动物源性食品中β-内酰胺类抗生素前处理及检测方法研究进展

邢浩春，陈建中*，葛水莲，李志亮，郭健

1(邯郸学院生命科学与工程学院，河北 邯郸， 056005)　2(邯郸市食品药品监督管理局，河北 邯郸， 056002)



动物源性食品中β-内酰胺类抗生素前处理及检测方法研究进展

邢浩春1，陈建中1*，葛水莲1，李志亮1，郭健2

1(邯郸学院生命科学与工程学院，河北 邯郸， 056005)2(邯郸市食品药品监督管理局，河北 邯郸， 056002)

摘要β-内酰胺类抗生素兽药残留是目前重要的动物源性食品安全问题之一，检测食物基质中痕量兽药残留依赖于有效的前处理方法和精密的分析仪器。文中阐述了β-内酰胺类抗生素兽药的研究背景和现状，并对国内外食品中β-内酰胺类抗生素兽药残留的液液萃取、固相萃取(SPE)、基质辅助固相分散萃取和QuECHERs等前处理方法及微生物测定、免疫测定、液相色谱法、液相色谱质谱法、毛细管电泳分析方法等检测方法进行了综述，拟为动物源性食品中β-内酰胺类抗生素药物的残留监控提供理论参考，综述指出SPE为最有前景的前处理方法，而质谱技术的发展和仪器的小型化为检测仪器的发展趋势。

关键词动物源性食品；前处理技术；检测；β-内酰胺类抗生素残留

β-内酰胺类抗生素(β-lactams)是结构中含有β-内酰胺环基本结构的一类药物的总称，主要包括青霉素类和头孢菌素类。该药作为抗生素已有超过60年的使用历史，该类药物主要通过抑制胞壁黏肽合成酶，阻碍细胞壁黏肽合成，引起细菌胞壁缺损，从而导致菌体膨胀裂解[1]，该药具有杀菌活性强、毒性低、适应症广等诸多优点。目前在临床及兽药领域均有着极其广泛的应用[2]。由于β-内酰胺类药物在预防和治疗过程中的不规范使用，许多动物源性食品常存在该类药物的残留。鉴于此，人类往往成为了该类药物的“被动吸收者”。 β-内酰胺类药物能够使人过敏，破坏胃肠道菌群平衡，同时能够产生细菌耐药性，人类若大量服用，往往具有很大的风险[3-5]。β-内酰胺类药物可残留于多种食品中，如肉、蛋、乳等，其中牛奶中该类残留报道最多。一旦残留发生，残留的β-内酰胺类不仅对人体健康造成潜在的危害，还会阻碍动物源性产品的进出口贸易。美国FDA规定牛肉中头孢噻呋的最高残留限量(maximum residue limit，MRL)在1 mg/kg，国际食品法典委员会(Codex Alimentarius Commission，CAC)对牛肉中头孢噻呋限量同FDA，欧盟对更多的β-内酰胺类药物规定了最高残留限量，如青霉素G、苯唑青霉素、头孢噻呋、头孢喹啉限量在0.05～1 mg/kg，日本对牛肉中该类药物的MRL更为严格，较欧盟限量更低[6]。

目前在食品安全领域，大量关于β-内酰胺类药物检测的研究已开展，如牛乳[7-9]、鸡蛋[10-11]、肉类(猪、牛、羊、鸡)[12-13]、鱼及水产品[14-15]等。目前动物源性食品中β-内酰胺类药物残留的前处理和分析方法取得了较大进展，相关报道层出不穷，但近年该领域取得的最新进展未有系统的综述。本文拟对近5年内动物源性食品中β-内酰胺类兽药残留的前处理和分析方法进展进行综述，以期为动物源性食品中β-内酰胺类兽药残留监控提供依据。

1动物源性食品样品前处理

建立复杂基质中β-内酰胺类药物残留的检测方法，前处理是极其重要的一环。前处理不仅要最大限度地提取待测目标物，还需要最大程度地减少杂质的存在，从而降低基质干扰，降低检测限。目前，不同β-内酰胺类药物的前处理方法被相继开发，常见的有液-液萃取[16-18](LLE)、固相萃取[19-24](SPE)、基质辅助固相分散萃取[25-27](MSPD)、“快速、简易、廉价、有效、稳定、安全”的萃取方法[11,28-29](QuECHERS)等。

