莱克多巴胺检测方法最新研究进展
2013-04-09宋洋
宋洋
(动植物抗性天津市重点实验室,天津师范大学,天津 300387)
莱克多巴胺检测方法最新研究进展
宋洋
(动植物抗性天津市重点实验室,天津师范大学,天津 300387)
摘 要:莱克多巴胺是一种是苯乙醇胺类β2-兴奋剂,有营养再分配的作用,常作为“瘦肉精”克伦特罗的替代品非法应用在畜牧养殖业中。因此,加强食品中莱克多巴胺残留的监测极为重要。本文综述了莱克多巴胺残留检测方法的最新进展,为食品中莱克多巴胺残留的监测提供了技术保证。
关键词:莱克多巴胺;检测方法;毛细管电泳;免疫检测法
莱克多巴胺(1-(4-羟基苯基)-2[1-甲基-3-(4-羟基苯基)-丙氨基]-乙醇胺)是一种医药原料,可用来治疗心力衰竭和肌肉萎缩,并对胎儿和新生儿生长有益。美国FDA在2000年批准可以将此药物用作动物营养重新分配剂,用于畜牧养殖业中。但是,莱克多巴胺易在动物脏器和肌肉组织中残留,可通过食物链在人体中富集,对人体造成危害,主要表现为心动过速、心律失常、肌肉疼痛、恶心及眩晕等[1-2]。目前,欧盟和日本已禁止在畜禽生产中使用。我国也在2003年12月农牧便函 [2003]330号函中明确规定禁止使用莱克多巴胺[3]。所以,准确检测畜产品中莱克多巴胺残留对保证食品安全具有重要的意义。
1 毛细管电泳法
毛细管电泳是近几年来发展起来的一种高效、快速分析技术,它是离子或荷电离子以电场为驱动力,在毛细管中按其淌度或分配系数不同进行分离的一种电泳技术,是经典电泳技术和现代微柱分离技术相结合的产物[4-5]。高杨菲[6]等用毛细管电泳法(Capillary electrophoresis,CE)同步分离检测了肉制品莱克多巴胺等4种β2肾上腺素受体兴奋剂。实验条件包括:电泳缓冲液为柠檬酸盐(90 mmol/L;pH=5.6),分离电压为8 kV,检测波长为200 nm,温度为25℃,该条件下克伦特罗、沙丁胺醇、特布他林和RAC的分离度分别为 1.90、2.73和 2.17,回收率为 92.4%~102.0%(RSD<3.2%)。
2 色谱-质谱联用技术
20世纪70年代人们开始研究将色谱的高效分离效能和质谱的高灵敏度及较强的结构解析能力结合在一起的联用技术,90年代以后,随着大气压电离技术的出现和成功应用及质谱本身的发展,液相色谱-质谱联用技术得到了快速发展[7]。
翟淑平等[8]利用高效液相色谱-质谱联用(HPLCMS)技术测定了猪肉组织中RAC含量。实验采用多反应监测模式(MRM),正电喷雾离子源(ESI+)条件,样品经0.1%高氯酸提取净化后,检出限为0.1μg/kg,线性范围为 0.1μg/L~20μg/L(R2>0.99),日内变异系数5.5%~12.3%,日间变异系数7.8%~14.7%,回收率为75%(添加浓度:0.5 μg/kg),结果显示,该方法能够满足痕量RAC残留检测的要求。Jose Blanca等[9]用HPLC-MS测定了肝脏和尿样品RAC等3种β2受体激动剂,结果显示该方法的灵敏度较高,RAC在肝脏和尿样品中的检出限分别为 0.32 μg/kg 和 0.18 μg/kg。Eshaq(Isaac)Shishani[10]等采用液相色谱(荧光检测器)-质谱联用技术测定了猪和牛肌肉中RAC残留量,样品被β-葡糖醛酸糖苷酶水解,甲醇提取后测定。实验液相条件,柱:Supelcosil LC-18-DB,250 mm×4.6 mm,5 μm particle size;流速:1 mL/min;Excitation:226 nm,Emission:306 nm;流动相:320 mL乙腈,680 mL去离子水,20 mL冰乙酸,0.87 g戊烷磺酸钠,混合后脱气;进样量:100 mL;时间:15 min;质谱结果显示,样品回收率80%~117%(添加量:1 ng/g~4 ng/g)。Jean-Philippe Antignac[11]等采用同样的技术测定了猪肌肉组织和尿样中痕量RAC,最低检测线可以达到10 ng/kg。Bing Shao[12]等利用Ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry技术同时测定了16种β2受体激动剂。
Limin He[13]等采用气相色谱-质谱联用技术测定了饲料中RAC和克伦特罗(CLB)含量量。样品用0.1 mol/L的高氯酸提取后离心中和后再用乙酸乙酯-异丙醇(9∶ 1;体积比)液液萃取,后经SPE净化衍生后,在质谱选择离子模式(M/Z 179、250、267 和 502)下检测,该方法的检出限为4 μg/kg。吴银良等[14]用GCMS同时测定了动物肝组织中CLB和RAC,样品用乙酸乙酯和异丙醇混和液提取,净化,氮吹干,衍生,采用选择离子模式进行测定,外标法定量,RAC检出限为1.0 μg/kg,回收率在 69.8%~82.1%之间(RSD:3.5%~4.9%),该方法能够满足对RAC检测的需要。
3 免疫分析方法
免疫分析方法主要包括,酶联免疫分析法、胶体金免疫层析法、化学发光免疫分析法和荧光免疫分析法等。前两种分析方法对莱克多巴胺检测方面的综述已有报道[3],本论文主要综述化学发光免疫分析法和荧光免疫分析法在莱克多巴胺残留检测方面的最新进展。
化学发光免疫分析方法综合了化学发光法的高灵敏度和免疫分析法的成本低、速度快、特异性强、样品预处理简单等优点,具有很大的发展前景。高彬文等[15]采用化学发光免疫分析法检测残留在猪尿中莱克多巴胺含量,结果显示:该方法具有很低的检测限(0.01 ng/mL),检测范围在0.036 ng/mL~32.2 ng/mL之间,实际样品检测中此方法表现了较好的稳定性,平均变异系数为10.5,可以达到检测RAC残留的要求。
