動(dòng)物源性食品中獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

王偉，李曉芹，胡文濤，張玲，張雪婧，方志娟

蘇州市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心（蘇州 215100）

動(dòng)物性食品是日常飲食中優(yōu)質(zhì)蛋白的重要來(lái)源，對(duì)保持營(yíng)養(yǎng)平衡的膳食結(jié)構(gòu)具有重要作用[1]。現(xiàn)代畜牧業(yè)的健康發(fā)展離不開(kāi)獸藥的應(yīng)用，獸藥一般指用于預(yù)防、治療和診斷動(dòng)物疾病或者有目的地調(diào)節(jié)動(dòng)物生理機(jī)能的物質(zhì)，主要包括抗生素類(lèi)、抗寄生蟲(chóng)和殺蟲(chóng)劑類(lèi)、合成抗菌素類(lèi)、生長(zhǎng)促進(jìn)劑類(lèi)等[2-4]。現(xiàn)實(shí)生活中，一些不法商販為了過(guò)度追求經(jīng)濟(jì)效益或者因?yàn)轲B(yǎng)殖人員專(zhuān)業(yè)知識(shí)的缺乏，獸藥時(shí)常被濫用、錯(cuò)用，再加上生產(chǎn)不夠規(guī)范、監(jiān)管存在盲區(qū)等原因，致使動(dòng)物體內(nèi)獸藥殘留問(wèn)題普遍存在[5-6]。動(dòng)物用藥后，蓄積或存留于畜禽機(jī)體或奶品、雞蛋或者肉品等產(chǎn)品中原型藥物或其代謝產(chǎn)物，以及與獸藥有關(guān)雜質(zhì)的殘留，即為獸藥殘留[7]。在國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局公布的2022年市場(chǎng)監(jiān)管部門(mén)食品安全監(jiān)督抽檢情況的通報(bào)中顯示，獸藥殘留不合格率占全部檢出的不合格項(xiàng)目中的7.85%[8]。獸藥殘留一方面可通過(guò)動(dòng)物的排泄進(jìn)入環(huán)境，造成環(huán)境中獸藥成分的增多；另一方面，經(jīng)過(guò)食物鏈的傳遞和富集造成細(xì)菌耐藥性等問(wèn)題，從而危害人體健康。因此對(duì)動(dòng)物性食品中獸藥殘留的檢測(cè)已成為獸藥研發(fā)以及食品安全控制中必不可少的重要環(huán)節(jié)[9-11]。

近年來(lái)，獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)發(fā)展日新月異，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、免疫學(xué)、光譜、生物傳感器、分子生物學(xué)等技術(shù)不斷革新，這些技術(shù)的應(yīng)用使得獸藥殘留檢測(cè)更為準(zhǔn)確靈敏、抗干擾能力更強(qiáng)、通量更高[12-13]。因此，就這些新技術(shù)在獸藥殘留檢測(cè)的研究進(jìn)展進(jìn)行介紹，同時(shí)就質(zhì)譜分子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用前景進(jìn)行初步探討，以期為后續(xù)研究提供參考。

1 獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)研究進(jìn)展

1.1 色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

動(dòng)物源性食品樣品基質(zhì)復(fù)雜，且獸藥殘留量一般比較微量，因此對(duì)檢測(cè)方法的靈敏度和準(zhǔn)確度要求更高[14]。色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是獸藥殘留檢測(cè)中最常見(jiàn)方法之一，在動(dòng)物源性食品獸藥殘留的定性、定量中被廣泛應(yīng)用，很多獸藥殘留國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都是以此為基礎(chǔ)進(jìn)行制定[15]。色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)是先利用物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)將其進(jìn)行相應(yīng)分離，再對(duì)被分離的物質(zhì)進(jìn)行離子質(zhì)荷比（m/z）的測(cè)定。

