì)比分析不同儀器分析方法的檢測(cè)效果及其應(yīng)用優(yōu)缺點(diǎn)，旨在為水產(chǎn)品生產(chǎn)、監(jiān)管提供理論參考。

1 氣相色譜

1.1 氣相色譜技術(shù)概述

氣相色譜法是一種以惰性氣體為主要載體，通過(guò)色譜對(duì)樣品展開(kāi)分析的技術(shù)，是利用氣相色譜組分進(jìn)行樣品成分分析的重要方法之一。在使用氣相色譜儀時(shí)，被檢物質(zhì)在液體或氣體流動(dòng)相的作用下，由于固定相對(duì)各組分作用力的差異，各組分在固定相中的留存時(shí)間表現(xiàn)出一定差異，從而使各組分從混合物中分離，然后按照各組分的析出順序，在檢測(cè)器系統(tǒng)內(nèi)展開(kāi)信號(hào)轉(zhuǎn)變，獲得各組分成分及濃度的電子信號(hào)，并完成數(shù)據(jù)的輸入、運(yùn)算及繪圖。氣相色譜法具有靈敏度高、分離率高、分離速度快、選擇性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠?qū)旌衔飪?nèi)的特殊物質(zhì)產(chǎn)生極度靈敏的響應(yīng)，即使是性質(zhì)相近的異構(gòu)體也能夠被有效分離[4]。氣相色譜法對(duì)藥物殘留的檢測(cè)用時(shí)可以控制在5～10 min，檢測(cè)精度可以達(dá)到10-9～10-12。

1.2 氣相色譜在水產(chǎn)品藥物殘留檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展

目前，氣相色譜法作為一種儀器檢測(cè)方法，在水產(chǎn)品藥物殘留檢測(cè)中主要用于檢測(cè)氯霉素、呋喃丹和五氯酚鈉等藥物[5-6]。韓明銘等[7]采用氣相色譜法進(jìn)行定性、定量分析，探究健康鯽魚肌肉組織中氯霉素藥物殘留的消除規(guī)律，結(jié)果表明，在多劑量給藥處理后，健康鯽魚肌肉組織中氯霉素的藥物殘留量隨時(shí)間延長(zhǎng)而呈下降趨勢(shì)，該實(shí)驗(yàn)為通過(guò)氣相色譜法測(cè)定氯霉素藥物殘留提供了理論支持。孫盈盈[8]利用氣相色譜法建立了用于南美白對(duì)蝦、草魚和鱉等水產(chǎn)品種肌肉組織中呋喃丹藥物殘留的檢測(cè)方法，同時(shí)系統(tǒng)地評(píng)價(jià)了呋喃丹藥物檢測(cè)方法的回收率、準(zhǔn)確度、最低檢出限和線性關(guān)系等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種基于氣相色譜技術(shù)的檢測(cè)方法在準(zhǔn)確度、回收率、線性關(guān)系等方面均能夠滿足對(duì)呋喃丹類藥物殘留進(jìn)行定量分析的要求，并且具有操作簡(jiǎn)易、結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。

2 高效液相色譜

2.1 高效液相色譜技術(shù)概述

高效液相色譜技術(shù)是指在高壓條件下，以液體作為流動(dòng)相的色譜分析技術(shù)。相比液相色譜技術(shù)，高效液相色譜增加了高效固定相、高壓泵等裝置，增強(qiáng)了分離效果，提高了靈敏度。高效液相色譜儀一般由高壓輸液泵、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、進(jìn)樣及分離系統(tǒng)等幾部分組成。高效液相色譜適用范圍較廣，即使是大分子、熱穩(wěn)定性較差、極性較強(qiáng)的物質(zhì)也適用。同時(shí)，高效液相色譜具有分析速度快、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。但在使用中也存在難以對(duì)無(wú)機(jī)離子或者生物大分子進(jìn)行分析、檢測(cè)成本較高、流動(dòng)相往往有毒等問(wèn)題[9-10]。

