兽药残留检测技术现状

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1、兽药残留检测技术现状摘 要 近年来，国际上发生了一系列重大的食品安全事件，使得消费者对食品安全的信 任度下降，对食品来源的关注逐渐增加。 动物源性食品安全问题现已成为全球性的议题。 因此，建立准确、灵敏、可靠的兽药残留分析方法刻不容缓。本文介绍了目前兽药残留 分析的检测现状。 关键词 兽药残留检测 食品安全 Abstract In recent years, a series of major international food safety incidents have happened, consumers trust in food safety dropped, and focus

2、on increasing food sources. Animal-derived food safety has become a global issue. Therefore, there must be establishing accurate, sensitive and reliable way about analysis of veterinary drug residues without delay. This article describes the current status of the detection of veterinary drug residue

3、 analysis. Keywords Residues of Veterinary Drugs detect food security 0 前言近年来，兽药在畜牧生产中的应用增加，由此导致的动物性食品中兽药残留问题日 益突出。兽药残留分析是复杂混合物中痕量组分的分析技术，既需要精细的微量操作手 段，又需要高灵敏的痕量检测技术，难度大、仪器化程度和分析成本高，分析质量控制 和分析策略有特殊要求。现对兽药残留分析中的和检测方法作简要介绍1。1 检测技术有许多高灵敏、 通用性或专一性强的检测器供选用，如氢焰离子化检测器 (FID)、氮 磷检测器 (NPD)等。但是大多数兽药极性或沸点偏高，需繁琐

4、的衍生化步骤，限制了气 相色谱法 (GC)的应用。所以， 2O 世纪 80 年代后 HPLC 的发展速度超过 GC，相当数量 的兽药采用或改用HPLC 进行分析，如氯霉索、磺胺类药物等。 1.1 标记免疫分析技术21.1.1常见标记免疫分析技术及其应用 1.1.1.1放射免疫分析 放射免疫分析 (Radioimmunoassay ，RIA)是最早建立的标记免疫检测方法。1968年， Centeno等首次将 RIA 用于 DDT 和马拉硫磷的检测，其后该技术在对硫磷、克百威、 百草枯、氯霉素、青霉素等农兽药残留检测中得到了广泛应用。 1.1.1.2酶免疫分析 酶免疫分析 (Enzyme immu

5、noassay ，EIA) 是在抗原或抗体分子上标记特定的酶，依 据抗原抗体反应的特异性和酶催化显色反应的高效性对超微量残留物进行检测。酶联免 疫吸附分析法 (Enzyme1inkedImmunosorbent Assay，ELISA) 是目前最常用的酶免疫分 析方法。 ELISA 法是一种非均相免疫测定方法，即抗原、抗体反应在固液相间进行，反 应平衡后需要进行两相分离，在实际应用中检测农兽药等小分子物质常采用间接竞争 ELISA 法和包被抗体 (或抗原 )直接竞争 ELISA 法。迄今为止，已建立了有机磷、拟除虫 菊酯、三嗪类、磺胺类及氟喹诺酮类等农兽药的单残留和多残留ELISA 检测方法。

6、 1.1.1.3荧光免疫分析 荧光免疫分析 (Fluorescent immunoassay ，FIA) 的种类很多，如时间分辨荧光免疫分 析 (Time resolved fluoroimmunoassay， TRFIA) 、 荧 光 偏 振 免 疫 分 析 (Fluorescence polarizafion Immunoassay， FPIA) 、 荧 光 猝 灭 免 疫 分 析 (Fluorescence quenching immunoassay ， FQIA) 和荧光增强免疫分析 (Fluorescence enhancedimmunoassay， FEIA) 等， 它们以荧光物质

