王 瑤,周建華,張鴻雁,邴 欣
(1.山東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東濟(jì)南250014;2.山東省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,山東濟(jì)南250103)
食品中己烯雌酚的檢測方法
王 瑤1,周建華1,張鴻雁1,邴 欣2,*
(1.山東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東濟(jì)南250014;2.山東省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,山東濟(jì)南250103)
己烯雌酚是人工合成的雌激素,主要添加在飼料中,能引起人體內(nèi)激素失調(diào)等疾病。綜述了己烯雌酚的理化性質(zhì)、存在的危害、測定方法等,重點(diǎn)介紹了己烯雌酚的定性和定量測定方法,為我國食品檢測方法的研究提供借鑒的依據(jù)。
己烯雌酚,雌激素,食品,測定方法
己烯雌酚(Diethylstilbestrol)是一種人工合成的雌性激素類藥物,常當(dāng)做性激素調(diào)節(jié)動物的生理功能,還被用作動物飼料添加劑,以促進(jìn)動物的生長。國內(nèi)外研究表明,己烯雌酚可以破壞機(jī)體的遺傳物質(zhì),導(dǎo)致基因突變,引發(fā)腫瘤。由于己烯雌酚的濫用,對動物性食品中己烯雌酚的殘留檢測引起了國內(nèi)外的高度重視。目前己烯雌酚的檢測方法主要有高效液相色譜法、氣相色譜法、酶聯(lián)免疫分析法、電化學(xué)法和熒光測定法等。
己烯雌酚別名丙酸己烯雌酚、女性素、人造求偶素等,分子式C18H20O2,相對分子質(zhì)量268.35,化學(xué)名稱(E)-4,4’-(1,2-二乙基-1,2-亞乙烯基)雙苯酚。己烯雌酚是一種無色結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末,幾乎無臭、無味。有兩種幾何異構(gòu)體,其中反式作用較強(qiáng),用于醫(yī)藥。熔點(diǎn)169~172℃,紫外最大吸收波長為242nm。幾乎不溶于水,溶于乙醇、氯仿、乙醚、脂肪油、稀氫氧化鈉溶液。Coats[1]通過模型生態(tài)系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn),己烯雌酚在環(huán)境中降解很慢,能夠在生物體中積累,造成對環(huán)境的污染和對生物體的危害。己烯雌酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)式見圖1。
圖1 己烯雌酚的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig.1 Chemical structure of diethylstilbestrol
己烯雌酚是人工合成的非甾體雌激素,屬于雌激素及孕激素類藥物。它在促進(jìn)動物蛋白質(zhì)的合成代謝、提高動物日增重和減少脂肪等方面效果明顯[2],另外具有增加瘦肉率、治療胎衣不下、排出死胎以及提高飼料轉(zhuǎn)化率等功能而廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)[3]。將其添加到飼料里可以提高產(chǎn)崽率或催情作用,同時(shí)通過飼喂會使己烯雌酚殘留在動物的內(nèi)臟以及肌肉組織中[4]。它存在于動物源性食品中,如果在肝臟、雞肉、蛋、奶中殘留,被人食用后能夠損傷肝臟,引起少兒的發(fā)育早熟、男性女性化、破壞機(jī)體遺傳物質(zhì)、導(dǎo)致基因突變[5]以及人體內(nèi)激素失調(diào),女性乳腺癌、卵巢癌等疾病[6]。
目前世界上許多國家已經(jīng)規(guī)定己烯雌酚在家畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中禁用。我國于1999、2002年先后兩次制定法規(guī)禁止DES及其鹽、酯制劑用于所有食品動物的所有用途[7-9]。然而,由于巨大經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使,濫用己烯雌酚的現(xiàn)象依然存在。因此加強(qiáng)對飼料產(chǎn)品中己烯雌酚的監(jiān)測可以保障食品安全工作的順利開展,從而保護(hù)人的健康與安全。
近幾年,高效液相色譜法大量用于食品和飼料中己烯雌酚的測定,該法已經(jīng)成功地應(yīng)用于肉制品、奶粉、海產(chǎn)品和飼料中己烯雌酚含量的測定,使用較廣泛的是甲醇和磷酸二氫鈉溶液為流動相,采用熒光或紫外檢測器檢測,該法有較好的精密度和準(zhǔn)確度。
