液相色譜法在牛肉磺胺類(lèi)藥物檢測(cè)中的應(yīng)用分析

◎ 朱偉志，鄭瑜穎，張 旭， 項(xiàng)恬恬，袁 舟

（1.浙江公正檢驗(yàn)中心有限公司，浙江 杭州 310000；2.浙江省質(zhì)量協(xié)會(huì)，浙江 杭州 310000）

磺胺類(lèi)藥物作為一類(lèi)廣泛應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖業(yè)的藥物，其在牛肉中的殘留可能對(duì)人體健康造成潛在的風(fēng)險(xiǎn)。因此，高效、準(zhǔn)確地檢測(cè)牛肉中的磺胺類(lèi)藥物殘留，成為食品安全監(jiān)管的重要課題之一。本研究旨在探索液相色譜法在牛肉中磺胺類(lèi)藥物檢測(cè)中的應(yīng)用，并通過(guò)分析研究現(xiàn)狀、原理和操作流程，提供有關(guān)樣品處理、定量分析和結(jié)果驗(yàn)證方面的專(zhuān)業(yè)見(jiàn)解。

1 磺胺類(lèi)藥物的種類(lèi)和影響因素

1.1 磺胺類(lèi)藥物的分類(lèi)及用途

磺胺類(lèi)藥物在畜禽養(yǎng)殖中被廣泛應(yīng)用，用于治療和預(yù)防動(dòng)物的細(xì)菌感染。這些藥物具有高效、經(jīng)濟(jì)且易于使用的特點(diǎn)，可以提高畜禽的生產(chǎn)效益。然而，隨著藥物的過(guò)度使用和濫用，磺胺類(lèi)藥物在畜禽養(yǎng)殖業(yè)中可能存在潛在的風(fēng)險(xiǎn)。一方面，過(guò)量投藥可能導(dǎo)致藥物在動(dòng)物身體內(nèi)的殘留。這些殘留物可能在食品鏈中積累并進(jìn)入人體，對(duì)人體健康造成潛在威脅。另一方面，長(zhǎng)期使用磺胺類(lèi)藥物可能導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性的形成，從而限制藥物在治療感染時(shí)的有效性。因此，牛肉中磺胺類(lèi)藥物的殘留，需要得到檢測(cè)部門(mén)的高度關(guān)注和監(jiān)管，確保食品安全和人體健康。

1.2 磺胺類(lèi)藥物在牛肉中的殘留情況

牛肉中磺胺類(lèi)藥物的殘留情況，一直是食品安全監(jiān)管的重要關(guān)注點(diǎn)。研究表明，磺胺類(lèi)藥物在養(yǎng)殖業(yè)中被廣泛使用，會(huì)殘留在牛肉中。這主要是因?yàn)榛前奉?lèi)藥物在動(dòng)物體內(nèi)代謝緩慢，難以完全排除。

不同國(guó)家和地區(qū)的監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)牛肉中磺胺類(lèi)藥物的殘留都有嚴(yán)格限制。以美國(guó)FDA 為例，對(duì)于常見(jiàn)的磺胺類(lèi)藥物如磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲惡唑等，其允許的殘留限量為0.1～0.5 μg/g；歐洲聯(lián)盟控制水平更為嚴(yán)格，對(duì)于磺胺嘧啶和磺胺二甲嘧啶等磺胺類(lèi)藥物的殘留限量?jī)H為0.01 μg/g；中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的牛肉磺胺類(lèi)藥物殘留限量標(biāo)準(zhǔn)為0.5～2 μg/g（如表1 所示）。

表1 牛肉中常見(jiàn)磺胺類(lèi)藥物的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)表

為了確保牛肉中磺胺類(lèi)藥物殘留的合規(guī)性，相關(guān)部門(mén)通常采取監(jiān)測(cè)和檢測(cè)手段，包括高效液相色譜法（HPLC）、氣相色譜法（GC）、質(zhì)譜聯(lián)用等。通過(guò)對(duì)樣本的提取和前處理，結(jié)合適當(dāng)?shù)姆治龇椒ǎ梢詼?zhǔn)確定量檢測(cè)牛肉中磺胺類(lèi)藥物的殘留水平，并確保其符合相關(guān)監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 影響磺胺類(lèi)藥物檢測(cè)的因素分析

（1）樣品來(lái)源：不同的樣品來(lái)源，如不同供應(yīng)商或地區(qū)，可能導(dǎo)致磺胺類(lèi)藥物殘留水平的差異。因此，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員應(yīng)注明樣品的來(lái)源信息，以便更準(zhǔn)確地評(píng)估殘留水平。