1.1液-液萃取(LLE)

液-液萃取主要基于分析物在不相混溶溶剂间的分配系数不同的原理，亦可通过控制pH值调节药物在两相中的分配。乙酸乙酯、正己烷等较为常用。JANK等[16]建立了同时测定牛乳中6种β-内酰胺类药物的液质联用方法，该法采用一种简便，低试剂消耗的液液萃取方法，分别优化了乙腈使用量、样品量、盐析效应、除脂、蒸发等因素对提取效率的影响，最后选定向2 mL牛乳样品中加入4 mL乙腈，涡旋10s后振荡15 min，随后加入1gNaCl，离心(3 000 g,5 min)，取上清液进行检测，该法CCα和CCβ分别低至4.7～120.4 μg/L和5.7～147.9 μg/L。该法操作简便，检出限(LOD)低，然而实验中对6种待测药物回收率却不高，仅为41.9%～81.3%。肖惠贞等[17]建立了乳制品中7种青霉素及其代谢物的HPLC-MS/MS检测方法，样品采用纯水超声提取后，乙腈沉淀蛋白，随后正己烷液液分配净化除去脂肪，过膜后进液相色谱串联质谱(liquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometer，LC-MS/MS)检测，结果表明12种β-内酰胺类药物回收率在80.0%～110.0%之间，检出限在0.03～0.15 μg/kg之间。

然而，LLE操作费时、选择性差、消耗高纯溶剂多，不符合现代化仪器分析的发展趋势，且部分样品会发生乳化现象而影响测定，目前应用逐渐减少，且已逐步被SPE代替。但近年来在其基础上，液液分散微萃取(dispersive liquid-liquid micro-extraction，DLLME)作为一种新型微萃取技术被提出，该法操作简单、快速、准确、近几年取得了较大的研究进展，JUNZA等[9]建立了同时测定牛乳中31种抗生素(含14种β-内酰胺类)的DLLME-HPLC-MS/MS方法，研究考察了不同因素对提取效率的影响，发现萃取剂和分散剂的体积及性质、pH值及盐浓度值、萃取时间和离心时间均对提取效率有一定影响，最终选定1 070 μL乙腈作为分散剂，570 μL三氯甲烷作为萃取剂，萃取时间60s，然后离心并行上机检测，方法的检出限可低至4.1～104.8ng/g，而回收率可高达72%～110%。ADLNASAB等[18]则建立了一种三相DLLME法净化牛奶中β-内酰胺类待测物，Plackett-Burman法和正交法分别优化了不同萃取剂(三氯甲烷、1,2-二氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯苯、1,2,4-三氯苯、1,2-二氯乙烷和1,2,3-三氯乙烷)和分散剂(甲醇、乙腈和丙酮)，最终选定三氯甲烷作为萃取剂，乙腈作为分散剂，氯化季铵盐离子液体作为载体，萃取后进入HPLC检测，该法测定牛奶中2类β-内酰胺类药物回收率高达88.3%～93.2%，检出限低至0.05～0.5 μg/L之间。

1.2固相萃取(SPE)

固相萃取主要基于固体吸附剂将目标物吸附，从而实现目标物与干扰物质的分离和富集。操作步骤主要有前处理(均质、离心等)、活化及上样、不同洗脱剂洗脱及回收待测物4个主要步骤。常见的固相萃取填料有硅胶、氧化铝和C18等。LI等[19]建立了6种牛乳中β-内酰胺类抗生素和β-内酰胺酶抑制剂的超高效液相色谱串联质谱方法，对比了C18和HLB两种SPE柱对牛乳基质的净化效果，最终选定HLB对牛乳水提物进行净化，后上机检测，该法检出限和定量限分别为0.1～0.2 μg/L和0.3～0.5 μg/L。DORIVAL等[20]建立了牛乳中14种β-内酰胺类药物残留的超高效液相色谱串联质谱方法，样品在超声辅助条件下经乙腈/甲醇/McIlvaine缓冲液(体积比=60∶25∶15)提取后，采用PSA固相萃取柱净化，随后上机检测，该法对β-内酰胺类定量限低至0.3～2.0 μg/kg，回收率也高达96%～104.5%。邓鸣等[21]建立了同时测定水产品中6种β-内酰胺类抗生素残留的液相串联质谱方法，样品经水/乙腈(体积比=2∶15)混合液提取后，HLB固相萃取柱净化，随后上机检测，该方法检出限低至0.2～2.0 μg/kg，加标回收率高达80.8～92.9%，适用于水产品中该类药物的检测。