萬美梅等[10]建立了動物組織中己烯雌酚的高效液相色譜檢測方法,流動相為乙腈和磷酸二氫銨,己烯雌酚濃度在0.2~100ng/g范圍內(nèi)具有良好線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.9995。各組織不同添加濃度的平均回收率均為80%,批內(nèi)變異系數(shù)小于3.60%,批間變異系數(shù)小于3.72%,檢測限為0.2ng/g。張彩虹[11]用甲醇二次提取畜禽肉及內(nèi)臟中己烯雌酚,按常規(guī)取樣5g時(shí)最小檢出濃度0.24mg/kg,加標(biāo)回收率分別為98.7%~104.3%和99.6%~101.7%,精密度小于5%,相關(guān)系數(shù)為0.9996。劉虹等[12]建立測定奶粉中己烯雌酚的高效液相色譜法,測定己烯雌酚的線性范圍0.5~200g/mL,相關(guān)系數(shù)為0.9995,平均回收率92.2%,檢出限為0.06μg。林紅英等[13]建立了鰻魚肉中己烯雌酚的高效液相色譜檢測方法,平均回收率可達(dá)84%以上,相對偏差小于15%,最低檢測限為10μg/kg。
Xu等[14]通過高靈敏的高效液相色譜熒光檢測器檢測水產(chǎn)品中己烯雌酚的含量。通過在濃硫酸中的磺化反應(yīng)和水解作用,把己烯雌酚轉(zhuǎn)變成能夠發(fā)射出熒光的物質(zhì),并用高效液相色譜的方法進(jìn)行測定,檢測下限是0.1μg/kg,回收率超過86%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于6.2%。
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用常被用于己烯雌酚含量的確證,分析過程包括提取、樣品預(yù)處理和帶有四級離子捕獲質(zhì)譜分析器的電噴霧質(zhì)譜定性的反相高效液相分離過程。色譜條件:流動相為乙腈-水,流速0.2mL/min,進(jìn)樣體積10μL,柱溫35℃。在0.1~500μg/L濃度范圍內(nèi)呈良好的線性,相關(guān)系數(shù)為0.999。在1、5、20mg/kg 3個(gè)添加水平,平均回收率75.2%~97.6%,日內(nèi)變異系數(shù)為2.1%~6.3%,日間變異系數(shù)為3.2%~9.7%,檢測限為10μg/kg[16]。常碧影等[17]建立了液相色譜-質(zhì)譜法測定飼料中己烯雌酚的分析方法,最低檢出限0.5ng,回收率平均92.86%,平均變異系數(shù)5.64%,適合多種動物各種飼料品種中己烯雌酚的測定。
只要己烯雌酚在分離柱溫度范圍內(nèi)可揮發(fā)或可轉(zhuǎn)化為可揮發(fā)物質(zhì),氣相色譜就可用于測定己烯雌酚。宮向紅等[15]建立了水產(chǎn)品中己烯雌酚的氣相色譜-質(zhì)譜檢測方法,當(dāng)添加水平在0.5~1.0μg/kg時(shí),回收率大于75%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.9%~2.7%,相關(guān)系數(shù)為0.999。
以上介紹的檢測己烯雌酚的各種方法往往需要復(fù)雜昂貴的儀器,而且需要經(jīng)過繁瑣的前處理,很難達(dá)到快速、簡便的現(xiàn)場檢測要求。酶聯(lián)免疫分析方法具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、簡便和快速等優(yōu)點(diǎn)。這些豐富的分析研究成果對于監(jiān)測和安全使用己烯雌酚起到了十分重要的作用。
Wang等[18]用試劑盒進(jìn)行酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)測定己烯雌酚的殘留。Wang等[19]運(yùn)用多克隆抗體進(jìn)行間接競爭酶聯(lián)免疫方法測定己烯雌酚,己烯雌酚的檢測下限是0.01ng/mL,IC50值為1.02ng/mL,回收率為86%~120.2%。Wang等[20]又用單克隆抗體通過間接競爭酶聯(lián)免疫實(shí)驗(yàn)測定己烯雌酚,IC50值為9.8ng/mL,檢測下限是2.3ng/mL,檢測的線性范圍是2~42ng/mL。Xu等[21]運(yùn)用競爭的酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)對己烯雌酚進(jìn)行了定量測定,對雞肉和肝臟組織進(jìn)行了檢測,IC50值為2.4ng/mL,檢測下限是0.07ng/mL。Goldstein P等[22]為了定量檢測組織、細(xì)胞和亞細(xì)胞中的己烯雌酚的濃度,將KLH和半抗原偶聯(lián)制備抗己烯雌酚抗體,應(yīng)用改良的酶聯(lián)免疫方法對己烯雌酚進(jìn)行研究。
胡鯤等[23]用國外進(jìn)口試劑盒測定中華鱉肌肉中己烯雌酚殘留量,檢測下限是0.0125μg/kg,平均回收率為74.8%,變異系數(shù)為1.763%~3.084%。王文[24]等建立了間接競爭酶聯(lián)免疫吸附分析方法,該方法的最低檢測限為0.04ng/mL。廖敏等[6]通過對羅非魚和對蝦樣品加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),試劑盒在加標(biāo)濃度為1.00μg/kg和2.00μg/kg時(shí),對蝦和羅非魚樣品的加標(biāo)回收率為78.80%~93.30%。邴愛英[25]等用酶聯(lián)免疫法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),該方法的檢測靈敏度為0.125ng/mL,可定量檢測范圍是0.25~15.60ng/mL。Degand[26]用酶聯(lián)免疫法測定牛尿液中己烯雌酚含量,最低檢測限是0.09ng/mL,完全滿足歐盟對己烯雌酚允許的最大殘留量為2μg/kg的要求。
