动物性食品中氯丙嗪残留检测研究进展
作者: 孟迪摘 要:氯丙嗪作为吩噻嗪类药物的代表性镇静剂,在畜禽与渔业饲养中常被用于限制动物活动、降低营养素消耗,以促进动物生长和增重。动物性食品中的氯丙嗪残留对人类健康具有潜在风险,因此快速而准确地测定动物性食品中的氯丙嗪残留对于确保食品安全至关重要。本文总结了近年来动物性食品中氯丙嗪残留检测方法的研究进展,包括色谱技术、色谱质谱联用技术、免疫分析法、电化学分析法以及毛细管电泳法,旨在为动物性食品中氯丙嗪残留检测提供参考。
关键词:氯丙嗪;动物性食品;残留检测
Research Progress in the Detection of Chlorpromazine Residues in Animal Food
MENG Di
(Nanjing Agricultural Product Quality Testing Institute, Nanjing 210000, China)
Abstract: As a representative sedative of phenothiazines, chlorpromazine is often used to limit animal activities and reduce nutrient consumption in livestock and fishery breeding to promote animal growth and weight gain. Chlorpromazine residues in animal foods have potential risks to human health. Therefore, rapid and accurate determination of chlorpromazine residues in animal foods is essential to ensure food safety. This paper summarizes the research progress of the detection methods of chlorpromazine residues in animal foods in recent years, including chromatography, chromatography-mass spectrometry, immunoassay, electrochemical analysis and capillary electrophoresis, aiming to provide reference for the detection of chlorpromazine residues in animal foods.
Keywords: chlorpromazine; animal-derived foods; residual detection
氯丙嗪(Chlorpromazine,CPZ)又被称为冬眠灵,以盐酸盐的形式存在,是吩噻嗪类药物的代表性镇静剂。在畜禽、渔业饲养过程中添加吩噻嗪类药物可以限制动物运动、减少营养素消耗,有促进动物生长和增重催肥的作用。此外,在长途运输食品动物时使用氯丙嗪可以减少动物对环境的应激,减少运输过程中动物的死亡率[1],因此在畜禽、渔业中存在非法使用氯丙嗪的情况。近年来,我国多地检出动物性食品中氯丙嗪残留。齐士林等[2]对厦门口岸进出口的100多份猪肉、猪肝、鱼肉、牛蛙样品进行检测,检出2个氯丙嗪阳性猪肉样品,残留量分别为100 μg·kg-1和130 μg·kg-1。由于吩噻嗪类药物高脂溶性的特性,其容易在脂肪组织中积聚,且代谢速度相对缓慢。当吩噻嗪类药物通过食物链进入人体后,可能导致一系列不良反应,如粒细胞缺乏症、肝功能障碍等[3]。为了保证食品安全,2020年相关部门颁布了《食品安全国家标准 食品中兽药最大残留限量》(GB 31650-2019),明确规定氯丙嗪只能用于治疗,不允许在动物性食品中被检测出[4]。