张祯等[16]基于竞争双标记时间分辨荧光免疫分析技术,建立了一种能同时测定猪肉组织中氯霉素和莱克多巴胺的方法,试验结果显示:该方法的对RAC的检出限可达到0.25 ng/g,加标回收率在69.8%~85.8%之间;对18个猪肉样品的分析表明竞争双标记时间分辨荧光免疫分析法的测定结果与ELISA及GC-MS法一致(R2=0.92~0.98)。这种方法利用不同标记的抗体同时检测属于不同种类的药物,缩短了分析时间,成为一种多残留快速检测方法。
量子点又称为半导体量子点或半导体纳米微晶体,主要由Ⅱ~Ⅵ族或Ⅲ~Ⅴ族元素组成,是一种能够接受激光激发产生荧光的纳米颗粒,成为目前国内外研究的热点[17]。张国华等[18]以量子点为标记物制备免疫层析试纸条检测样品中莱克多巴胺残留,该方法是对胶体金层析技术的突破。试验结果显示,量子点标记莱克多巴胺快速检测试纸条的检测线为3 ng/mL,检测时间为10 min。该方法不仅能够提高RAC试纸条的检测限,也能保证试纸条的检测范围和检测的特异性,是一种新型RAC检测方法。
4 其它最新分析方法
近年来,表面等离子体共振生物传感器受到广泛的关注。这种方法不需要标记物,方法建立简单,所需样品量少,可以实现实时检测。李辉等[19]利用表面等离子体共振传感器对莱克多巴胺与固定在芯片表面的莱克多巴胺衍生物的相互作用进行分析,根据一定范围内相对响应值和时间近似呈线性关系的动力学特性,建立了连续检测莱克多巴胺的方法,该检测方法简单,快速。
生物芯片技术是一项新的检测技术。胡磊等[20]构建了一种基于功能化微珠表面竞争性免疫反应的流控芯片体系,该检测系统对莱克多巴胺的检测限可以达到0.03 μg/L,检测时间不超过45 min。该系统灵敏、准确。适宜大规模检测的初筛实验,在食品检测中发挥巨大的作用。刘天龙等[21]利用悬液芯片系统建立了一种高通量检测牛奶中莱克多巴胺残留的方法,实验结果显示:该方法多莱克多巴胺的检测限为23.51 ng/mL,加标回收率在70%~110%之间。另外,该方法能再同一样品中检测不同的待检物,极大地推动了免疫检测技术的发展。
确定物质的光谱特征会为该物质的仪器检测奠定基础。陈锡爱等[22]应用太赫兹时域光谱技术获得了盐酸莱克多巴胺在0.2 THz~2.2 THz波段的光谱特征,并计算获得了盐酸莱克多巴胺在室温下的折射率谱和吸收谱,为其残留检测的应用提供了新的实验方法。
5 结论
莱克多巴胺是一种是苯乙醇胺类β2-兴奋剂,有营养再分配的作用。在“瘦肉精”克伦特罗禁止使用后,莱克多巴胺常作为替代品非法应用在畜牧养殖业中。因此,加强食品中莱克多巴胺残留的监测极为重要。本文综述了莱克多巴胺残留检测方法的最新进展,为食品中莱克多巴胺残留的监测提供了技术保证。
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[1]Qiulan Zhang,Yongnian Ni,Serge Kokot.Molecular spectroscopic studies on the interaction between Ractopamine and bovine serum albumin[J].JournalofPharmaceuticaland Biomedical Analysis,2010,52:280-288
[2]Watkins LE,Jones DJ,Mowrey DH,et al.The effect of various levels of ractopamine hydrochloride on the performance and carcass characteristics of finishing swine[J].Journal of Animal Science,1990,68:3588-3595
[3]王雪霞,刘晓云,膨运平.莱克多巴胺残留检测方法及其进展[J].现代食品科技,2010,26(9):103-106
[4]Andreu V,Pico Y.Determination of pesticides and their degradation products in soil:critical review and comparison of methods[J].Trends in Analytical Chemistry,2004,23:772-789
[5]Silva CL,Lima EC,Tavares MFM.Investigation of preconcentration strategies for the trace analysis of multi-residue pesticides in real samples by capillary electrophoresis[J].Journal of Chromatography A,2003,1014:109-116
[6]高杨菲,许学书.毛细管电泳同步分离检测“瘦肉精”及其替代物[J].食品工业,2008,29(3):71-74
[7]杨阳,蒋爱玲.液相色谱-质谱-质谱联用技术及其应用[J].中国卫生检验杂志,2003,13(6):783-785
[8]翟淑平,周德刚,孙志文.液相色谱-串联质谱法测定猪肉中的莱克多巴胺残留[J].中国兽药杂志,2007,41(12):24-26
[9]Blanca J,Munoz P,Morgado M,et al.Determination of clenbuterol,ractopamine and zilpaterol in liver and urine by liquid chromatography tandem mass spectrometry[J].Analytica Chimica Acta,2005,529(1):199-205