近年來(lái)，各類(lèi)色譜儀、質(zhì)譜儀層出不窮，如高效液相色譜儀、超高效液相色譜儀、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀、離子阱質(zhì)譜儀等，極大豐富了檢測(cè)設(shè)備的組合配置，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)已成為分析痕量有機(jī)物的常用方法[16]。馬麗等[17]建立測(cè)定牛肉中咪唑煙酸殘留的分析方法，該方法利用液液萃取-液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀有效克服其他檢測(cè)方法操作繁瑣、靈敏度差的缺點(diǎn)，滿(mǎn)足我國(guó)臨時(shí)限量的要求，適用于牛肉中咪唑煙酸殘留的檢測(cè)。Lee等[18]使用液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀檢測(cè)韓國(guó)雞肉中的17種抗生素殘留，雖然樣品基質(zhì)復(fù)雜，但12份抗生素樣品的回收率均在90%以上，樣品相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在15%以下，線(xiàn)性關(guān)系大于0.98，與以往研究相比，大多數(shù)抗生素在雞肉中的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均有較好的結(jié)果，在靈敏度和檢測(cè)限（低至0.01 g/kg）方面具有很好優(yōu)勢(shì)。孫娟等[19]采用QuEChERS多功能針式過(guò)濾器凈化樣品，做到樣品凈化與過(guò)濾除雜同步進(jìn)行，采用超高效液相色譜結(jié)合三重四極桿質(zhì)譜儀進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示19種喹諾酮類(lèi)、磺胺類(lèi)獸藥的檢出限為0.5～1.0 μg/kg，該方法靈敏度及準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性良好，適用于大批量水產(chǎn)品樣品中喹諾酮類(lèi)、磺胺類(lèi)獸藥的日常監(jiān)測(cè)。

液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜為高分辨質(zhì)譜，能夠準(zhǔn)確分辨相近質(zhì)核比的化合物，對(duì)相近離子的辨認(rèn)和定性能力顯著提高[20]。Dasenaki等[21]采用固相萃取結(jié)合液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜對(duì)牛奶和魚(yú)組織中143種獸藥進(jìn)行提取和檢測(cè)，結(jié)果顯示在牛奶中可以檢測(cè)到低于150 ng/mL的獸藥殘留，在魚(yú)肉組織中可以檢測(cè)到低于200 μg/kg的獸藥殘留，有效地提高了篩選的靶向性。王強(qiáng)等[22]建立同位素稀釋/超高效液相色譜-四極桿-飛行時(shí)間質(zhì)譜法測(cè)定牛蛙中50種獸藥殘留的分析方法，結(jié)果顯示50種獸藥在各自的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)具有良好的線(xiàn)性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)大于0.995，檢出限為0.5～1.0 μg/kg，加標(biāo)回收率為79.4%～112.1%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.7%～13.1%，該方法前處理簡(jiǎn)單、結(jié)果準(zhǔn)確。

液相色譜-串聯(lián)線(xiàn)型離子阱質(zhì)譜有效彌補(bǔ)液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜在化合物檢索能力上譜寬泛性不足的缺點(diǎn)，根據(jù)分子量和碎片質(zhì)量的不同使色譜行為相似的物質(zhì)得到完全分離，可同時(shí)對(duì)多種痕量化合物進(jìn)行確證及篩選[23]。Jia等[24]建立牛乳中獸藥、真菌毒素和農(nóng)藥的多類(lèi)多殘留同時(shí)篩選和鑒定方法，采用優(yōu)化后的QuEChERS方法有效提取209種目標(biāo)污染物，采用超高效液相色譜-四極線(xiàn)性離子阱質(zhì)譜進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果具有良好的靈敏度，檢出限為0.05～5 μg/kg。趙超群等[25]建立分散固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)線(xiàn)型離子阱測(cè)定雞肉組織中低濃度利巴韋林總殘留量的檢測(cè)方法，目標(biāo)物質(zhì)量濃度在1～40 ng/mL范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線(xiàn)性關(guān)系，線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)大于0.99，檢出限為0.3 μg/kg，在不同濃度水平進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn)，回收率在95.0%～103.4%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3.4%。姚建花等[26]采用通過(guò)式凈化柱-超高效液相色譜-三重四極桿/復(fù)合線(xiàn)性離子阱質(zhì)譜技術(shù)，建立動(dòng)物源性食品中5種硝基咪唑類(lèi)藥物殘留的快速確證檢測(cè)方法，該方法的定量限為0.30～0.80 μg/kg，蛋、肉及水產(chǎn)中加標(biāo)回收率范圍為73.2%～115.2%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.2%～9.3%，結(jié)果表明該方法快速、靈敏、準(zhǔn)確，適用于動(dòng)物源性食品中硝基咪唑類(lèi)藥物殘留的檢測(cè)，可應(yīng)用于大批量樣品的篩查及確證。

1.2 免疫學(xué)技術(shù)

