水产品中氟喹诺酮类多残留检测方法的研究论文_杨燕芬,陆亦在

水产品中氟喹诺酮类多残留检测方法的研究论文_杨燕芬,陆亦在

杨燕芬 陆亦在

广西南宁市疾病预防控制中心 530023

摘要:氟哇诺酮类药物因其具有抗菌谱广、抗菌作用强、使用方便等特点,被广泛应用于兽药临床和水产养殖中。水产品中氟喹诺酮类药物残留不仅会给动物性食品安全带来潜在隐患,也会对人类的健康及生存环境造成危害。提供准确的水产品氟哇诺酮类药物多残留检测方法成为食品安全监测一项刻不容缓的任务。本文对该类药物在水产品中的残留分析方法进行综述和合理的展望,旨在为进一步开展水产品中氟哇诺酮类药物残留研究和监测提供借鉴。

关键词:氟喹诺酮类药物残留;水产品;检测方法

氟哇诺酮类(Fluoroquinofones,FFQs)是一类人工合成的广谱抗菌药,是第三代喹诺酮类药物,药物通过抑制细菌的DNA回旋酶,影响拓扑异构酶Ⅳ,干扰细菌的DNA复制而阻碍细菌DNA 合成,最终导致细菌死亡而抗菌。此类药物属吡酮酸衍生物,喹啉环的C-6位上有氟原子,C-7位上连接哌嗪基或吡咯基,加入氟原子后增加了其脂溶性,增强了对组织细胞的穿透力,因而吸收好,组织中药物浓度高,半衰期长,大大增加了抗菌谱和杀菌效果。FQs药物具有抗菌谱广、抗菌作用强、使用方便、不良反应小,以及价格低廉等特点,20余年来已成为发展最快的化学合成抗菌药物,在临床上广泛用于人类和动物的各种感染性疾病的治疗[1],其主要有诺氟沙星、环丙沙星、恩诺沙星、沙拉沙星、单诺沙星和达氟沙星等。随着氟喹诺酮类药在兽医临床和水产养殖中的应用,其残留问题已引起了广泛的关注[2]。本文就水产品中氟喹诺酮类多残留检测方法简要综述。

1、水产品氟哇诺酮类使用现状

随着我国水产养殖业的不断发展,抗生素在水产养殖业的应用越来越广泛,抗生素的应用有效地预防和控制了许多水产感染性疾病的发生、促进动物生长和提高饲料的利用率极大地促进了水产养殖业的发展。氟哇诺酮类因抗菌谱广、抗菌作用强、使用方便等特点近年来在水产养殖中大量使用。而违规使用兽用抗生素、不执行休药期规定等,最终导致氟哇诺酮类在水产品体内残留超标。兽用喹诺酮类药物残留不仅对人体造成急慢性不良反应,有潜在的致癌性和遗传毒性,容易使病菌产生耐药性,而且造成生态环境污染,严重威胁食品安全。叶计朋等[3]报告:珠三角重要水体中枯季水体中氧氟沙星和诺氟沙星的含量要明显高于瑞士一些河流中药物的含量,与该国家污水处理厂的含量水平相当,这在很大程度上反映了氟喹诺酮类药物在我国具有较高的用量,细菌耐药性的不断增强和环境雌性化是当前人类面临两个重要健康挑战,它们都和药物的使用和污染有关。因此,对水产畜牧业合理使用抗生素已经成为食品安全和养殖业健康发展中一个不容忽视的问题。目前,我国、欧盟以及日本都已制定了多种氟喹诺酮类药物在动物组织中的最高残留限量[4],因此,加强对兽药氟喹诺酮类药物多残留监测显得尤为重要。

2 氟哇诺酮类残留检测方法

2.1 酶联免疫法(competitive indirect ELISA,ci-ELISA)