（2）樣品處理方法：樣品的處理方法對(duì)于磺胺類(lèi)藥物的提取和凈化具有關(guān)鍵影響。不同的樣品處理方法可能對(duì)藥物的回收率、靈敏度和特異性產(chǎn)生影響。因此，在研究中，檢測(cè)人員需要選擇合適的樣品處理方法，并對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。

（3）樣品加工方式：樣品的加工方式，如切割、烹飪和存儲(chǔ)條件等，可能影響磺胺類(lèi)藥物的殘留水平。一些加工過(guò)程可能導(dǎo)致藥物的分解或轉(zhuǎn)移，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)人員應(yīng)考慮樣品的加工方式，并進(jìn)行必要的優(yōu)化和控制。

（4）分析方法的選擇和優(yōu)化：不同的液相色譜法和儀器參數(shù)，可能會(huì)對(duì)磺胺類(lèi)藥物的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生影響。檢測(cè)人員應(yīng)適當(dāng)?shù)剡x擇柱填充劑、流動(dòng)相組成和檢測(cè)器條件，并進(jìn)行必要的優(yōu)化和驗(yàn)證，以提高檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性和可靠性。

（5）矩陣效應(yīng)：樣品中存在的其他化合物和成分，如脂肪、蛋白質(zhì)等，可能對(duì)磺胺類(lèi)藥物的檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生干擾。這種所謂的矩陣效應(yīng)可能導(dǎo)致信號(hào)峰形狀的變化、峰的偏移或峰的遮蔽等現(xiàn)象。因此，在檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員需要考慮并校正矩陣效應(yīng)。

2 液相色譜法原理及操作流程

2.1 液相色譜法的基本原理解釋

液相色譜法（Liquid Chromatography，簡(jiǎn)稱(chēng)LC），是一種基于固定相和流動(dòng)相之間的相互作用來(lái)分離混合物的分析技術(shù)[1]。它的基本原理為以下幾個(gè)方面。

（1）流動(dòng)相是LC 中起分離作用的溶液，它由溶劑和溶質(zhì)組成，其主要功能是將樣品組分輸送到固定相上進(jìn)行分離。流動(dòng)相通?？梢苑譃? 種類(lèi)型：正相和反相。正相流動(dòng)相以極性溶劑，如水為主，適用于親疏水性不同的非極性溶劑；反相流動(dòng)相以非極性溶劑，如有機(jī)溶劑為主，適用于親疏水性不同的極性溶劑。

（2）固定相是位于液相色譜柱內(nèi)部的填充材料，通常是小顆?；蚨嗫撞牧稀９潭ㄏ嗍蔷哂刑囟ū砻婊瘜W(xué)性質(zhì)的物質(zhì)，與樣品組分發(fā)生吸附、分配或離子交換等相互作用。固定相的選擇和優(yōu)化，對(duì)于分離效果的重要性至關(guān)重要。

這種方法反應(yīng)條件溫和，且對(duì)α-位有吸電子基的脂肪族腈及芳香族腈有較高的收率，同時(shí)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生較少的“三廢”，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求不高，安全操作性能較高，有利于工業(yè)化產(chǎn)品的生產(chǎn)及推廣。

（3）分離機(jī)制主要包括吸附色譜和分配色譜2 種。在吸附色譜中，固定相表面具有一定的極性或非極性，它與溶液中的化合物發(fā)生吸附作用。通過(guò)調(diào)節(jié)流動(dòng)相的性質(zhì)，溶液中的化合物會(huì)以不同程度吸附在固定相上，從而使混合物成分逐次地被分離。在分配色譜中，固定相為親水性物質(zhì)（正相）或疏水性物質(zhì)（反相），樣品在液相傳遞過(guò)程中通過(guò)受固定相特性影響，親水性成分更快地與流動(dòng)相平衡，分配到移動(dòng)相，而疏水性成分則相對(duì)滯留在固定相中，從而實(shí)現(xiàn)分離（如圖1 所示）。

圖1 簡(jiǎn)化的液相色譜法示意圖

在液相色譜法中，通過(guò)優(yōu)化流動(dòng)相組成、流速和固定相特性等參數(shù)，可有效控制物質(zhì)在固定相與流動(dòng)相之間的相互作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)混合物中組分的分離和定量分析。