免疫學(xué)技術(shù)主要原理是利用抗原抗體的特異性反應(yīng)，特異性抗體一般需要制備，檢測(cè)速度快、靈敏度高[27]。免疫學(xué)技術(shù)在獸藥檢測(cè)中的應(yīng)用，通常以獸藥分子作為半抗原和大分子量的載體分子結(jié)合制備人工抗原，提高獸藥分子的免疫原性，利用動(dòng)物免疫產(chǎn)生特異性抗體，通過(guò)對(duì)制備的抗體或待測(cè)物標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)體外免疫分析檢測(cè)[28]。該法主要分為酶聯(lián)免疫法（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）、膠體金免疫法（colloidal gold immunoassay，CGIA）、化學(xué)發(fā)光免疫分析法（chemiluminescence immunoassay，CLIA）、熒光免疫法（fluorescent immunoassay，F(xiàn)IA）、時(shí)間分辨熒光免疫法（time-resolved fluoro immunoassay，TRFIA）等[29]。

1.2.1 ELISA技術(shù)

ELISA技術(shù)將可溶性的抗原或抗體結(jié)合到聚苯乙烯等固相載體上，利用抗原抗體特異性結(jié)合進(jìn)行免疫反應(yīng)的定性或定量檢測(cè)[30]。楊建中[31]用ELISA測(cè)定雞肉、鴨肉組織中殘留的金剛烷胺類(lèi)藥物，在雞肉、鴨肉樣品中的檢測(cè)回收率在84%～112%之間，具有較好的準(zhǔn)確度和精密度，為雞肉和鴨肉等肉類(lèi)中金剛烷胺類(lèi)藥物及代謝物殘留的鑒別和篩選提供了新的思路。Chen等[32]率先建立基于量子點(diǎn)標(biāo)記的競(jìng)爭(zhēng)性熒光酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)雞肌肉中的恩諾沙星含量，主要采用量子點(diǎn)標(biāo)記的羊抗鼠的免疫球蛋白G代替?zhèn)鹘y(tǒng)間接ELISA的酶標(biāo)二抗，在50～200 μg/kg加標(biāo)水平下，雞肌肉樣品的加標(biāo)回收率為81%～94%，線(xiàn)性檢測(cè)范圍為1～100 ng/mL，檢測(cè)限達(dá)2.5 ng/mL。黃婧潔等[33]采用間接競(jìng)爭(zhēng)酶免疫吸附法檢測(cè)雞肉、雞肝和魚(yú)肉中氟喹諾酮類(lèi)藥物殘留，樣品經(jīng)過(guò)免疫磁珠進(jìn)行分離、富集和凈化，結(jié)果顯示氟喹諾酮類(lèi)藥物在相關(guān)樣品中均為陽(yáng)性，氟喹諾酮類(lèi)藥物在魚(yú)肉、雞肉、雞肝的檢測(cè)限均不超過(guò)2.31，1.33和2.17 μg/kg。

1.2.2 CGIA技術(shù)

CGIA技術(shù)是以膠體金作為示蹤標(biāo)志物應(yīng)用于抗原抗體的一種新型免疫標(biāo)記技術(shù)，它是20世紀(jì)90年代以來(lái)在ELISA、免疫層析、單克隆抗體和乳膠凝集試驗(yàn)等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型體外快速診斷技術(shù)[30]。鄧波等[34]利用膠體金快速檢測(cè)卡檢測(cè)不同肉類(lèi)基質(zhì)中頭孢氨芐、恩諾沙星、四環(huán)素殘留量，并測(cè)試檢測(cè)靈敏度，結(jié)果顯示膠體金免疫層析法檢測(cè)肉類(lèi)基質(zhì)中頭孢氨芐、恩諾沙星、四環(huán)素的檢出限分別為0.02，0.05和0.08 mg/kg，檢測(cè)結(jié)果與液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)結(jié)果無(wú)顯著性差異。劉敏軒等[35]基于硝酸纖維素膜研制一種免疫層析檢測(cè)試紙，利用試紙對(duì)添加一定濃度的金納米顆粒標(biāo)記頭孢氨芐的生豬肝、熟豬肝、牛肉、蝦肉、豬肉和牛奶進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，10 min內(nèi)即完成對(duì)目標(biāo)物的可視化檢測(cè)，該法方便快捷、準(zhǔn)確高效，能夠快速篩查大批量動(dòng)物性食品中多種頭孢菌素類(lèi)殘留。