7、为标记物，基于免疫反应对待测物进行检测。在药物残留分析方面，TrFIA 的研究目前仅局限于敌草隆、甲草胺、沙丁胺醇等少数农兽药。 1.1.1.4化学发光免疫分析 发光物质主要有物理、化学和生物发光三类。在小分子药物残留检测中，化学发光 免疫分析 (Chemiluminescence immunoassay ，CLIA) 的应用最广泛。 CLIA 以发光物质或 酶标记抗原或抗体，标记抗原和抗体与待测物反应后经分离、洗涤等步骤，加入氧化剂 或酶底物而发光，通过测量最后的化学发光强度，利用标准曲线测定待测物的含量。目 前国内外已建立了甲基对硫磷、涕灭威、克百威、氯氰菊酯、氯霉素、链霉素、盐酸克 伦特

8、罗等农兽药方法。 1.1.1.5胶体金标记免疫分析 胶体金标记免疫分析技术 (Colloidal gold immunoassay，CGIA) 采用纳米金颗粒来标 记抗体，当金标抗体聚集到一定密度时，出现肉眼可以观察紫红色，实现对抗原和抗体 反应结果进行测定。实际应用中一般通过制备抗农药或兽药的单克隆抗体，将其做成胶 体金免疫层析测试条，直接检测样品中的农药或兽药残留。 1.1.2其他免疫分析技术 1.1.2.1以量子点为探针的免疫分析 导体量子点纳米晶 (semiconductor quantum dots nanocrystai)，简称量子点 (quantum dots,QDs)，特别是

9、IIB-VIA族荧光量了点 (如 CdSe,CdTc) ，在纳米尺度时表现出许多独 特的光、电特性。在农兽药等小分子化合物残留检测方面的研究则刚起步。Vinayaka等 建立了基于 CdTe量子点的免疫荧光法， 用于检测除草剂 2， 4 一 D， 检测限达 250 pg/mL。 Chen等研制了基于量子点标记的竞争性ELISA 法，用于快速检测鸡肉中恩诺沙星残留 量，方法的线性检测范围为1100 ng/mL，最低检测限为 25 ng/mL。Ding 等以量子 点作为荧光探针标记二抗， 建立了检测鸡肉组织中磺胺二甲嘧啶的间接竞争荧光免疫分 析法，方法检测限为1.0 ng/L，标准添加回收率为80

10、61174。 1.1.2.2基于核酸适体的免疫分析 核酸适体 (Aptamer)是一种功能类似抗体的新型仿生生物识别分子，它是利用指数 富集配体系统进化 (Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment ，SELEX) 技术，从人工体外合成的随机DNARNA 文库中筛出的一段单链寡核苷酸片段畔，一 般由 2580 个碱基组成，它的出现对以抗体为关键试剂的免疫分析技术的发展具有重 要意义。 1.2 单链抗体技术3单链抗体技术（ scFv）是抗体分子中保留抗原结合部位的最小功能片段的一种新型 重组蛋白，由重链可变区 (VH)和轻链

11、可变区 (VL)通过一段约 1525 个氨基酸残基构成的 弹性短肽 (Linker) 以非共价键相连而成，分子质量约为完整抗体分子的16，具有单一 抗原结合位点、分子质量小、组织穿透力强、体内清除快、免疫原性低、易于在大肠杆 菌中表达和进行基因进化等特点。近年来，随着单链抗重组抗体技术日益成熟，单链抗 体库技术近年来已经渗入到兽药残留检测领域。Korpimaki 等(2002，2004)利用噬菌体抗 体库技术制备的重组抗体对13 种磺胺类药物的交叉反应率明显优于传统单克隆抗体。 随后又对重组抗体进行改造。应用获得的重组抗体建证了能对18 种磺胺类药物进行多 残留检测的荧光免疫分析方法。 1.3

12、 蛋白芯片的应用4蛋白芯片兽药残留检测试剂盒集成了样品前处理及样品检测过程，该项技术是二十 一世纪发展起来的一种新的食品中兽药残留量检测技术。目前，该试剂盒可以实现对猪 肉、猪肝、鸡肉、鸡肝4种组织以及猪尿中恩诺沙星、磺胺二甲嘧啶、链霉素、克仑特 罗的半定量检测，除具有灵敏度高、特异性强、样品前处理简单，检测方便快速等优点 外，还可实现对上述多种兽药同时并行检测的优点，极大地节省了检测费用，缩短了检 测时间，进而提高了检测效率。1.4 稳定性同位素分析5同位素稀释质谱法 (IDMS) 是通过同位素丰度的精确质谱测量和所加入稀释剂的准 确称量，求得待测样品中某元素的绝对量，从而有效地把元素的化学