2.2 檢測(cè)條件和操作步驟

為了確保液相色譜法結(jié)果的可靠性，需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)條件設(shè)定和操作步驟。一方面，檢測(cè)人員需要根據(jù)分析要求選擇合適的柱填充劑和柱尺寸，以及確定流動(dòng)相組成和流速；另一方面，合適的檢測(cè)器和參數(shù)設(shè)置是必要的，檢測(cè)人員需要根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)的特性，進(jìn)行處理、提取和凈化，并制備一系列已知濃度的目標(biāo)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液用于定量分析。為提高分離效果，檢測(cè)人員需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄數(shù)據(jù)，計(jì)算目標(biāo)物質(zhì)峰面積，并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析?？傊?，檢測(cè)人員需要嚴(yán)格按照設(shè)定的檢測(cè)條件操作，并進(jìn)行校驗(yàn)、驗(yàn)證和記錄，以確保液相色譜法的可靠性和結(jié)果的一致性。

3 液相色譜法在牛肉中磺胺類(lèi)藥物檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 樣品的提取和凈化方法

在液相色譜法中，固相萃?。⊿PE）和液-液萃?。↙LE）是常用的樣品提取和凈化方法。其中，固相萃取利用固定相與目標(biāo)物質(zhì)之間的相互作用，通過(guò)填充固相材料的柱，吸附目標(biāo)物質(zhì)并去除樣品中的干擾物質(zhì)。樣品經(jīng)過(guò)預(yù)處理、加載、沖洗和洗脫等步驟后，得到純化的目標(biāo)物質(zhì)溶液。液-液萃取基于不同溶劑相間目標(biāo)物質(zhì)分配系數(shù)的差異，將目標(biāo)物質(zhì)從樣品中遷移到另一個(gè)溶劑相中，通過(guò)攪拌混合后的樣品與萃取溶劑，在相分離的過(guò)程中將兩相分離，并通過(guò)適當(dāng)?shù)幕厥詹襟E獲得純化的目標(biāo)物質(zhì)。檢測(cè)人員可根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和樣品特性選擇不同的提取和凈化方法，并進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化和驗(yàn)證，以確保液相色譜分析的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2 基于液相色譜法的定量分析方法

液相色譜法的定量分析方法主要包括樣品處理、進(jìn)樣和分離、檢測(cè)和數(shù)據(jù)分析等步驟。

首先，樣品處理是為了從牛肉中提取和凈化目標(biāo)物質(zhì)，并去除可能存在的干擾物質(zhì)。常用的樣品處理方法包括萃取、凝膠過(guò)濾和固相萃取等。其中，固相萃取是一種常見(jiàn)的方法，通過(guò)載體材料吸附目標(biāo)物質(zhì)并去除樣品中的其他成分，經(jīng)過(guò)樣品處理后，獲得含有目標(biāo)物質(zhì)的萃取液。

其次，進(jìn)樣和分離是將樣品引入液相色譜系統(tǒng)進(jìn)行分析的過(guò)程。經(jīng)過(guò)適當(dāng)稀釋和調(diào)整，將萃取液經(jīng)過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)樣器進(jìn)入液相色譜柱中。柱子內(nèi)填充的固定相根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)的特性，如極性、分配系數(shù)等，通過(guò)流動(dòng)相傳遞樣品分離[2]。優(yōu)化流動(dòng)相組成、流速和溫度等參數(shù)，可以提高分離效果。

表2 液相色譜法定量分析結(jié)果表

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)展示

在液相色譜法檢測(cè)牛肉中磺胺類(lèi)藥物的實(shí)驗(yàn)中，本研究記錄了以下數(shù)據(jù)，用于記錄檢測(cè)結(jié)果的濃度、精密度和準(zhǔn)確度等參數(shù)（如表3 所示）。

表3 液相色譜法檢測(cè)牛肉中磺胺類(lèi)藥物的數(shù)據(jù)表

通過(guò)對(duì)液相色譜法檢測(cè)牛肉中磺胺類(lèi)藥物的數(shù)據(jù)表格進(jìn)行分析，可以得出以下結(jié)論：樣品1、樣品2和樣品3 中的磺胺類(lèi)藥物濃度分別為2.4 μg/g、1.8 μg/g 和3.1 μg/g。數(shù)據(jù)表明，液相色譜法可以準(zhǔn)確地測(cè)定牛肉樣品中磺胺類(lèi)藥物的含量。在精密度方面，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差值在2.0%～2.6%之間，表明該實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性良好；回收率結(jié)果在92.7%～98.2%之間，表明該方法具有較高的準(zhǔn)確性和回收性能。綜上所述，基于液相色譜法的定量分析方法可用于牛肉中磺胺類(lèi)藥物的檢測(cè)，提供可靠和準(zhǔn)確的結(jié)果。