伴随着人们对检测自动化需求的增加，在线固相萃取-液质联用仪被开发出来，该仪器将前处理步骤及样品检测融合为一体，能够有效降低手动操作带来的系统误差，同时降低减轻分析工作量。然而在线固相萃取存在一个需要克服的问题：全自动SPE洗脱和液相洗脱的“兼容性”问题。采用强洗脱溶剂将待测物从SPE柱洗脱进入液相后，待测物同样很难在液相柱上保留。为了克服这个问题，有学者提出利用不同洗脱机理的SPE和液相色谱柱，可以有效解决这个问题。ZHANG等[22]建立了在线固相萃取-HPLC测定牛奶和水中3种β-内酰胺类药物的方法，采用有机无机杂化整体柱进行净化，该法回收率可达83%～105%，适用于牛乳及水中该类药物的检测。除此之外，离子交换SPE柱结合反相高效液相色谱柱也是分离测定该类化合物的较好的思路之一。

固相萃取法不仅回收率高、净化效果好、而且操作简单，但其富集倍数有限，同时对于部分复杂基质，尚未有成型的SPE净化方法被报道出。近年来，在固相萃取技术基础上，固相微萃取技术被提出且已取得了较大的发展。该法基于待测物在基体和萃取相间的非均相平衡，使待测组分扩散吸附到石英纤维表面的固定相涂层，随后进入仪器进行分析。相比SPE，该法具有更大的萃取表面积和更薄的固定相膜，具有更强的富集作用。YAHAYA等[23]建立了同时测定牛乳中3种青霉素类药物残留的HPLC方法，采用固相微萃取对样品进化，吸附剂为一种有序介孔碳COU-2，分别优化了pH值、盐加入量、洗脱溶剂、萃取时间、解析时间和吸附剂量等影响因素，结果该方法回收率在80.3%～99.5%之间，定量限可达2.0～3.3 μg/L。

伴随着固相萃取技术的发展，近年来，在常规SPE基础上，磁性固相萃取技术(magnetic-solid phase extraction，M-SPE)应运而生，该技术应用磁性或者可被磁化的物质作为吸附剂，相较常规SPE填料，纳米填料比表面积更大，扩散距离更短，只需要使用少量的吸附剂就能实现低浓度的微量萃取，具有平衡时间短、萃取能力强、萃取效率高等优点。LIU等[24]采用C18修饰的磁性核壳介孔微球作为SPE材料，净化牛乳中3种头孢类药物，试验中比较了磁性吸附材料的用量、萃取时间、洗脱溶剂的种类、体积和洗脱时间对萃取效率的影响，牛乳净化后上机检测，方法定量限在0.23～0.26 ng/mL。

1.3基质辅助固相分散萃取(MSPD)