1.2.3 CLIA技術(shù)

CLIA技術(shù)是結(jié)合ELISA技術(shù)和化學(xué)發(fā)光技術(shù)二者優(yōu)勢(shì)發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，主要由免疫反應(yīng)和化學(xué)發(fā)光分析兩部分組成，該技術(shù)主要原理是：化學(xué)發(fā)光分析中，被激發(fā)的中間體能量釋放并恢復(fù)到穩(wěn)定態(tài)時(shí)會(huì)發(fā)射出光子，使用特定的測(cè)量?jī)x器測(cè)量發(fā)光強(qiáng)度可以確定光子的產(chǎn)量；免疫反應(yīng)既可作用在抗原或抗體，也可作用于發(fā)光底物的酶上，根據(jù)化學(xué)發(fā)光標(biāo)記與發(fā)光強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)度確定被測(cè)物質(zhì)的量[36]。許小炫等[37]建立用間接競(jìng)爭(zhēng)化學(xué)發(fā)光酶聯(lián)免疫分析方法快速檢測(cè)禽肉中金剛烷胺和氯霉素殘留的方法，結(jié)果表明金剛烷胺的IC50為0.33 μg/L，氯霉素的IC50為0.039 μg/L，具有良好的準(zhǔn)確度和可靠性。崔廷婷等[38]利用磁性微粒制備金剛烷胺磁標(biāo)抗體，建立金剛烷胺殘留的化學(xué)發(fā)光酶免疫方法，提高了抗原抗體的結(jié)合效率，在動(dòng)物組織中的檢測(cè)限為0.1 μg/kg，該方法操作簡(jiǎn)單、靈敏度高，可被廣泛用于動(dòng)物組織、飼料中金剛烷胺殘留量的測(cè)定。

1.2.4 FIA技術(shù)

FIA技術(shù)是以光為激發(fā)源，利用某些物質(zhì)從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)后發(fā)出熒光，根據(jù)不同物質(zhì)產(chǎn)生的熒光波長(zhǎng)不同從而進(jìn)行定性或定量分析的技術(shù)。根據(jù)光譜類(lèi)型的不同，可分為原子熒光分析法和分子熒光分析法，該方法靈敏度高、選擇性強(qiáng)，在獸藥殘留檢測(cè)中具有良好應(yīng)用，適用于大批量樣品的快速分析[39]。Mi等[40]通過(guò)合成熒光示蹤劑建立快速測(cè)定氟喹諾酮類(lèi)藥物殘留的分析方法，結(jié)果表明該方法對(duì)氟喹諾酮類(lèi)藥物單克隆抗體具有特異性，在加標(biāo)牛奶和雞肉樣品中相對(duì)偏差小于17%，回收率為77.8%～116%，也可用于氟喹諾酮類(lèi)多殘留食品樣本的常規(guī)篩查。黃桂安等[41]開(kāi)發(fā)一種基于核酸適配體和G-四鏈體結(jié)構(gòu)建立的免標(biāo)記熒光分析法檢測(cè)氯霉素含量的新方法，該方法檢出限為0.518 ng/mL，對(duì)慶大霉素、卡那霉素和鏈霉素?zé)o熒光響應(yīng)，具有良好選擇性和特異性。

1.2.5 TRFIA技術(shù)

TRFIA技術(shù)是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種標(biāo)記免疫分析技術(shù)，該技術(shù)采用斯托克斯（Stock）位移大、受外界溶劑及其他光熱等因素影響小與熒光壽命長(zhǎng)的稀土離子螯合物作為標(biāo)記物，有效降低背景熒光干擾，檢測(cè)延時(shí)后的熒光信號(hào)，該方法具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，在獸藥殘留檢測(cè)領(lǐng)域的關(guān)注度逐年增加[42]。余文琴等[43]制備一種時(shí)間分辨熒光免疫層析卡，以此建立一種快速定量檢測(cè)雞蛋中氟苯尼考的時(shí)間分辨熒光免疫層析方法，采用時(shí)間分辨熒光微球標(biāo)記氟苯尼考單抗，篩選具有高靈敏度和特異性的氟苯尼考抗原抗體，優(yōu)化時(shí)間分辨熒光微球與氟苯尼考單抗的標(biāo)記條件、氟苯尼考抗原在硝酸纖維膜上包被濃度、稀釋復(fù)溶液配方等條件，結(jié)果表明氟苯尼考的線(xiàn)性范圍為0.05～1.00 μg/kg，檢出限為0.05 μg/kg。黃文穎等[44]以羧基化銪微球作為熒光標(biāo)記物，將磺胺類(lèi)藥物抗原和羊抗鼠免疫球蛋白分別包被于硝酸纖維素膜上，得到檢測(cè)線(xiàn)T和控制線(xiàn)C，制備免疫層析試紙條，依據(jù)T線(xiàn)與C線(xiàn)熒光信號(hào)值的比值（T/C）及樣品中磺胺類(lèi)藥物的濃度含量建立定量標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，結(jié)果表明牦牛肉中藥物定量限均在2 μg/kg以下，所有樣品的添加濃度回收率在90%～115%之間，與儀器法符合率為100%。

1.3 光譜技術(shù)