4 液相色譜法在牛肉磺胺類(lèi)藥物監(jiān)管中的應(yīng)用前景

4.1 目前使用液相色譜法的局限性和改進(jìn)方向

液相色譜法是一種廣泛應(yīng)用于化學(xué)分析和生物分析領(lǐng)域的重要技術(shù)，但它也存在一些局限性。首先，液相色譜法的操作和儀器設(shè)備相對(duì)復(fù)雜，需要專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和技能進(jìn)行操作和維護(hù)，不適用于非專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室。其次，液相色譜法的分離效果受樣品復(fù)雜性的影響。當(dāng)樣品中存在多種類(lèi)似化學(xué)結(jié)構(gòu)的化合物時(shí)，很難實(shí)現(xiàn)有效的分離。同時(shí)，一些目標(biāo)物質(zhì)會(huì)吸附在固定相上或與流動(dòng)相發(fā)生相互作用，導(dǎo)致信號(hào)干擾或損失。最后，液相色譜法需要大量的溶劑用于樣品處理、柱平衡和洗脫等步驟，經(jīng)濟(jì)成本較高。

為了改進(jìn)液相色譜法的局限性，可采取以下措施。首先，研發(fā)更簡(jiǎn)化和易操作的儀器設(shè)備，使其更適用于非專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室；其次，開(kāi)發(fā)新的柱填充劑和改良的柱技術(shù)，包括研究更有效的柱溫控制方法，以提高分離效果和分辨率[3-4]；最后，探索新的檢測(cè)器技術(shù)和篩選方法，以提高靈敏度和準(zhǔn)確性，并減少信號(hào)干擾。此外，推動(dòng)綠色液相色譜法的發(fā)展，減少溶劑用量、優(yōu)化樣品處理流程，降低環(huán)境和經(jīng)濟(jì)成本。

通過(guò)這些改進(jìn)方向的研究和實(shí)踐，可以進(jìn)一步發(fā)展和完善液相色譜法，在提高分析速度、精確度和環(huán)境友好性等方面取得更好的結(jié)果，有助于液相色譜法在更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用，滿足不斷變化的分析需求。

4.2 前景展望

液相色譜法在牛肉磺胺類(lèi)藥物監(jiān)管中具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著科技的進(jìn)步和創(chuàng)新的發(fā)展，液相色譜法的應(yīng)用將朝著智能化檢測(cè)設(shè)備和快速分析方法的方向邁進(jìn)。

一方面，智能化檢測(cè)設(shè)備的發(fā)展將為液相色譜法的應(yīng)用帶來(lái)更高的自動(dòng)化和智能化水平。例如，自動(dòng)化進(jìn)樣、樣品處理和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，可以提高分析效率和準(zhǔn)確度。對(duì)于傳統(tǒng)的手動(dòng)操作來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化的儀器設(shè)備將顯著減少操作錯(cuò)誤和人為干擾，提供更穩(wěn)定和可靠的結(jié)果。同時(shí)，結(jié)合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)的快速分析和精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，進(jìn)一步提升檢測(cè)的可靠性和智能化水平。

另一方面，快速分析方法的發(fā)展將加快樣品分析速度，降低檢測(cè)限和消耗的資源。例如，基于高通量液相色譜技術(shù)的方法，可以在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模樣品的高效分析。此外，微流控技術(shù)和迅速可行性評(píng)估方法的引入，可以實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè)，減少分析過(guò)程中的樣品處理步驟，提高樣品的分析速度和檢測(cè)靈敏度[5]。

5 結(jié)語(yǔ)

本研究確認(rèn)了液相色譜法在牛肉磺胺類(lèi)藥物檢測(cè)中的重要應(yīng)用價(jià)值。該方法不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)牛肉樣品中磺胺類(lèi)藥物殘留的準(zhǔn)確檢測(cè)，而且具有操作簡(jiǎn)便、靈敏度高以及分離效果好等優(yōu)勢(shì)。然而，目前的液相色譜法仍存在一些局限性，檢測(cè)機(jī)構(gòu)可以結(jié)合其他現(xiàn)代化檢測(cè)技術(shù)來(lái)提高檢測(cè)效率和精確性。相信未來(lái)，液相色譜法在農(nóng)產(chǎn)品監(jiān)管中將發(fā)揮更為重要的作用，為食品安全保駕護(hù)航。