酶联免疫法是70年代在放射免疫分析法的基础上发展起来的一种新的免疫分析法,它将酶催化反应的放大作用和抗原抗体亲和反应的高专一性、特异性相结合,以酶标记的抗原或者抗体作文主要试剂的免疫测试方法,具有很高的灵敏度,检测下限可达到ng甚至pg水平。近年来它在临床检验、生化分析、疾病预防等方面有着广泛的应用[5]。由于氟喹诺酮是半抗原,它不能刺激机体产生抗体,因而要使半抗原性物质具有免疫原性就需使其与大分子载体物质(蛋白质)相结合制备人工抗原,而后将其作为抗原进行免疫,动物体内即可产生体异性抗体。然后建立酶免疫竞争法测定氟喹诺酮含量。胡鲲等[6]建立了基于单克隆抗体的间接竞争酶联免疫法,并比较了其与高效液相色谱法在灵敏度、准确性和重现性等方法学参数上的差异。实验结果显示,经过浓缩、净化等前处理过程,ci-ELISA 与HPLC的检测灵敏度分别可以达到10 μg/kg和 1 μg/kg,回收率分别为79.28 % -92.92 %和 86.27 % -97.32 %,相对标准偏差分别在3.21 %-8.88 %和2.66 %-5.52 %。实验结果表明前者经济、高效,适合作为初筛方法大批量筛选样品;后者灵敏度、重现性更好,适于在实验室条件下作为验证方法。酶免疫测定法特点:试样预处理简单、特异性强,由于抗体的批次不同,测定结果可能出现微小差异,灵敏度不高。

2.2 胶体金免疫测定法(Colloidal gold immunoassay assay,CICA)

胶体金免疫测定法(CICA)测定动物性食品中FFQs方法是用胶体金标记检测抗原的抗体,通过抗原抗体的特异性反应,形成肉眼可见的条带的检查方法。李向梅等[7]胶体金免疫测定法同时检测牛奶中恩诺沙星、环丙沙星、诺氟沙星等13种喹诺酮类药物和庆大霉素,此法对其他喹诺酮类药物如:沙拉沙星、二氟沙星、司帕沙星、帕珠沙星等无交叉反应,对其他氨基糖苷类药物也无交叉反应,对牛奶中这13种喹诺酮类药物检测限为20 ng/mL,完全满足国家对这两类药物的残留限量要求,同时筛选方法未出现假阳性和假阴性现象。吴广红等[8]运用此方法检测肉、鱼、虾等组织,灵敏度最低值可达到10 ng/mL,只需3 min~5 min,与类似物无交叉反应,试剂具有较高的灵敏度及特异性,操作便捷,稳定可靠,可作为喹诺酮类残留现场监控的有效筛检手段。

2.2微生物学法

微生物学方法是抗生素测定的常用方法。该方法用拭子采用动物体内的组织液,然后将其放置于涂满枯草杆菌的培养基体中保温过夜。观察是否在拭子周围出现抑菌环,若有即表明组织液中有大量抗生素存在。黄晓容等[9]报道了鳗鱼及其制品中哇诺酮类药物残留的微生物快速检测方法,检测限为环丙沙星20 μg/kg;恩诺沙星25 μg/kg;其它喹诺酮类药物50-250 μg/kg,6-8 h即出结果。鳗鱼及其制品的恩诺沙星的回收率为75.89 % -83.12 %。微生物学法特点:易操作,费用低,可用于大量样品的筛选,灵敏度低(3 mg/kg),特异性差,一般抗生素类药物都有此反应。

2.3高效液相色谱法(HPLC)

氟喹诺酮类的HPLC分离一般采用反相色谱法,此种方法的灵敏度、特异性都非常高,可以准确地定性、定量。林清强等[10]建立了高效液相色谱法检测鳗鱼中恩诺沙星、环丙沙星、诺氟沙星等合成抗菌剂残留的方法,各标准曲线线性范围 0.05-1.20 μg/mL,线性相关系数r= 0.9911- 0.9943,实验回收率为55.0 % -85.9 %,RSD在5.58 %-7.38%(n= 5),检测低限分别为1 μg/kg,2 μg/kg,2 μg/kg。惠芸华等[12]建立了固相萃取-反相高效液相色谱法,同时分析了测定水产品种中9种氟喹诺酮类药物残留的方法。诺氟沙星、环丙沙星、培氟沙星、二氟沙星和恩诺沙星检出限为1.0 μg/kg,单诺沙星为0.2 μg/kg,沙拉沙星为2.0 μg/kg,氧氟沙星为5.0 μg/kg,麻保沙星为50.0 μg/kg,各组分平均回收率在75 %-98 %之间,相对标准偏差为0.5 %-9.0 %。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆David H.Wright等[11]于1998年报道了用HPLC法测定生长组织中的氟喹诺酮类抗生素残留。但由于氟喹诺酮结构中的叔胺基和羧基基团能在水中发生解离,固定相表面的活性位点可通过氢键或离子交换作用强烈吸附氟喹诺酮类,出现色谱峰拖尾,导致峰形异常和分离度下降。故在测定氟喹诺酮时一般使用高纯度硅胶为基质并经端基封尾处理的C18或C8填料作固定相,且流动相中添加二价盐,以改善峰形。HPLC法特点:仪器操作方便,样品前处理过程较简单,灵敏度较高(10 μg/kg),可以满足常规检测的要求。