基质辅助固相分散萃取是一种较新型的前处理方法，该法最常用于净化液体或者黏稠样品，对于脂类含量较高的基质也适用。该法通过将样品和填料混合研磨，使样品在固定相颗粒表面均匀分散，从而获得半固态样品，随后进行装柱，并通过不同洗脱淋洗液进行洗脱而对目标物进行净化。该法将匀浆、提取和净化等多个步骤融为一体，能够显著降低样品损失。王炼等[25]建立了同时测定禽肉和牛乳中20种兽药残留(含4种头孢类药物)的HPLC-MS/MS方法，试验中采用MSPD法对样品进行净化，2 g C18加入样品后，用研杵充分碾磨均匀，装柱，甲醇洗脱待测物，该法对禽肉和牛乳回收率分别在73.8%～101.5%和71.2%～95.3%之间。KARAGEORGOU等[26]对经典的MSPD方法进行了改进，建立了同时测定牛乳中4种青霉素类和8种头孢类抗生素的HPLC方法，试验中将HLB柱填料活化后置入玻璃烧杯中，随后加入500 μL牛乳、500 μL标准液以及125 mgQuEChERS萃取柱中的填料，经典MSPD方法采用研杵将分散剂和待测物进行研磨，该法则改进成利用超声进行匀浆处理，匀浆后采用5 mL水洗除杂志，1 mL甲醇和2 mL乙腈洗脱出待测物。该法符合欧盟关于检出限、定量限、灵敏度等要求，回收率亦高达至85%～115.7%。MSPD过程中填料选择主要是依据待测物的性质决定的，其选择具有多元性，近年来，很多学者将分子印迹聚合技术应用于青霉素类药物的检测过程中，LUO等[27]同时采用分子印迹聚合材料-MSPD-HPLC测定了乳粉中2种青霉素代谢产物，乳粉样品中加入表面分子印迹聚合材料后均质，装柱后甲醇/10%乙酸(体积比=9∶1)洗脱，目标物待测，试验中优化了分子印迹聚合材料材料种类、分散剂种类、淋洗液种类、洗脱剂种类及用量等因素，以获得最高的提取效率，该方法回收率在79.8%～90.3%之间，检出限在0.04 ng/g，定量限0.13 ng/g能较好地满足检测需求。总之，MSPD法萃取净化效率高、溶剂和样品用量低、节省时间。但该法不易标准化，主要受制于研磨的粒度不同，以及填装技术有较大差别。

1.4QuECHERs方法

近年来研究者逐渐将QuECHERs方法应用于食品中β-内酰胺类兽药前处理，QuECHERs方法将提取、分离和净化等多个步骤融合为一步，可以减少实测样品用量、试剂和耗材消耗，降低试验成本，同时，QuECHERs方法样品检测范围广，对于各种食品，如果蔬、肉类、谷物等均可以采用，目前欧盟已将该法写进标准：EN 15662—2007[28]。

QuECHERs方法在分离萃取β-内酰胺类药物时，有着较好的效果。王帅帅等[29]采用QuECHERs前处理结合UPLC-MS/MS同时测定羊乳中8种β-内酰胺类药物残留，样品超声提取后，上清液转移至预先加入150 mg和150 mgPSA的离心管中，涡旋后取上清上机检测，该法检出限0.25～1.0 μg/kg，定量限为1.0～2.0 μg/kg，回收率在83.8%～95.4%。WANG等[30]建立了QuECHERs前处理结合液质联用测定牛乳中多类兽药残留的方法(含青霉素G和青霉素V)，牛乳经乙腈提取后，加入含有C18、PSA和乙酸钠的小瓶中，4 000 r/min离心后取上清，待测，该法对2种青霉素药物检出限均为0.1 μg/L，定量限为0.5 μg/L。PÉREZ-BURGOS等[13]也指出了QuECHERs方法在检测β-内酰胺类抗生素时可作为SPE的一种替代。综上，QuECHERs方法能够简化和优化该方法在兽药领域内的应用，符合现代分析要求。

2动物源性食品样品检测技术

目前复杂基质中β-内酰胺类药物的检测技术已经取得很大进展，借助于灵敏度较高的分析仪器，如高效液相色谱(high performance liquid chromatography，HPLC)、液质联用等，药物检出限和定量限均能满足各国出入境、食品药品监督管理局及相关机构的检测要求。

2.1微生物测定法

微生物测定法根据测定原理主要分为三类：(1)微生物抑制法；(2)微生物受体法；(3)酶比色法。该类方法仪器需求少，试剂消耗少，操作简便，适合对于大量样品进行筛选。但其对于具体药物的定性能力有待提高，通常只能测定总量，不具有特异性。王大菊等[31]将藤黄八叠球菌作为指示剂，用杯碟法检测猪、鸡组织中氨苄青霉素的残留。该方法最低检测限可达0.25 μg/kg，对不同浓度氨苄青霉素的回收率为83%～107%。受制于较低的特异性，该类方法近年来较少被报道。

2.2免疫测定法

免疫分析法的基本原理为抗原与抗体的特异性可逆性结合，其作为筛选方法非常有效，但假阳性问题经常被研究学者所指出。BROTO等[32]建立了一种酶联免疫吸附分析方法检测牛乳中多种常用的青霉素类药物残留，该法检出限可以低至0.1 μg/L，显著低于最高残留限量。WANG等[33]建立了一种测定牛乳中多种β-内酰胺类抗生素的双抗体夹心酶联免疫吸附分析方法，该法检出限低至4.17 μg/L，是一种很好的快速检测牛乳中多种该类药物残留的方法。