己烯雌酚分子中的酚羥基具有電化學(xué)活性,在多壁碳納米管修飾玻碳電極上出現(xiàn)靈敏的氧化峰。而在同樣的條件下,己烯雌酚在裸玻碳電極上的電化學(xué)活性卻低得多,因此可用電化學(xué)方法測定己烯雌酚。
王術(shù)皓等[27]建立了一種測定己烯雌酚的電化學(xué)酶免疫分析新方法,此方法測定的己烯雌酚線性范圍是1.0~500ng/mL,檢出限為0.4ng/mL。孫延一等[28]制作了碳納米管修飾電極,并研究己烯雌酚在該電極上的電化學(xué)行為。峰電流與己烯雌酚濃度在1×10-8~2×10-6mol/L有良好的線性關(guān)系,檢測限為2.5×10-9mol/L。1×10-6mol/L己烯雌酚溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.9%。吳翠敏[29]在玻碳電極上,在pH=9.0的磷酸鹽緩沖溶液中,己烯雌酚對Luminol(發(fā)光試劑)的電化學(xué)發(fā)光有一定的抑制作用,己烯雌酚濃度在1.5×10-6~2.5× 10-5mol/L范圍內(nèi)與發(fā)光減少值分段呈良好的線性關(guān)系,檢出限為5.0×10-7mol/L。對5.0×10-5mol/L己烯雌酚平行測定10次,其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.28%。
基于己烯雌酚與濃硫酸反應(yīng)后的水解產(chǎn)物的熒光性質(zhì),可建立一種測量己烯雌酚的熒光光度分析方法。潘祖婷等[30]研究了不同環(huán)境介質(zhì)對產(chǎn)物熒光性質(zhì)的影響,在0~4.5×10-6mol/L濃度范圍內(nèi),熒光強(qiáng)度與濃度之間呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.9996,檢測限為2.0×10-8mol/L。
由于己烯雌酚的濫用,國內(nèi)外開始高度重視食品中己烯雌酚的檢測。己烯雌酚在動物體內(nèi)代謝快,在組織中濃度低,因此其檢測方法應(yīng)準(zhǔn)確、靈敏、特異和精確[10]。己烯雌酚的定性以及定量測定方法的研究涉及樣品處理方法、檢測器靈敏度、雜質(zhì)干擾等諸多因素的影響。根據(jù)實(shí)際需要,可選用適宜的測定方法。目前我國應(yīng)盡快制定己烯雌酚的含量測定的國標(biāo)方法,為我國食品安全等行業(yè)的發(fā)展提供借鑒的依據(jù)。
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Review on detection methods of diethylstilbestrol in food
WANG Yao1,ZHOU Jian-hua1,ZHANG Hong-yan1,BING Xin2,*
(1.College of Life Science,Shandong Normal University,Jinan 250014,China;2.Shandong Supervision and Inspection Institute for Product Quality,Jinan 250103,China)
Diethylstilbestrol is an artificial synthetic estrogen,mainly added in fodder,and can cause an imbalance of human body hormone.The physicochemical property,presence,the harm to human health and detection methods of diethylstilbestrol were reviewed.Qualitative and quantitative detection methods of diethylstilbestrol were introduced in detail,which could offer a helpful reference for further study of detection methods of diethylstilbestrol in food.
diethylstilbestrol;estrogen;food;detection methods
TS207.3
A
1002-0306(2012)03-0373-03
2011-02-28 *通訊聯(lián)系人
王瑤(1986-),女,碩士,研究方向:食品安全檢測。
山東省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局科研項(xiàng)目(2009KYZ05);第四十七批博士后基金(20100471569)。