本文综述了近年来动物性食品中氯丙嗪残留检测的研究进展,旨在为相关检测工作提供参考。目前,动物性食品中氯丙嗪残留的检测方法主要包括色谱法、色谱质谱联用、免疫分析方法、电化学分析法以及毛细管电泳法等。《猪肾和肌肉组织中乙酰丙嗪、氯丙嗪、氟哌啶醇、丙酰二甲氨基丙吩噻嗪、甲苯噻嗪、阿扎哌隆、阿扎哌醇、咔唑心安残留量的测定液相色谱–串联质谱法》(GB/T 20763—2006)[5]规定氯丙嗪的检出限为0.5 μg·kg-1。
1 气相色谱及其质谱联用法
气相色谱法利用不同物质在固定相和移动相之间的分配系数差异实现高效分离,使得复杂样品中的氯丙嗪能够被准确检测。由于气相色谱法具有分析速度快、样品处理和分析过程相对简单、适合大批量样品的快速筛查等特点,常被用于多种类型动物性食品中氯丙嗪的检测,包括肉类、乳制品、蛋类等[6]。但由于氯丙嗪是极性化合物,在气相色谱中不易挥发,因此需要进行复杂的样品前处理,如衍生化反应,以提高其挥发性,这增加了分析的复杂性和成本。此外,食品基质中的水分和杂质可能干扰氯丙嗪的分离和检测,需要严格控制样品的水分含量并进行适当的净化处理,检测范围存在一定局限性。气相色谱与质谱技术联合使用能够有效提升方法的选择性、灵敏度和定性分析能力,从而拓展其应用范围。
吕燕等[7]建立了气相色谱-串联质谱法测定猪肝中氯丙嗪残留量的方法,样品利用乙酸乙酯进行提取,在40 ℃水浴中旋转蒸发进行浓缩,乙腈复溶后加入正己烷去脂,C18柱净化,最后通过气相色谱-质谱仪进行定性定量分析。氯丙嗪在10~200 μg·L-1线性关系良好(R2=0.999 8),3种不同添加浓度(1.0 μg·kg-1、5.0 μg·kg-1和10 μg·kg-1)下氯丙嗪的平均回收率在80.2%~97%,相对标准偏差在2.6%~10.3%,检出限(S/N=3)为1 μg·kg-1。
时巧翠等[8]建立了介质液液萃取-气相色谱-串联质谱分析血液中吩噻嗪类药物的方法。血液样品经乙醚进行萃取,通过气相色谱-串联质谱仪进行测定。结果表明,氯丙嗪在25~1 000 ng·mL-1线性关系良好(R2=0.999 8),检出限为1.0 ng·mL-1,以空白血液样品为基体进行加标回收试验,在3个添加浓度(50 ng·mL-1、200 ng·mL-1、1 000 ng·mL-1)下,回收率为76.5%~102.0%,相对标准偏差在5.4%~8.5%。
2 高效液相色谱及其质谱联用法
气相色谱法(Gas Chromatography,GC)定性分析易受基质干扰;气相色谱-质谱联用法(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)前处理过程复杂,需要除水,耗时较长;而高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)可分析沸点高的样品,与质谱技术联用可提高测定的灵敏度和特异性,对于测定组分复杂的样品具有较大的优势,应用较为广泛。
吴基任等[9]采用UPLC-MS/MS测定猪肉、牛肉、羊肉中氯霉素类药物与氯丙嗪的残留量,样品经1%甲酸乙腈溶液提取,多孔聚苯乙烯/二乙烯基苯材料的HYPERSEP Retain-PEP固相萃取柱进行净化,多反应监测方式检测,氯丙嗪在1.0~100 ng·mL-1线性关系良好(R2=0.992 6),检出限为0.03 μg·kg-1,定量限为0.1 μg·kg-1。以空白猪肉和牛肉样品进行加标回收试验,添加浓度为0.2 μg·kg-1、2.0 μg·kg-1、20.0 μg·kg-1,回收率在80.6%~88.8%,相对标准偏差在1.5%~1.6%。
张璇等[10]建立了液相色谱-串联三重四极杆质谱(HPLC-MS/MS)法测定水产品中氯丙嗪残留量的方法。样品加入200 μL 1 mol·L-1氢氧化钠溶液后,采用乙酸乙酯进行提取,氮吹浓缩后用80%乙腈溶解,用PSA和C18分散固相萃取材料进行净化,内标法进行定量分析,多反应监测方式进行检测,该方法在0.5~20 μg·kg-1相关系数大于0.999,检出限为0.5 μg·kg-1,定量限为1.0 μg·kg-1,在鳊鱼、草鱼、大闸蟹等14种水产品中添加水平为1 μg·kg-1、5 μg·kg-1和10 μg·kg-1时的回收率和精密度均满足分析要求,对不同种类的水产品适用性较好。