[10]Eshaq(Isaac)Shishani,Sin Chii Chai,Sami Jamokha,et al.Determination of ractopamine in animal tissues by liquid chromatography-fluorescence and liquid chromatography/tandem mass spectrometry[J].Analytica Chimica Acta,2003,483:137-145
[11]Jean-Philippe Antignac,Philippe Marchand,Bruno Le Bizec,et al.I-dentification of ractopamine residues in tissue and urine samples at ultra-trace level using liquid chromatography-ositive electrospray tandem mass spectrometry[J].Journal of Chromatography B,2002,774:59-66
[12]Bing Shao,Xiaofei Jia,Jing Zhang,et al.Multi-residual analysis of 16 β-agonists in pig liver,kidney and muscle ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry[J].Food Chemistry,2009,114:1115-1121
[13]Limin He,Yijuan Su,Zhenling Zeng,et al.Determination of ractopamine and clenbuterol in feeds by gas chromatography-mass spectrometry[J].Animal Feed Science and Technology,2007,132:316-323
[14]吴银良,李晓薇,刘素英,等.气相色谱-质谱法测定肝脏组织中盐酸克伦特罗和盐酸莱克多巴胺[J].分析化学,2006,34(8):1083-1086
[15]高彬文,张素霞,梁永红,等.化学发光免疫分析法检测猪尿中莱克多巴胺残留[J].中国畜牧兽医,2009,36(8):27-29
[16]张祯,刘景富,姚焱,等.竞争双标记时间分辨荧光免疫分析法同时测定猪肉组织中氯霉素和莱克多巴胺研究[J].科学通报,2011,56(4/5):304-308
[17]李琰.量子点表面分子印迹的研究与进展[J].实验室科学,2009(2):64-66
[18]张国华,赖卫华,熊永华,等.量子点标记免疫层析试纸条快速检测莱克多巴胺的研究[J].食品科学,2009,30(12):254-257
[19]李辉,蔡浩原,陈兴,等.表面等离子共振生物传感器连续检测莱克多巴胺[J].分析化学,2010,38(3):381-384
[20]胡磊,左鹏,叶邦策.微珠芯片免疫法对肉制品中莱克多巴胺残留的检测[J].当代化工,2010,39(4):481-484
[21]刘天龙,王燕飞,邹明强,等.利用悬液芯片系统建立一种高通量检测牛奶中头孢氨苄和莱克多巴胺残留的方法[J].中国生物工程杂志,2011,31(2):79-84
[22]陈锡爱,黄平捷,侯迪波,等.盐酸莱克多巴胺的太赫兹光谱研究[J].光谱学与光谱分析,2011,31(3):600-603
The Latest Research Progress of Detecting Methods of Ractopamine
SONG Yang
(Tianjin Key Laboratory of Animal and Plant Resistance,Tianjin Normal Uiversity,Tianjin 300387,China)
Abstract:Ractopamine, as a β-agonist, is illegal used as an alternative to clenbuterol in animal husbandry as a tissue repartitioning.Therefore,detecting ractopamine residues in food is very important.This article gives an overview of the latest progress of detecting method of ractopamine,which offers a technological guarantee for food safe in ractopamine residues.
Key words:ractopamine;detecting method;capillary electrophoresis;immunosorbent assay
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2013.13.037
天津市自然科学基金(13JCQNJC14800);天津师范大学博士基金(52XB1103)
宋洋(1983—),女(汉),讲师,博士,研究方向:食品安全检测。
2012-10-08