2.2 高效液相色譜在水產(chǎn)品藥物殘留檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展

童文羽等[11]以草魚、對(duì)蝦為研究對(duì)象，針對(duì)水產(chǎn)品中環(huán)丙沙星、恩諾沙星、諾氟沙星等喹諾酮類藥物殘留的提取方法和高效液相色譜檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)證明，在以鹽酸酸化乙腈為提取液、固相萃取小柱凈化、高效液相色譜-熒光檢測(cè)器檢測(cè)、外標(biāo)法定量的條件下，其提取效率和準(zhǔn)確度均能滿足水產(chǎn)品分析要求。蘭承興等[12]通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了能夠同時(shí)測(cè)量水產(chǎn)品中環(huán)丙沙星、恩諾沙星、諾氟沙星、沙拉沙星這4種氟喹諾酮類藥物的高效液相色譜技術(shù)，以酸化乙腈為提取液，選用正己烷進(jìn)行脫脂處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，優(yōu)化后的高效液相色譜技術(shù)具備回收率高、重復(fù)性好、分離效果良好等優(yōu)點(diǎn)，能夠應(yīng)用于水產(chǎn)品中氟喹諾酮類藥物的殘留檢測(cè)。

3 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜

3.1 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)概述

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜就是將液相色譜與質(zhì)譜技術(shù)相融合，同時(shí)具備高效性和高靈敏度。水產(chǎn)品檢測(cè)中通常存在基質(zhì)較為復(fù)雜、易產(chǎn)生干擾等問(wèn)題，該技術(shù)能夠檢驗(yàn)復(fù)雜基質(zhì)下的痕量成分，因此，在水產(chǎn)品藥物殘留檢測(cè)中具有重要作用[13]。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)通常以乙腈和甲醇為流動(dòng)相，利用液相色譜實(shí)現(xiàn)組分之間的分離和析出，接著利用質(zhì)譜分析對(duì)復(fù)雜的組分進(jìn)行定性、定量。質(zhì)譜分析包括了低分辨串聯(lián)質(zhì)譜和高分辨串聯(lián)質(zhì)譜2種：低分辨串聯(lián)質(zhì)譜能夠?qū)λa(chǎn)品中的指定組分進(jìn)行分析；高分辨串聯(lián)質(zhì)譜則既能夠分析指定的目標(biāo)化合物，還能夠?qū)ξ粗幕衔镞M(jìn)行分析[14]。

3.2 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜在水產(chǎn)品藥物殘留檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展

梁晶晶等[15]建立了水產(chǎn)品中19種喹諾酮類藥物殘留的檢測(cè)方法，采用超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜結(jié)合PRiME HLB凈化技術(shù)，對(duì)樣品的提取、濃縮、液相色譜分離、串聯(lián)質(zhì)譜等相關(guān)測(cè)量參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法應(yīng)用于水產(chǎn)品中喹諾酮類藥物殘留檢測(cè)，具有準(zhǔn)確度高、檢驗(yàn)速度快、操作簡(jiǎn)便、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。萬(wàn)建春等[16]利用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行水產(chǎn)品中硝基呋喃和硝基咪唑類藥物殘留的檢測(cè)，選用乙腈和乙酸混合液作為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，檢測(cè)了60余批鰻魚樣品。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法具有較強(qiáng)的特異性，同時(shí)具備靈敏度高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，能夠同時(shí)檢測(cè)水產(chǎn)品中硝基呋喃代謝物和硝基咪唑類藥物殘留。高玲等[17]建立起能夠檢測(cè)水產(chǎn)品中鏈霉素、新霉素、雙氫鏈霉素、卡那霉素、慶大霉素等5種氨基糖苷類抗生素藥物殘留的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法。實(shí)驗(yàn)不僅改進(jìn)了樣品的前處理方法，還進(jìn)一步優(yōu)化了液相色譜和質(zhì)譜的條件，使得樣品的加標(biāo)回收率均高于60%，日內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低于15.0%，表明該方法能夠簡(jiǎn)單快捷、準(zhǔn)確靈敏地用于水產(chǎn)品中氨基糖苷類藥物殘留的測(cè)定和驗(yàn)證。王駿等[18]以市售蝦類、魚類為樣品，選取甲酸化乙腈作為提取液，通過(guò)Oasis PRiME HLB固相萃取柱提取，利用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法和內(nèi)標(biāo)法，建立了能夠同時(shí)對(duì)水產(chǎn)品中8種磺胺類藥物殘留進(jìn)行檢測(cè)的方法。實(shí)驗(yàn)表明，通過(guò)該方法檢測(cè)出的8種磺胺類藥物，其相關(guān)系數(shù)均不低于0.997，樣品回收率高于70%。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)可用于同時(shí)測(cè)定水產(chǎn)品中多種藥物殘留，并且能夠保證較高的精度，對(duì)于檢測(cè)水產(chǎn)品中激素類藥物等也表現(xiàn)出良好的效果。