光譜技術(shù)利用各種化學(xué)物質(zhì)所具有的發(fā)射、吸收或散射光譜譜系的特征對(duì)物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別，該技術(shù)靈敏便捷，可以脫離實(shí)驗(yàn)室環(huán)境實(shí)現(xiàn)高效率、高精確度的在線(xiàn)檢測(cè)[27]。光譜技術(shù)來(lái)在獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用主要是表面增強(qiáng)拉曼光譜（surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）技術(shù)，另外近紅外光譜（near infrared spectrometry，NIR）技術(shù)近些年也在逐步應(yīng)用。

1.3.1 SERS技術(shù)

拉曼光譜技術(shù)是一種無(wú)損分析技術(shù)，可以分析樣品化學(xué)結(jié)構(gòu)、相和形態(tài)、結(jié)晶度及分子相互作用，可以對(duì)不同成分的物質(zhì)進(jìn)行快速定性和定量分析[45]。SERS技術(shù)將納米技術(shù)與拉曼技術(shù)相結(jié)合，當(dāng)光照射到粗糙的納米基底表面會(huì)產(chǎn)生化學(xué)或者物理變化，從而引起拉曼信號(hào)顯著增強(qiáng)（圖1）[46]。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于不需要對(duì)樣品進(jìn)行前處理，分析過(guò)程操作簡(jiǎn)便、測(cè)定時(shí)間短、靈敏度高，可以捕獲常規(guī)拉曼光譜檢測(cè)不到的結(jié)構(gòu)信息。但是具有較強(qiáng)SERS效應(yīng)的僅有金、銀、銅等少數(shù)金屬，這導(dǎo)致SERS技術(shù)應(yīng)用受到一定限制[29]。

圖1 SERS信號(hào)增強(qiáng)示意圖

Chen等[47]采用簡(jiǎn)單靈敏的SERS方法對(duì)實(shí)際奶樣中的青霉G進(jìn)行檢測(cè)，有效避免樣品中其他成分的干擾，實(shí)現(xiàn)對(duì)青霉G殘留物的痕量檢測(cè)，結(jié)果表明該方法可靠靈敏，在最佳檢測(cè)條件下，青霉G檢測(cè)限為0.85 μg/kg，低于歐盟標(biāo)準(zhǔn)（4 μg/kg），在動(dòng)物源食品中β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素殘留檢測(cè)方面具有很好的應(yīng)用前景。Chen等[48]開(kāi)發(fā)一種高靈敏性、高性?xún)r(jià)比的Ag/納米纖維素SERS基底，可用于食品安全原位檢測(cè)，對(duì)于魚(yú)肉中孔雀石綠和恩諾沙星的檢出限分別為0.001 4和0.069 mg/kg。Zhao等[49]將SERS與化學(xué)計(jì)量學(xué)方法相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)豬肉中萊克多巴胺和鹽酸克倫特羅殘留物的快速檢測(cè)與鑒定，總準(zhǔn)確率達(dá)100%，且在0.1～15 mg/L范圍內(nèi)，回歸曲線(xiàn)線(xiàn)性關(guān)系良好，表明SERS方法是豬肉中萊克多巴胺和鹽酸克倫特羅殘留快速檢測(cè)和鑒定的良好檢測(cè)方案。Pan等[50]基于SERS與免疫層析法相結(jié)合檢測(cè)3種氯霉素類(lèi)抗生素，最終所得氯霉素、甲砜霉素和氟苯尼考的檢出限分別為0.36，0.20和0.78 ng/mL。

1.3.2 NIR技術(shù)

NIR是指波長(zhǎng)介于可見(jiàn)光和中紅外光之間的近紅外光的光譜，NIR技術(shù)也是一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于果蔬、肉制品及乳制品的檢測(cè)中，它根據(jù)待測(cè)物質(zhì)不同基團(tuán)吸收波長(zhǎng)和強(qiáng)度的不同，通過(guò)與分析模型的對(duì)比，獲得待測(cè)物的結(jié)構(gòu)信息[29]。與其他分析檢測(cè)技術(shù)相比，NIR技術(shù)主要的優(yōu)勢(shì)在于高效、環(huán)保、無(wú)損，且易于實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)檢測(cè)。但從已報(bào)道的應(yīng)用來(lái)看，因?yàn)闄z測(cè)靈敏度的問(wèn)題，受限于獸藥殘留在動(dòng)物性食品中含量較低，近紅外區(qū)信號(hào)容易被背景噪聲干擾，該技術(shù)在獸藥殘留檢測(cè)方面的發(fā)展受到一定制約。Luiz等[51]建立一種傅里葉變換近紅外光譜法對(duì)牛奶中的青霉素、恩諾沙星及土霉素等藥物進(jìn)行殘留檢測(cè)的方法，采用主成分分析法實(shí)現(xiàn)區(qū)分溶解在牛奶中的不同類(lèi)型抗菌劑的預(yù)期目的，該方法同樣適用于牛奶中抗菌藥物最大殘留限量的快速檢測(cè)。劉佳等[52]基于近紅外熒光技術(shù)結(jié)合免疫分析技術(shù)在20 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)牛奶中內(nèi)酰胺類(lèi)、四環(huán)素類(lèi)、喹諾酮類(lèi)和磺胺類(lèi)4種抗生素的快速分析檢測(cè)。隨著技術(shù)的不斷迭代，近紅外光譜技術(shù)的靈敏度有望得到提高，在獸藥殘留檢測(cè)領(lǐng)域可發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