2.3液相色谱质谱法

在HPLC串联的各种检测器中，串联质谱由于灵敏度和选择性高于其他检测器，目前应用较为广泛。质谱技术可以对通过色谱无法分离的物质进行定量，且具有较高的灵敏度和较宽的线性范围。尽管如此，在定量时，实验者仍然需要尽可能地优化色谱条件以对目标化合物进行分离，从而减轻杂质对待测物的干扰以提高灵敏度。

目前各类食品基质中β-内酰胺类药物的质谱检测方法取得了较大进展。JUNZA等[9]建立了同时测定牛乳中β-内酰胺类及喹诺酮类兽药残留的UPLC-MS/MS方法，该方法检出限低至4.1～104.8 μg/kg，定量限达4.2～109.7 μg/kg，检测方法令人满意。PIATKOWSKA等[10]也建立了高灵敏度和选择性的测定鸡蛋中多类兽药残留的串联质谱方法，该法对头孢类和青霉素类定量限达到1～2.5 μg/kg，能够很好的满足测定需求。DASENAKI等[11]采用高效液相串联质谱同时测定乳粉、黄油和鱼肉中的115种兽药残留(其中含4种β-内酰胺类药物)，该法检出限和定量限均低至到0.008～3.15 μg/kg，能够满足测定要求。然而质谱方法存在的最主要的问题就是仪器成本高且对操作人员要求极高，在多数基层食品安全检测部门使用仍然较难，同时，由于质谱仪器与许多流动相不“兼容”，流动相的选择也相对“挑剔”。

2.4液相色谱法

反相高效液相色谱-紫外为经典的β-内酰胺类药物的分析方法，目前在食品残留领域仍然有着极其广泛的应用。但DAD检测器通常只能用作定量分析，而无法直接提供待测物的结构或化学组成。ADLNASAB等[18]建立了一种HPLC-PDA方法测定牛奶中β-内酰胺类待测物，样品经液液微萃取净化后，上机检测，吸收波长220 nm，磷酸盐缓冲液(0.01mol/L，pH=5.8)和乙腈(体积比= 6∶4)等度洗脱，该法检出限为50～500 μg/L。叶能胜等[34]建立了猪肉和牛乳中5种β-内酰胺类残留的HPLC定量方法，试验考察了不同色谱条件，最终选用C18色谱柱，乙腈- 0.1%氨水梯度洗脱，检测波长210 nm，该法对牛乳和猪肉的检出限分别为2.9～3.4 μg/L和0.6～1.3 μg/kg。

β-内酰胺类药物本身不具有荧光发色基团，因此如需采用荧光检测，衍生化必不可少。鉴于此，该检测器用于β-内酰胺的测定近年来较少有报道。TERADA等[35]利用对岸边青霉素进行衍生化，随后采用荧光检测器定量，成功建立了牛乳中氨苄青霉素的测定方法，该方法不仅提高了方法的选择性，而且灵敏度可达1 μg/L。

液相色谱法过程中待测物在色谱中实现分离是必不可少的一环，不同填料的色谱柱应用于该类药物的分离均有报道，目前反相柱(尤其是C18或者C8柱)应用较广。流动相也是实现β-内酰胺类药物分离的重要影响因素之一，最常采用的流动相组合为乙腈-水或甲醇-水等。除此以外，ADLNASAB等[18]也采用磷酸盐缓冲液(0.01mol/L，pH=5.8)和乙腈(体积比= 6∶4)等度洗脱进行分离，取得了较好的分离效果。叶能胜等[34]采用乙腈-0.1%氨水梯度洗脱，10 min内实现了对5种β-内酰胺类药物的基线分离。调节流动相pH值也是保证峰形，改善分离度的影响因素之一，因此很多学者在建立β-内酰胺类药物分析方法的同时，也常采用甲酸或者乙酸或者引入缓冲盐以达到调节并控制pH值的良好效果。