王旭峰等[11]建立了超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)法测定水产品中氯丙嗪残留量的方法。样品利用1%氨水-乙酸乙酯进行提取,KNORTH m-PFC SPE小柱进行净化,洗脱液在氮吹浓缩后,用0.5 mL乙腈溶解残渣,采用UPLC-MS/MS测定。氯丙嗪在0.5~50 ng·mL-1线性关系良好,相关系数为0.999 1,检出限为0.1 μg·kg-1,定量限为0.3 μg·kg-1。在草鱼、对虾、牡蛎和牛蛙4种基质中进行0.3 μg·kg-1、1.5 μg·kg-1、6.0 μg·kg-1浓度水平下的加标回收试验,平均加标回收率为87.8%~107.0%,相对标准偏差(n=6)为3.2%~7.7%。该方法具有高灵敏度和广泛适用性,能够有效地应用于不同水产品基质中镇静剂及其代谢物残留的分析。
3 免疫分析法
免疫分析法是利用抗原与抗体之间的特异性结合建立的一种检测分析方法,通过免疫放大技术产生肉眼或者仪器可以分辨的形态。免疫学分析技术的兽药残留快速检测中,应用最为广泛的有酶联免疫吸附法(Enzyme Linked Immunosorbent Assay,ELISA)和胶体金免疫层析法,由于操作简便、技术成熟,在食品安全、医学诊断等领域具有不可取代的地位。
WANG等[12]基于单克隆抗体和纳米球结合进行时间分辨荧光免疫分析(nano-TRFIA),用于快速定量猪肉中的氯丙嗪残留物,检出限为0.32 μg·kg-1,线性范围为0.46~10.0 μg·kg-1,适用于猪肉中氯丙嗪的快速测定。GAO等[13]建立了广谱的ELISA法检测猪组织中吩噻嗪类药物,检出限在0.2~0.4 ng·mL-1,回收率在73.8%~96.2%,相对标准偏差在4.1%~14.3%。SHI等[14]开发了一种异种竞争性间接酶联免疫吸附测定法,用于测定肉及动物饲料中氯丙嗪的残留量。在鸡肉和猪肉中氯丙嗪的检测限在0.5~0.8 ng·g-1,回收率在74.1%~96.5%,相对标准偏差为6.4%~15.1%。YIN等[15]基于氯丙嗪单克隆抗体建立了鸡和猪肝脏中的氯丙嗪残留ELISA法,由阳离子牛血清白蛋白与氯丙嗪偶联形成的免疫原产生的抗体对氯丙嗪表现出高灵敏度,IC50为0.73 μg·kg-1,在鸡和猪肝中的回收率分别为88%~95%和86%~95%,测定内变异系数分别小于15.3%和13.5%。王敏等[16]建立了猪肉组织中氯丙嗪的ELISA法,IC50为15.38 ng·mL-1,最低检测限为0.51 ng·mL-1,线性范围为1.37~111.11 ng·mL-1。
4 电化学分析法
电化学分析法的原理是目标物与工作电极上的电活性物质接触后,产生化学氧化还原反应,进而引发电流信号的改变,从而进行选择性分析。这种方法结构简单,易于操作,并且成本相对较低。
邹玉婷[6]利用多巴胺的自聚反应,在纳米银(AgNPs)和玻碳电极(Glassy Carbon Electrode,GCE)表面形成了聚多巴胺(Polydopamine,PDA)膜,成功实现了纳米银在玻碳电极表面的均匀分散,进而制备了PDA@AgNPs/GCE修饰电极。采用方波伏安法建立了电化学快速检测方法,并验证了该方法的准确性和可靠性。实验结果表明,在浓度为5.0×10-8~1.0×10-5 mol·L-1时,氯丙嗪呈现出良好的线性关系,线性系数高达0.991。同时,该方法的检出限(S/N=3)为1.7×10-8 mol·L-1,在空白猪肉、鸡肉和牛肉基质中进行浓度分别为0.05 μmol·L-1、0.50 μmol·L-1、5.00 μmol·L-1的加标回收试验,加标回收率在79.8%~93.9%,相对标准偏差在3.93%~6.85%。