2.4液相色谱-质谱联用法(LC-MS)

液相色谱-质谱联用是确证检测氟喹诺酮类残留物的较理想方法。该法具有较高的灵敏度和选择性,对LC分离度要求不高。特别是基于大气压电喷雾电离接口技术的LC-ESI-MS能获得较强的氟喹诺酮类分子离子峰,适宜在SIM(选择离子监测)模式下进行高灵敏度检测,一般采用正离子方式。康莉等[12]建立高效液相色谱-串联质谱法检测水产品中 氟喹诺酮类药物残留分析方法,样品经乙酸铵缓冲液-乙腈提取,正已烷脱脂净化后,用Atlantis C18柱分离,以乙腈水(含0.4%甲酸)作为流动相,采用电喷雾离子源(ESI),阳离子模式,多反应监测(MRM)方式检测,外标法定量。在本实验条件下,氟喹诺酮药物在0.020-5.0 mg/L范围内线性良好,最低检出浓度0.50-31.4 μg/kg,相对标准偏差值(RSD)在0.99 % -5.94 %之间,样品平均加标回收率在62.2 %-99.2 %之间。实验结果表明该方法能同时对水产品中多种氟喹诺酮类药物残留进行定性及定量分析,方法精密度较好、准确度较高,结果较满意。施冰等[13]建立了水产品(鳗鱼、虾、鱼肉)中7种氟喹诺酮类抗菌素残留量 液相串联质谱测定方法。测定的7种氟喹诺酮类抗菌素包括:诺氟沙星、环丙沙星、恩诺沙星、氧氟沙星、单诺沙星、双氟沙星、沙拉沙星。七种氟喹诺酮抗菌素标准在1.0 ng/mL-200 ng/mL范围内具有良好的线性。该方法回收率高,样品检测限(LOD)为0.5-2.9 μg/kg,定量检测限(LOQ)分别为9.6(NOR)、6.8(CIP)、1.8(ENRO)、2.8(OFL)、8.2(DANO)、5.4(SARA)、2.4(DIF)μg/kg,可作为原鳗、烤鳗、虾肉、鱼肉等样品的定量检测和确证方法。本方法的检测限、定量检测限、精密度和回收率等技术指标符合国外对氟喹诺酮类抗菌素残留的最大允许限量(MRL)要求。LC-MS法特点:样品前处理简单,选择性好,灵敏度最高(2 μg/kg),但是由于仪器价格昂贵以及仪器操作复杂等方面的原因,该方法尚未成为常规检测的首选方法。

3 展望

目前绝大部分重要的兽药都己建立残留分析方法。氟喹诺酮类药物多残留属于一种多学科交叉的方法学领域,分析对象和样品基质复杂、几乎所有的分析理论和技术在残留分析中都得到了研究与应用,但色谱分析法一直占据主导地位,但由于仪器价格昂贵以及仪器操作复杂等制约其发展。纵观20多年来残留分析乃至整个分析化学领域的发展过程,检测限是残留分析方法使用中最主要的限制因素,追求高灵敏和高分辨是分析方法发展的两个基本主题。随着药物结构的日益复杂化、低剂量化和样品数量的增多,提高对这些物质的分析能力和分析效率是残留分析的重要发展方向。加快研制开发简单易操作、快速准确检测的方法和使用的胶体金试纸卡等方法,作为广大基层工作人员对兽药喹诺酮类残留现场监控的有效筛检手段。

氟喹诺酮类药物多残留问题是关乎人类健康、食品安全和生态环境的大问题,仅仅通过提高检测技术是不够的。需要向广大群众普及兽药残留危害的知识,提高养殖户的素质;政府加强兽用抗生素的监管,同时加快立法速度,切实提高我国动物性食品安全水平,保障人民的身体健康。

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论文作者:杨燕芬,陆亦在

论文发表刊物:《健康世界》2015年13期供稿

论文发表时间:2015/11/13

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