2.5毛细管电泳分析方法

毛细管电泳方法也是一种较好的定量分析方法，在样品量很小的时候具有较多优势，该方法分离效能高、试剂、耗材消耗少，同时能实现多物质的同时检测。HANCU等[36]采用毛细管电泳法同时测定了6种头孢类药物，分别采用25 mmol/L 磷酸盐和25 mmol/L 硼酸盐缓冲液作为流动相，在25kV电压下，10 min内6种头孢类抗生素取得了很好的分离。姚晔等[37]建立了胶束电动毛细管电泳分离检测5种β-内酰胺类抗生素的测定方法，缓冲液为pH 8.5的20 mmol/L Na2HPO4-20 mmol/L NaH2PO420 mmol/L十二烷基硫酸钠和体积分数为25%的甲醇，分离电压为18 kV，选定检测波长200 nm，5种抗生素在15 min 内实现基线分离。

2.6其他分析方法

对于食品中β-内酰胺类抗生素残留的检测，尚有一些其他方法曾被报道，然而受制于灵敏度不高、特异性不好或者仪器普及率低等原因，这些方法近年来未获得广泛应用，如薄层色谱方法、紫外分光光度计、气相色谱、气相色谱-串联质谱等。

3结论和展望

近几年，各类食品基质中β-内酰胺类药物残留的分析检测方法取得了较大的发展。研究热点主要集中在待测物提取和净化步骤的改进。其中最能实现该目标的前处理方法认为是SPE技术，该技术的优势包括操作简单、试剂消耗低、自动化程度高及高通量，因此，在今后的研究中该技术有望取得较大突破。

目前食品基质中痕量化合物的检测最常采用HPLC串联(多级)质谱，因此在质谱检测技术方面取得相应进展也将有助于对痕量物质进行更好的监控。目前的研究趋势是开发既适合于定性也适用定量的高分辨质谱，如飞行时间质谱仪(time of flight mass spectrometer, TOF)和轨道阱质谱仪(orbitrap mass spectrometer)等。但与此同时，这些仪器价格昂贵且运行维护成本高，为了降低成本，缩短分析时间，建立简便、廉价微生物学测定方法、免疫法及生物传感器测定方法同样是符合检测需求的，仪器的小型化及自动化同样也是研究的热点领域之一，相信随着研究的进展，在不久的将来在分析仪器及前处理领域均会取得较大的突破。

参考文献

[1]GU B, ZHOU M, KE X, et al. Comparison of resistance to third-generation cephalosporins in Shigella between Europe-America and Asia-Africa from 1998 to 2012 [J]. Epidemiol Infect, 2015, 143(13)：2687-2699.

[2]CASU G S, HITES M, JACOBS F, et al. Can changes in renal function predict variations in β-lactam concentrations in septic patients? [J]. Int J Antimicrob Agents, 2013, 42(5): 422-428.

[3]FELEDZIAK M, MICHAUX C, LAMBERT D M, et al. An unprecedented reversible mode of action of β-lactams for the inhibition of human fatty acid amide hydrolase (hFAAH) [J]. Eur J Med Chem, 2012, 60C: 101-111.

[4]XINLI L, DACHANG W, CUILI Z, et al. Side effects of antibiotics on the intestinal microflora by PCR-DGGE [J]. Pak J Pharm Sci, 2013, 26(2): 339-343.

[5]BUTLER C C, DUNCAN D, HOOD K.Does taking probiotics routinely with antibiotics prevent antibiotic associated diarrhea [J]. BMJ, 2012, 344: e682.

[6]唐月新．现行有效国内外食品中农兽药残留限量标准实用手册[M]．北京: 中国科学技术出版社, 2005.

[7]POURREZA N, FAT'HI M R, HATAMI A. Determination of penicillin G in milk samples using its effect on cloud point extraction of triiodide ion [J]. J AOAC Int, 2014, 97(4): 1 225-1 229.

[8]MEROLA G, MARTINI E, TOMASSETTI M, et al. Simple and suitable immunosensor for β-lactam antibiotics analysis in real matrixes: milk, serum, urine [J].J Pharm Biomed Anal, 2015, 106:186-196.

[9]JUNZA A, DORIVAL-GARCA N, ZAFRA-GMEZ A, et al. Multiclass method for the determination of quinolones and β-lactams, in raw cow milk using dispersive liquid-liquid microextraction and ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J]. J Chromatogr A, 2014, 1 356: 10-22.