1.4 生物傳感器技術(shù)

生物傳感器通常由識(shí)別元件（或受體）與換能元件構(gòu)成，需要生物輸入并能夠?qū)⑸锵嗷プ饔卯a(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)換為可量化信號(hào)的器械，當(dāng)目標(biāo)物與識(shí)別元件結(jié)合后，換能元件（信號(hào)轉(zhuǎn)換器）會(huì)把產(chǎn)生的物理或化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲、光、電、熱信號(hào)進(jìn)行后處理（圖2）[53]。與傳統(tǒng)的檢測(cè)方法相比，生物傳感器分析技術(shù)具有成本低、操作便捷、響應(yīng)快速、便于攜帶、靈敏度高、選擇性好及可在線(xiàn)監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)生物傳感器信號(hào)換能元件的不同，可分為電化學(xué)、半導(dǎo)體、光學(xué)、熱敏、壓電生物傳感器等[27]，適用于分析包括有毒有害物質(zhì)、食品成分、食品添加劑及食品鮮度等指標(biāo)。

圖2 生物傳感器結(jié)構(gòu)示意圖

劉欣欣[54]建立一種檢測(cè)氯霉素的適配體傳感器，以合成稀土摻雜的熒光納米顆粒和金納米顆粒作為熒光能量的供體和受體，檢測(cè)結(jié)果的線(xiàn)性范圍為0.01～10 ng/mL，檢測(cè)限為5 pg/mL，利用該適配體傳感器對(duì)牛奶進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果顯示加標(biāo)回收率為93.5%～99.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.18%～2.84%。Zhang等[55]研制一種基于熒光共振能量轉(zhuǎn)移的簡(jiǎn)單適體傳感器，用于食品中卡他霉素的靈敏檢測(cè)，線(xiàn)性范圍為0.05～50 μmol/L，檢測(cè)限為18.9 nmol/L，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)回收率法和高效液相色譜法驗(yàn)證，回收率為87.0%～109.6%，且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。彭雅萍[56]在開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)便的前處理方法的基礎(chǔ)上，提出2種基于免疫磁珠和熒光量子點(diǎn)的生物傳感方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)家禽產(chǎn)品中3種獸藥殘留的同時(shí)快速檢測(cè)，并開(kāi)發(fā)便攜式熒光傳感儀器。

生物傳感器技術(shù)是多學(xué)科交叉融合的新技術(shù)，正逐漸在食品檢測(cè)領(lǐng)域中發(fā)展成為一種強(qiáng)有力的分析工具，它具有選擇性好、換能器便宜、不易受基質(zhì)影響、傳感器檢測(cè)過(guò)程輸出的電信號(hào)可直接在電路中轉(zhuǎn)換等優(yōu)點(diǎn)，不僅降低儀器的復(fù)雜性，而且有利于儀器的微型化和集成化[27]。

1.5 分子生物學(xué)技術(shù)

1.5.1 生物芯片技術(shù)

生物芯片技術(shù)源于Southern印跡技術(shù)，依靠生物分子間的特異性相互作用，建立一個(gè)微型的生化分析系統(tǒng)，通過(guò)微加工和微電子等微縮技術(shù)將生化分析集成于同一張芯片表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基因、蛋白質(zhì)等生物分子迅捷、準(zhǔn)確、高通量的檢測(cè)[57]。生物芯片包含的種類(lèi)很多，分類(lèi)方法也有所不同，根據(jù)芯片固定探針?lè)譃榛蛐酒?、蛋白質(zhì)芯片、細(xì)胞芯片、組織芯片、糖芯片等，根據(jù)作用方式分為主動(dòng)式芯片、被動(dòng)式芯片，依據(jù)載體材料分為硅芯片、玻璃芯片、陶瓷芯片、塑料芯片等，根據(jù)功能與用途分為生物電子芯片、生物分析芯片等。