13、分析转变为同位素 测量。即在待测同位素样品中， 加入一定量含该元素另一同位素的稀释剂使其均匀混合， 达到同位素交换平衡后，测定相应同位素丰度比值，即可定量测定待测同位素含量，因 此，该方法具有同位素质谱测量的高精度和化学计量的高准确度。 1.5 液相色谱一质谱联用技术6液相色谱一质谱联用技术非常适合在食品检测领域中开展对违禁药物的检测、有毒 有害物质的分析和多组分药物残留的分析等大量工作。尤其是对违禁药物和生物毒素的 检测具有准确、灵敏、检出限低等优点。庞国芳等应用液相色谱串联质谱法同时测定家 禽组织中的 16 种磺胺，方法 LOD 为 1.012.0 g/kg，LOQ 为 2.024.0 g

14、/kg。彭涛等建 立了奶粉中硝基呋喃类代谢物残留量的检测方法，样品经酸水解，邻硝基苯甲醛衍生， 乙酸乙酯提取， MRM 采集模式，内标法定量。吴宗贤等应用高效液相色谱一串联质谱 法测定肠衣中 17 种磺胺类药物残留量， 定量限为 1.0 g/kg (磺胺眯为 2.0 g/kg)，检出限 在 0.4 g/kg 以下(磺胺眯为 1.0 g/kg)，方法适合于大批量样品的快速检测。 1.6 分子印迹技术7分子印迹聚合物 (MolecularlyImprinted Polymers ，MIPs)由于具有高度选择性、专一 识别性、高度稳定性和使用寿命长等优点，在许多领域，如固相萃取、传感器、色谱固 定相

15、、模拟抗体、模拟酶催化、膜分离等方面具有广阔应用前景。MIP 理化性质稳定， 具有耐酸碱、有机溶剂及环境因素的影响，又具有良好的分子识别能力，所以非常适合 作为传感器的识别元件。因此分子印迹技术使人们可以根据分析对象进行分子设计，制 备出相应的分子识别元件，提高传感器对被分析物的选择性。在国内，马杰报道了将克 伦特罗 MIP 颗粒填充在化学发光流通池中， 采用甲醛高锰酸钾发光体系与印迹聚合物 吸附的克伦特罗反应， 通过化学发光法建立了测定克伦特罗分子印迹流动注射化学发光 分析法；周候江等利用 MIP 识别元件通过化学发光传感器检测尿样中沙丁胺醇，检测限 为 0016 g/kg。 1.7SPR-

16、生物传感器8生物传感器是用生物活性材料（酶、蛋白质、DNA 、抗体、抗原、生物膜等）与 物理化学换能器有机结合的分析仪器，是一种较先进的检测与监控方法，也是物质分子 水平的快速和微量分析方法。 在兽药残留分析中， SPR-生物传感器大部分应用在牛奶中 抗微生物药物残留分析的研究上，例如检测磺胺二甲嘧啶、恩氟沙星、链霉素和异阿凡 曼菌素。2 结语兽药残留问题是当前全社会关注的热点问题。为了保证农产品的食用安全性，除了 从源头上对其生产过程加以控制外，还需要可靠、灵敏、安全的快速检测技术作为支撑 和保障。本文列举了部分农药残留检测技术，这些技术均具有各自的优势与局限，因此 在具体检测中需对检测方法有所选择，选取最合适的样品的检测方法。并且本文列举的 检测技术均尚待进一步发展和完善，以满足科研发展的需要。未来的兽药残留检测技术 会朝着更快、 更灵敏、更准确的方向发展， 在食品安全检测方面的应用也会越来越广阔。参考文献1蔡杰，黄晶 J.兽药残留检测中的样本前处理与测定方法.养殖技术顾问201