4 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

4.1 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)概述

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)是將分離能力較強(qiáng)的氣相色譜與鑒定準(zhǔn)確度較高的質(zhì)譜法相結(jié)合的一種檢測(cè)技術(shù)。此技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確地將水產(chǎn)品中的多種農(nóng)殘及其化學(xué)衍生物定性、定量地鑒定出來(lái)，并且靈敏度較高，對(duì)微量的殘留也能夠準(zhǔn)確鑒定[19]。但是，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生由于出現(xiàn)過(guò)多的雜質(zhì)峰而造成結(jié)果錯(cuò)誤的情況[20]。

4.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在水產(chǎn)品藥物殘留檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)展

劉琴等[21]通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較證明，在檢測(cè)水產(chǎn)品中氯霉素殘留量時(shí)，按照氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用負(fù)化學(xué)源法測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)操作程序，能夠獲得更理想的結(jié)果，更能滿足檢測(cè)工作需要。朱金蘭等[22]利用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對(duì)水產(chǎn)品中己烯雌酚的含量進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)前處理方法進(jìn)行了優(yōu)化，選用乙腈、正己烷和乙酸乙酯為提取液，通過(guò)DB-5MS毛細(xì)色譜柱進(jìn)行分離處理，經(jīng)過(guò)雙重四級(jí)桿質(zhì)譜儀選擇離子掃描，利用氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測(cè)衍生物，計(jì)算出己烯雌酚的殘留量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)己烯雌酚的藥物殘留具有良好的抗干擾效果，在準(zhǔn)確度、精密度等方面亦表現(xiàn)較好，尤其是在低濃度水平的定性和定量方面優(yōu)勢(shì)明顯。蘇建峰等[23]建立了氣相色譜-質(zhì)譜法檢測(cè)水產(chǎn)品中十氯酮藥物殘留的分析方法，經(jīng)驗(yàn)證，該方法適用于各類水產(chǎn)品中十氯酮?dú)埩舻娜粘z測(cè)。

5 小結(jié)

在食品安全越來(lái)越受重視的社會(huì)背景下，國(guó)內(nèi)外勢(shì)將制定越來(lái)越嚴(yán)格的食品質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)。水產(chǎn)品作為我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品及食品來(lái)源之一，產(chǎn)品質(zhì)量及安全問(wèn)題廣受關(guān)注。水產(chǎn)品藥物殘留與消費(fèi)者的健康安全息息相關(guān)，因此開(kāi)發(fā)高效、精準(zhǔn)、低成本的檢測(cè)技術(shù)十分必要。包括氣相色譜法、液相色譜法、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等方法在內(nèi)的儀器分析方法，將在水產(chǎn)品藥物殘留檢測(cè)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)，針對(duì)儀器分析方法應(yīng)用于水產(chǎn)品中藥物殘留檢測(cè)的研究對(duì)于提升儀器精密度及準(zhǔn)確度、降低成本、簡(jiǎn)化操作發(fā)揮了重要的推動(dòng)作用。今后，儀器分析方法也將向著樣品微量化、指標(biāo)多樣化、操作簡(jiǎn)易化、儀器精密化的方向繼續(xù)前進(jìn)。