包永華,姜錦鵬
(浙江經貿職業(yè)技術學院,浙江杭州 310018)
硝基呋喃類藥物是一類是用來治療和控制大腸桿菌或沙門氏菌所引發(fā)疾病的抗生素。該藥價格低廉、抗菌療效好,曾被廣泛應用于畜禽和水產養(yǎng)殖業(yè),治療由大腸桿菌或沙門氏菌所引發(fā)的疾病。研究表明,硝基呋喃類藥物及其代謝物對人體有致畸、致突變和可疑致癌作用[1]。世界各國普遍規(guī)定食源性動物禁止使用硝基呋喃類藥物,并逐步健全和完善對該類藥物的管理和控制。在我國,2002年農業(yè)部第193號公告禁止使用呋喃唑酮和呋喃他酮,2005年農業(yè)部第560號公告將呋喃妥因和呋喃西林列入首批《獸藥地方標準廢止目錄》[2]。因此,加大對硝基呋喃類藥物殘留的檢測力度具有十分緊迫的現實意義。
硝基呋喃類藥物對光敏感、半衰期短,在動物體內代謝速度快,而代謝物以蛋白結合物的形式可以長期保持穩(wěn)定狀態(tài)。因此,為了檢測硝基呋喃類藥物殘留量,通常以硝基呋喃類藥物代謝物為目標分析物。近年來,國內外學者對水產品中硝基呋喃的檢測進行了大量研究,推動了硝基呋喃檢測技術的不斷發(fā)展。目前,硝基呋喃類代謝物的檢測方法主要有酶聯免疫法(ELISA)、高效液相色譜法(H PLC)、高效液相色譜-質譜法(H PLC-M S)、高效液相色譜-串聯質譜法(H PLC-M S/M S)、超高效液相色譜-串聯質譜法(U PLC-M S/M S) 等[3]。
隨著研究的深入,超高效液相色譜-串聯質譜法能夠充分發(fā)揮超高效液相色譜的高速、高分離度與串聯質譜的高選擇性、高靈敏度的優(yōu)勢,成為檢測水產品硝基呋喃類代謝物的主要手段。在分析超高效液相色譜-串聯質譜聯用的技術優(yōu)勢的基礎上,結合硝基呋喃類代謝物的性質特點,對超高效液相色譜-串聯質譜法在水產品硝基呋喃類代謝物分析中的應用進行了簡要綜述。
硝基呋喃類藥物包括呋喃唑酮、呋喃他酮、呋喃西林和呋喃妥因[2],它的基本結構是呋喃核的第5位引入硝基和第2位引入其他基團。這類藥物都具有相似的理化性質,性狀方面一般無臭、味微苦,外觀均呈黃色結晶性粉末。
硝基呋喃類藥物主要通過干擾細菌的氧化還原酶系統影響D NA合成,使細菌代謝紊亂而死亡。呋喃唑酮對常見的革蘭氏陰性菌和陽性菌有抑制作用,用于治療原蟲和細菌引起的痢疾、腸炎等腸道性疾病;呋喃西林臨床僅用作消毒防腐藥,用于治療創(chuàng)傷、化膿性皮炎等;呋喃妥因適用于腸桿菌屬等細菌所引起的尿路感染治療;呋喃他酮對大多數革蘭氏陽性菌、陰性菌均有抗菌作用[2]。
硝基呋喃類藥物的危害主要表現如下[4]:
(1)毒性。硝基呋喃類藥物本身具有極強的毒性,大劑量或長時間應用硝基呋喃類藥物可以直接對水產品造成中毒危害。
(2) 三致(致癌、致畸、致突變)。高劑量或連續(xù)性使用可導致水產品發(fā)生癌變。其中,呋喃他酮為強致癌藥物,呋喃唑酮具有中等強度致癌性,并可引起細菌突變。
(3)代謝物對人體危害。雖然硝基呋喃類原形藥物在機體內代謝迅速,但代謝產物能與蛋白質結合且相當穩(wěn)定,特別是水產品中硝基呋喃類代謝物殘留會通過食物鏈進行富集,最終對人體健康產生胃腸反應和超敏反應等危害。