Akesm[58]應(yīng)用生物芯片多陣列技術(shù)檢測(cè)45個(gè)品牌牛奶樣品中的12種抗生素殘留，利用數(shù)字成像技術(shù)檢測(cè)生物芯片上每個(gè)測(cè)試區(qū)域產(chǎn)生的光信號(hào)，結(jié)果顯示有91%的樣品中存在紅霉素殘留。Gaudin等[59]基于多陣列生物芯片技術(shù)，檢測(cè)恩諾沙星、鏈霉素等12抗生素在不同動(dòng)物來(lái)源（牛、羊、豬、禽）肌肉中的含量，檢測(cè)假陽(yáng)性率為0。Li等[60]開(kāi)發(fā)一種可視化生物薄片，可用于各種抗生素的檢測(cè)，靈敏度較高、特異性好，適合現(xiàn)場(chǎng)對(duì)樣品進(jìn)行大規(guī)模的初步篩選，對(duì)牛奶中氯霉素等抗生素物質(zhì)的檢出限最低可達(dá)0.05 ng/mL，回收率為80%～120%，比微生物檢測(cè)方法檢測(cè)時(shí)間短，比理化檢測(cè)方法操作簡(jiǎn)便、成本低，比免疫分析方法測(cè)定靶標(biāo)多。郭志紅等[61]應(yīng)用蛋白芯片技術(shù)建立豬肉、豬肝和雞肉、雞肝組織中鹽酸克倫特羅、鏈霉素、恩諾沙星、磺胺二甲基嘧啶等重要獸藥的高通量篩選方法，與高效液相色譜、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜、酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)和微生物檢定法進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果顯示相關(guān)藥物的回收率均在80%～106%之間，該方法簡(jiǎn)單快速，結(jié)果可靠。

1.5.2 分子印跡技術(shù)

分子印跡技術(shù)是一種發(fā)展時(shí)間較長(zhǎng)的化學(xué)分析技術(shù)，表現(xiàn)出一種大分子物質(zhì)向另一種固定基質(zhì)轉(zhuǎn)移過(guò)程中出現(xiàn)功能單體-模板分子復(fù)合物、聚合反應(yīng)、印跡分子脫除的功能，原理是通過(guò)化學(xué)方法制備對(duì)特定化合物分子具有高度識(shí)別度的聚合物，所使用的聚合物與來(lái)自類(lèi)似于目標(biāo)分子模板的高分子材料聚合，形成可以識(shí)別特定化合物的材料[62]。分子印跡聚合物一般都具有很強(qiáng)的親和力、特異性和穩(wěn)定性，它們可以選擇性地吸附具有復(fù)雜基質(zhì)樣品中的特定化合物，在獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用主要是在固相萃取塔中進(jìn)行填料，實(shí)現(xiàn)特定化合物的富集、純化和分離，多用于獸藥殘留檢測(cè)前處理。

2 質(zhì)譜分子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用展望

多物質(zhì)殘留檢測(cè)和實(shí)現(xiàn)非定向物質(zhì)篩查的需求使得超高效液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜在獸藥殘留檢測(cè)領(lǐng)域日益受到重視，其可將分子質(zhì)量精確至小數(shù)點(diǎn)后4位數(shù)字并對(duì)化合物的結(jié)構(gòu)和裂解規(guī)律加以確證。從已報(bào)道研究中可以得知，獸藥殘留分析實(shí)際應(yīng)用常存有樣品前處理過(guò)程繁瑣、儀器檢測(cè)靈敏度不夠、分析儀器的定性能力受限、樣品基質(zhì)背景復(fù)雜、被測(cè)成分濃度較低等一系列問(wèn)題，且單個(gè)或幾個(gè)標(biāo)志物的孤立定量檢測(cè)難以完全覆蓋動(dòng)物源食品獸藥殘留分析的特殊性和復(fù)雜性。如何解決上述問(wèn)題，高通量篩查各類(lèi)獸藥殘留，是許多科研工作者努力的方向。

Watrous等[63]率先將分子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（molecular networking，MN）應(yīng)用于微生物天然產(chǎn)物的研究中，MN通過(guò)可視化網(wǎng)絡(luò)譜圖，可以直觀(guān)分析出高分辨質(zhì)譜檢測(cè)到的所有分子離子及這些分子離子之間的化學(xué)關(guān)系，這對(duì)復(fù)雜化合物快速而大規(guī)模的鑒定及新穎化合物發(fā)現(xiàn)具有重要作用[64-65]。

