食品中阿维菌素类药物残留检测方法研究进展

2011-04-13 05:40廉慧锋张文娟
山西农业科学 2011年8期
关键词:阿维菌素菌素串联

廉慧锋,宋 洁,张文娟,宋 欢

(1.山西出入境检验检疫局,山西太原030024;2.山西大学生命科学学院,山西太原030006)

阿维菌素类药物(Avermectins,AVMs)是由链霉素(streptomyces avermitilis)产生的一组类似于大环内酯类药物的物质,由于有杀虫活性强[1-2]、杀虫谱广的特点,成为现代农牧业上用量最大的抗寄生虫药物[3]。目前,已商品化的主要品种有阿维菌素(Avermectin,AVM)、伊维菌素(Ivermectin,IVM)、多拉菌素(Dommectin,DOR)、埃普菌素(Eprinomectin,EP)、莫西丁克(Moxidectin,MOX)和塞拉菌素(Selamectin,SEM)。

AVMs属于微生物源农药,对大鼠的LD50为10 mg/kg,与对硫磷的LD50(3.5~12.5 mg/kg)相仿[4]。AVMs作为脂溶性药物,在动物体内残留时间长,对哺乳动物的生殖能力存在着潜在的毒性[5]。按世界卫生组织5级分类标准,将其列为高毒农药[6]。随着我国社会经济和生活水平的提高,食品安全问题引起了全社会的广泛重视。几乎每个国家都有食品中AVMs残留限量的规定,美国、欧盟、日本和中国等均制定了AVMs的最高残留限量(MRL)。中国农业部规定其在柑橘、梨和黄瓜中的MRL值为20 μg/kg,叶菜和豇豆中的MRL值为50 μg/kg;欧盟规定在果蔬、谷物等农产品中MRL值为10 μg/kg;韩国规定其在苹果中的MRL值为20 μg/kg,芹菜为50 μg/kg;以色列规定其在黄瓜、茄子、桃子、草莓等果蔬产品中的MRL值为10 μg/kg;澳大利亚规定在苹果、梨、番茄等产品中的MRL值为10 μg/kg;国际食品法典委员会规定在苹果、梨、柑橘、瓜类等产品中的MRL值为10 μg/kg[7]。笔者就近年来有关阿维菌素的分析方法研究作一简要综述。

1 前处理方法

阿维菌素类药物的净化方法包括液液萃取、固相柱萃取(SPE)、固相基质分散(MSPD)以及超临界流体萃取等方法。其中,SPE净化方法为常用的净化方法,学者们采用不同类型的SPE柱,都取得了较好的效果。

1.1 液液萃取法

梁振益等[8]在测定蔬菜与水果中阿维菌素残留量时,用液液萃取法净化了蔬菜(青瓜、菠菜)与水果(梨)的样品提取液。张侃侃等[9]测定甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在水稻植株、稻米、稻田水样及土壤中的消解动态和最终残留时,用液液萃取法净化了由丙酮-水、二氯甲烷提取的水稻、稻米和土壤的样品液。

1.2 固相基质分散法(MSPD)

Barker等[10]对固相基质分散法(MSPD)在分析化学上分离和提取固体、半固态或高黏性生物样品的应用进行了详细的介绍。张倩等[11]对MSPD各参数进行了优化和设计,建立了4种蔬菜中阿维菌素的MSPD前处理法。

1.3 超临界流体萃取法(SFE-HPLC-RLD)

Danaher等[12]建立了动物肝脏中阿维菌素、伊维菌素、依立菌素和多拉菌素的多残留超临界流体净化方法。李珠柱等[13]采用超临界流体技术能有效地把模型药物阿维菌素吸附到多孔空心结构中,吸附量可达61.5%。

1.4 固相柱萃取法(SPE)

缪琪等[14]建立了固相柱萃取-高效液相色谱法(SPE-HPLC),检测枸杞中阿维菌素B1a残留量的方法,样品用乙腈提取,经C18固相萃取柱净化,采用C18柱分离。张云等[15]在对鳗鱼的测定中用碱性氧化铝柱对样品提取液进行净化去脂。

2 检测技术

AVMs在食品中的残留量极微[16],须选择特异性强、灵敏度高、速度快的检测方法。仪器分析技术的准确性、精密性与免疫分析技术的简便快捷相结合,该联合技术应用日趋广泛,同时多残留分析技术也是AVMs残留分析技术的发展方向。AVMs分子质量大,极难气化,目前尚无可行的气相色谱衍生化方法,无法采用气相色谱分析。

阿维菌素类药物残留检测方法中酶联免疫分析法(ELISA)灵敏度较高,操作简单快速,但重复性不好,且不易标准化。高效液相色谱-紫外检测器(HPLC-UV)前处理较简单,具有较好的准确度和精密度,但由于其检测限较高,一般多用于阿维菌素类药物制剂的检测。高效液相色谱-荧光检测法(HPLC-FLD)的检测限低,干扰少,是目前使用最广泛的阿维菌素类药物残留的检测方法[17]。但液相色谱-荧光检测法需要繁琐的衍生化反应,前处理较为复杂,检测的特异性和灵敏性也不强,耗时较长。因此,具有高选择性、高灵敏性、前处理简单易行的高效液相色谱联用质谱法(HPLC-MS)和高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS-MS)将逐步成为阿维菌素类药物残留分析的主流方法[18]。

2.1 高效液相色谱法(HPLC)

HPLC是以液体为流动相的一种色分离技术,采用了高压输液泵、高灵敏度检测及高效微粒固定相(粒度5~10 μm),从而在分离速度、分离效能、灵敏度、定性定量、可靠性等方面都达到和气相色谱法相媲美的程度,保持了液相色谱对样品适用范围广、流动相可选择的种类多等特点。