LC-M S/M S法具有靈敏度高、檢測限低、抗干擾能力強、定性定量準等特點,所以廣泛應用于硝基呋喃代謝物的檢測和確證[5]。隨著超高效液相色譜(U PLC)的普及應用,加上內標物可降低基質效應對定量結果的影響,特別是U PLC-M S/M S具有多種離子源(ESI,AC PI)、多種質量分析器(四極桿分析器、飛行時間質量分析器和離子肼)和各種數據分析軟件可供選擇,其在水產品中硝基呋喃代謝物檢測中具有不可比擬的優(yōu)勢,同時可實現各組分快速、高效的定性和定量分析,提高檢測靈敏度和準確度,節(jié)省測定時間[6-7]。
王躍等人[8]建立超高效液相色譜-串聯質譜法同時測定水產品中4種硝基呋喃代謝物的方法,4種代謝物的質量濃度在0.1~10.0 ng/mL的范圍內,線性相關系數在0.999 6~0.999 9,檢出限均為0.05μg/kg,相對標準偏差為1.5%~4.2%,回收率為87.3%~94.5%。楊惠宇等人[9]采用固相萃取柱凈化-超高效液相色譜-同位素稀釋串聯質譜法快速測定水產品中硝基呋喃類代謝物殘留,4種硝基呋喃類代謝物的檢測限為0.01μg/kg,在0.05~10.00 ng/mL范圍內,相關系數r>0.999,平均回收率為88.5%~115.2%,相對標準偏差均小于8%。該方法與傳統方法比較,操作簡單快速,并有效縮短了檢測時間。高月明等人[10]應用超高效液相色譜-串聯質譜測法測定淡水魚中硝基呋喃代謝物,4種硝基呋喃代謝物的檢出限為0.07~0.25 μg/kg,在 0.1~10.0 ng/mL內線性相關系數 r>0.996,4種硝基呋喃代謝衍生物的加標回收率在75.4%~99.0%,相對標準偏差為2.5%~9.2%。王狄等人[11]利用同位素內標法定量,使用超高效液相色譜串聯質譜儀檢測水產品中4種硝基呋喃代謝物。通過對提取過程的簡化,并加入了固相萃取凈化步驟,4種代謝物的檢出限均低于0.25μg/kg,回收率在75.2%~23.3%,相對標準偏差小于9.4%。劉柏林等人[12]開發(fā)了動物源性食品中4種硝基呋喃代謝物的超高效液相色譜串聯質譜快速檢測方法,4種代謝物在0.1~10.0μg/L質量濃度范圍內線性良好,相關系數均達到了0.995以上,平均回收率在91.8%~107.0%,相對標準偏差均小于10%。孫濤等人[13]針對水產品中硝基呋喃代謝物殘留建立的超高效液相色譜-串聯質譜法檢測法,4種硝基呋喃代謝物在1.0~10.0μg/L質量濃度范圍內,線性關系r≥0.995 9,定量限在0.1~0.7μg/kg,該方法簡便、快速、靈敏,能滿足水產品硝基呋喃代謝物殘留的檢測要求。楊奕等人[14]采取超高壓液相色譜-串聯四極桿質譜方法,對蝦中4種硝基呋喃代謝物進行分析,4種硝基呋喃代謝物的定量限均為1.0μg/kg,平均回收率在81.6%~95.1%,相對標準偏差均小于13.6%,檢測方法適用于蝦中污染物殘留檢測。
監(jiān)控水產品中硝基呋喃代謝物的污染情況,提高硝基呋喃代謝物的分析檢測水平,對水產品質量安全管理意義十分重大。隨著U PLC-M S/M S技術的應用發(fā)展,為硝基呋喃代謝物的檢測分析提供了一個很有潛力的發(fā)展方向。如何建立分析速度快、檢測靈敏度高、樣品前處理效率高、操作簡單的U PLC-M S/M S分析方法是下一步研究的重點。