不同化合物進(jìn)入高分辨質(zhì)譜后會(huì)形成大量的二級(jí)質(zhì)譜碎片，MN將結(jié)構(gòu)類(lèi)似化合物在相同條件下產(chǎn)生相似的離子碎片，通過(guò)計(jì)算機(jī)特定算法計(jì)算出這些質(zhì)譜數(shù)據(jù)的相似度，根據(jù)相似度將質(zhì)譜碎片圖整合為一種可視化的分子網(wǎng)絡(luò)圖譜，該圖譜可以清晰顯示出樣品中所有二級(jí)質(zhì)譜試驗(yàn)中檢測(cè)到的全部碎片離子，以及這些碎片離子之間的相互關(guān)系，而這些二級(jí)質(zhì)譜的分子網(wǎng)絡(luò)圖來(lái)源于二級(jí)質(zhì)譜數(shù)據(jù)，不同結(jié)構(gòu)碎片離子的二級(jí)質(zhì)譜碎片差異較大，具有類(lèi)似構(gòu)造的分子則具有類(lèi)似的二級(jí)質(zhì)譜碎片，因此相同類(lèi)別化合物或者相類(lèi)似結(jié)構(gòu)化合物分子在共用的一個(gè)分子網(wǎng)絡(luò)中以譜圖形式展現(xiàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中聚集成簇的特征，通過(guò)這一特征就可以輕易辨別未知化合物（圖3）[66-67]。

圖3 分子網(wǎng)絡(luò)原理（a）和建立分子網(wǎng)絡(luò)的流程（b）

可以看出，MN能對(duì)化合物及其類(lèi)似化合物或者化合物的家族進(jìn)行可視化展示，對(duì)各種不同來(lái)源種類(lèi)樣品的質(zhì)譜數(shù)據(jù)及單個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)集進(jìn)行綜合解析，在未知樣品物質(zhì)組成的情況下自動(dòng)收集整理眾多的二級(jí)質(zhì)譜質(zhì)譜圖，在大數(shù)據(jù)的分析方面也富有成效[68]。MN已被廣泛應(yīng)用于微生物、植物等來(lái)源的天然產(chǎn)物的研究及藥物研發(fā)鑒定等場(chǎng)景，可用于疾病診斷和個(gè)性化治療，已知化合物及其類(lèi)似物、新化合物以及代謝產(chǎn)物的鑒定，提取工藝的優(yōu)化，活性化合物的分離以及化學(xué)成分定量表征及質(zhì)量控制等[69-70]。

經(jīng)過(guò)MN文獻(xiàn)調(diào)研，關(guān)于MN在獸藥殘留方面的應(yīng)用研究鮮有報(bào)道。基于高分辨質(zhì)譜分析構(gòu)建獸藥在大宗禽畜、水產(chǎn)品體內(nèi)代謝產(chǎn)物的可視化分子網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)分子網(wǎng)絡(luò)可以呈現(xiàn)獸藥殘留分子之間的化學(xué)聯(lián)系，以成分群/簇的形式多維反映獸藥殘留水平，揭示獸藥殘留成分群/簇的質(zhì)譜關(guān)聯(lián)信息，可以發(fā)現(xiàn)新的獸藥殘留檢測(cè)標(biāo)志物，從而開(kāi)發(fā)出獸藥殘留的多維評(píng)價(jià)新方法，這可能是獸藥殘留檢測(cè)方法開(kāi)發(fā)的新思路。

3 結(jié)語(yǔ)

獸藥殘留通過(guò)蓄積對(duì)環(huán)境及人類(lèi)的危害往往是慢性和累積性的，如致癌、致敏及產(chǎn)生發(fā)育毒性、耐藥性及免疫抑制等。此次介紹的檢測(cè)技術(shù)雖然在不斷完善，但是不同技術(shù)在靈敏度、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性方面均有自身的優(yōu)劣。質(zhì)譜分子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物特別是未知物的篩選，但在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用還未大規(guī)模開(kāi)展，從其技術(shù)原理而言，該技術(shù)在獸藥殘留檢測(cè)中不失為一種新的研究方向。未來(lái)獸藥殘留檢測(cè)技術(shù)勢(shì)必會(huì)向著多學(xué)科融合、智能化、微型化等方向發(fā)展，如何巧妙地利用不同技術(shù)的優(yōu)勢(shì)做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)仍是研究的重點(diǎn)，簡(jiǎn)便高效的前處理技術(shù)也是其發(fā)展中不可或缺的重要環(huán)節(jié)。