AVMs的共轭二烯结构在λ=240~250 nm处有强烈的紫外吸收,利用此特点,可建立紫外检测,但在此光谱区域存在着皮质激素、维生素、脂类、酸等众多内源性物质,严重地干扰了AVMs的色谱分析[19],因此,紫外测定法并不适合AVMs的残留分析。但荧光衍生化方法检测却可弥补紫外测定方法的不足。荧光检测法使检测的选择性和灵敏度显著提高,检测限较紫外法低约1~2个数量级,可满足AVMs残留分析需要,但该方法对样品净化要求比较严格。

目前,关于荧光检测方法[20]的报道比较多。侯晓林等[21]采用高效液相色谱分离,荧光检测器检测,建立了固相萃取分析牛组织中埃普利诺菌素、阿维菌素、多拉菌素和伊维菌素残留的方法,样品用乙腈提取,碱性氧化铝和C18-SPE柱净化,用乙酸酐和1-甲基咪唑的乙腈溶液作衍生化试剂,96℃条件下,完全衍生化需要100 min,衍生化反应繁琐,前处理较为复杂。Berendsen等[5]也从有机化学的角度用HPLC-FLD法针对牛奶中的阿维菌素类药物的多残留进行了新的定性和定量分析。

2.2 酶联免疫法(ELISA)

HPLC方法虽然取得了很好的试验结果,却需复杂的前处理过程和昂贵的仪器。因而,各国学者纷纷致力于检测技术的推陈出新,其中免疫技术的发展,为此提供了新的契机。免疫分析法是将免疫反应与现代测试手段相结合而建立的超微量测定方法。免疫分析法有荧光免疫测定法、酶免疫测试法、放射免疫测定法[22]。

ELISA主要以抗原与抗体的特异性、可逆性结合反应为基础,依靠比色来确定农药残留情况的检测方法。酶联免疫测定技术是生物酶技术与免疫分析技术相结合应用于农药残留分析领域的一门新技术,目前已有部分特异性的酶联免疫试剂盒投入使用[23]。ELISA和免疫学方法与仪器分析方法不同,它可使分析过程简化,适合复杂基质中痕量组分的分析、大批量样品的筛选。由于AVMs药物是半抗原,不能刺激机体产生抗体,需与大分子载体物质(如蛋白质)相结合制备人工抗原,免疫动物产生特异性抗体,然后建立免疫竞争法。赵卫东等[24]用酶联免疫法(ELISA),建立定量检测动物源性产品中阿维菌素残留的方法。免疫分析检测具有一定的盲目性,以及抗体依赖于国外进口等因素的影响,使酶联免疫法的应用范围受到较大的限制[23]。

2.3 液相色谱-质谱联用(HPLC-MS)

试验证明,液质联用(LC-MS)分析大环内酯类抗生素具有快速、高灵敏度的优点,对没有紫外吸收特征的抗生素以及对有交叉组分的抗生素具有良好的完全分离和定性分析的能力。所以,LC-MS是AVMs的理想确证方法,一般检测限可达到2~5 ng/g,在5~100 μg/kg之间回收率可达70%~94%[25]。

Dureden[26]在电喷雾电离(ESI)模式下,比较了几种阿维菌素类药物产生正负离子的行为特征,建立了牛奶中阿维菌素类药物多残留的液相色谱-串联质谱检测方法,其检测低限仅为0.5 μm/L。Hemandom等[27]采用液相色谱线性离子阱串联质谱技术,测定了鲑鱼肉等食品中阿维菌素类药物残留,定量下限0.1~5 μg/kg。Sherdan等[28]研究报道了牛奶中5种AVMs驱虫剂,即伊维菌素、阿维菌素、依立菌素、莫西菌素和米尔倍霉素的多残留检测方法。此方法使用简单的液液萃取,后用液相色谱-质谱-质谱联用技术(LC-MS-MS)进行定性、定量分离检测。

此外,近几年来在我国采用液相色谱-质谱联用方法对阿维菌素类药物的研究和检测也有了长足的进展。杨方等[29]建立了采用超高效液相色谱-电喷雾电离串联质谱同时检测茶叶中爱比菌素、甲胺基阿维菌素、乙酰胺基阿维菌素、伊维菌素、多拉菌素和莫西丁克6种药物残留的检测方法。董静等[30]建立了动物源性食品中阿维菌素、伊维菌素、多拉菌素、莫西菌素、埃普菌素、乙酰胺基阿维菌素6种阿维菌素类药物残留的高效液相色谱-串联质谱分析方法。该方法稳定、可靠,可满足动物源性食品中阿维菌素类药物残留检测与确证的需要。高华鹏等[31]建立了同时快速测定鳗鱼中AVM,DOR,IVR的超高效液相色谱-串联四极杆质谱(UPLC-MS/MS)方法。赵东豪等[32]建立了以高效液相色谱-串联质谱同时检测猪肉中阿维菌素、多拉菌素及伊维菌素3种大环内酯类药物残留的分析方法。

3 发展趋势

综观AVMs的检测技术,其发展趋势是向确证方法和多残留分析方向发展,研究主要集中在3个方面,即快速筛选方法的建立、样品前处理方法的改进和对阳性样品进行确证。液质联用残留检测技术除具有高度的选择性和灵敏度,并且对净化要求低,可以同时进行定性确证和定量检测,方法简便、操作性强,且有良好的准确性和精密性,使得分析过程简化,适合复杂样品中的痕量分析。正由于液质联用技术集色谱的高分离能力、质谱的高灵敏度和高选择性于一体,已逐渐成为当代最重要的分离和鉴定分析方法之一。

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