[10]PIATKOWSKA M, JEDZINIAK P, ZMUDZKI J, et al. Comparison of different sample preparation procedures for multiclass determination of selected veterinary drug, coccidiostat and insecticide residues in eggs by liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J]. Anal. Methods, 2014, 6(9)： 3 034-3 044.

[11]DASENAKI M E, THOMAIDIS N S. Multi-residue determination of 115 veterinary drugs and pharmaceutical residues in milk powder, butter, fish tissue and eggs using liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J]. Anal Chim Acta, 2015, 880(7)： 103-121.

[12]MACAROV C A, TONG L, Martínez-Huélamo M, et al. Multi residue determination of the penicillins regulated by the European Union, in bovine, porcine and chicken muscle, by LC-MS/MS [J]. Food Chem, 2012, 135(4): 2 612-2 621.

[13]PÉREZ-BURGOS R, Grzelak E M, Gokce G, et al. Quechers methodologies as an alternative to solid phase extraction (SPE) for the determination and characterization of residues of cephalosporins in beef muscle using LC-MS/MS [J]. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci, 2012, 899(12):57-65.

[14]REZENDE C P, ALMEIDA M P, BRITO R B, et al. Optimisation and validation of a quantitative and confirmatory LC-MS method for multi-residue analyses of β-lactam and tetracycline antibiotics in bovine muscle [J]. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess, 2012, 29(4): 541-549.

[15]LARA FJ,OLMO-IRUELA M, CRUCES-BLANCO C, et al. Advances in the determination of β-lactam antibiotics by liquid chromatography [J]. Trends in Anal. Chem, 2012, 38： 52-66.

[16]JANK L, HOFF R B, TAROUCO P C, et al. β-lactam antibiotics residues analysis in bovine milk by LC-ESI-MS/MS: a simple and fast liquid-liquid extraction method [J]. Food Addit Contam Part A Chem Anal Control Expo Risk Assess, 2012, 29(4): 497-507.

[17]肖惠贞, 刘红河, 尹江, 等．高效液相色谱-串联质谱法测定乳制品中青霉素类药物及其主要代谢产物[J]．卫生研究, 2015, 44(4): 641-646.

[18]ADLNASAB L, EBRAHIMZADEH H, YAMINI Y. A three phase dispersive liquid-liquid microextraction technique for the extraction of antibiotics in milk [J]. Microchim Acta, 2012, 179(1-2): 179-184.

[19]LI N,FENG F, YANG B, et al. Simultaneous determination of β-lactam antibiotics and β-lactamase inhibitors in bovine milk by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J]. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci, 2014, 945-946: 110-114.

[20]DORIVAL-GARCA N, JUNZA A, ZAFRA-GMEZ A, et al. Simultaneous determination of quinolone and β-lactam residues in raw cow milk samples using ultrasound-assisted extraction and dispersive-SPE prior to UHPLC-MS/MS analysis [J]. Food Control, 2016, 60: 382-393.

[21]邓鸣, 张科明, 朱斌．液相色谱-串联质谱法测定水产品中β-内酰胺类抗生素的残留[J]．食品工业科技, 2013, 34(16): 57-64.

[22]ARROYO-MANZANARES N, LARA F J, AIRADO-RODRGUEZ D, et al. Determination of sulfonamides in serum by on-line solid-phase extraction coupled to liquid chromatography with photoinduced fluorescence detection [J]. Talanta, 2015, 138:258-262.

[23]YAHAYA N, SANAGI MM, MITOME T, et al. Dispersive micro-solid phase extraction combined with high-performance liquid chromatography for the determination of three penicillins in milk samples[J]. Food Anal. Methods, 2015, 8(5): 1 079-1 087.

[24]LIU X, YU Y, ZHAO M, et al. Solid phase extraction using magnetic core mesoporous shell microspheres withC18-modified interior pore-walls for residue analysis of cephalosporins in milk by LC-MS/MS [J]. Food Chem, 2014, 150(2): 206-212.

[25]王炼, 黎源倩, 王海波, 等．基质固相分散-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定畜禽肉和牛奶中20 种兽药残留[J]．分析化学研究报告, 2011, 39(2): 203-207.

[26]KARAGEORGOU E G, SAMANIDOU V F, PAPADOYANNIS I N. Ultrasound-assisted matrix solid phase dispersive extraction for the simultaneous analysis of β-lactams (four penicillins and eight cephalosporins) in milk by high performance liquid chromatography with photodiode array detection [J]. J Sep Sci, 2012, 35(19): 2 599-2 607.

[27]LUO Z, DU W, ZHENG P, et al. Molecularly imprinted polymer cartridges coupled to liquid chromatography for simple and selective analysis of penicilloic acid Q5 and penilloic acid in milk by matrix solid-phase dispersion [J]. Food Chem Toxicol, 2015, 83:164-73.

[28]徐娟, 陈捷, 王岚, 等．QuEChERS提取与超高效液相色谱-电喷雾电离串联质谱联用法检测果蔬中的230种农药残留[J]．分析测试学报, 2013, 32(3): 293-301.

[29]王帅帅, 郑小平, 孟瑾, 等．QuEChERS-UPLC-MSMS法同时测定羊奶中8种β-内酰胺类抗生素[J]．食品与机械, 2015, 31(3): 66-69.

[30]WANG Y L, LIU Z M, REN J, et al. Development of a Method for the Analysis of Multiclass Antibiotic Residues in Milk Using QuEChERS and liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Foodborne Pathog Dis, 2015, 12(8): 693-703.

[31]王大菊, 袁宗辉, 范盛先, 等．氨苄青霉素在猪和鸡组织残留的微生物法测定法研究[J]．华中农业大学学报, 1999, 18(3): 245-247.

[32]BROTO M, MATAS S, BABINGTON R, et al. Immunochemical detection of penicillins by using biohybrid magnetic Particles [J]. Food Control, 2015, 51: 381-389.

[33]WANG W, LIU L, XU L, et al. Detection of β-lactamase residues in milk by sandwich ELISA [J]. Int J Environ Res Public Health, 2013, 10(7): 2 688-2 698.

[34]叶能胜, 谷学新, 张琦. 固相萃取-高效液相色谱法检测牛奶和猪肉中5种β-内酰胺类抗生素[J]. 分析试验室, 2010, 29(6): 73-77.

[35]TERADA H, SAKABE Y.Studies on residual antibacterials in foods. IV. Simultaneous determination of penicillin G, penicillin V and ampicillin in milk by high-performance liquid chromatography [J]. J Chromatogr, 1985, 348(2): 379-387.

[36]HANCU G, KELEMEN H, RUSU A, et al. Development of a capillary electrophoresis method for the simultaneous determination of cephalosporins[J]. J Serb Chem Soc, 2013, 78(9): 1 413-1 423.

[37]姚晔, 邓宁, 余沐洋, 等. 胶束电动毛细管电泳法分离检测5种β-内酰胺类抗生素[J]. 食品科学, 2011, 32(16): 253-256.

Research progress on pretreatment technologies and detection methods of β-lactams residues in foods

XING Hao-chun1, CHEN Jian-zhong1*,GE Shui-lian1,LI Zhi-liang1, GUO Jian2

1(College of Life Science and Engineering, Handan College, Handan 056005, China)2(Handan Food and DrugAdministration, Handan 056002, China)

ABSTRACTβ-lactam residue is currently one of the critical safety problems in animal-derived food. The detection of β-lactams in a complex food matrix relies on an effective pretreatment method and advanced analytical instruments. This paper summarized the research background and progress of β-lactams detection, and research progress of pretreatment methods in China and other countries, such as liquid-liquid extraction, solid-phase extraction, matrix solid-phase dispersionand QuECHERs. The detection methods, such as microbiological assay, immunoassay, high performance liquid chromatography, high performance liquid chromatography-tandem mass, capillary electrophoresis were also introduced. This review could provide theoretical reference for monitoring β-lactam residues in animal-derived food. The review suggests that SPE is the most promising pretreatment method. The development of mass-spectrometric technique and miniaturization of instrument will lead future research.

Key wordsanimal derived food; pretreatment technology; detection; β-lactam residues

收稿日期：2015-08-30，改回日期：2015-10-17

基金项目：河北省高等学校科学技术研究项目(Z2014156)；河北省科技计划项目(13222907)；邯郸市科学技术研究与发展计划项目(1422104057-2)邯郸学院自然科学研究课题(14208)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201603047

第一作者：硕士，讲师(陈建中副教授为通讯作者,E-mail:elgoogle@126.com)。