动物源食品中兽药残留检测方法的影响因素分析

郭添荣，柯 欢，吴文林，万渝平，叶 梅，任 昕，廖振杰，熊 伟，张

（1.成都大学肉类加工四川省重点实验室，四川成都 610106；2.成都市食品药品检验研究院，四川成都 610100；3.四川警察学院法学系，四川泸州 646000；4.四川省农业科学院农产品加工研究所，四川成都 610066）

随着生活水平的不断提高，人们对动物源食品消费需求量也在日益增长，动物源食品已经成为消费市场中主流食物来源[1]。在“新冠肺炎”疫情防控决胜的关键时期，肉蛋奶等“菜篮子”产品“优质保供”的重要性得到进一步凸显，其质量安全关系到人民的身体健康和社会的繁荣稳定。兽药可预防动物疾病、促进生长和改善产品质量[2-4]，从而提高产业收益。现代农业发展越来越依赖兽药产品，部分生产经营户在利益驱使下违规操作，加上监管不严、检测水平不高等原因，致使兽药非法滥用现象在可食动物养殖或加工过程中普遍存在。由于大部分兽药可以通过食物链聚集或动物自身残留，也造成了兽药残留问题成为影响动物源食品质量安全的重要因素[5-7]。违禁或超标使用兽药不仅会对人体健康产生危害，还会对畜牧业和生态环境产生消极影响。因此，提升动物源食品中兽药残留检测技术水平，并在动物源食品中兽药残留进行有效检测显得尤为必要。在综述兽药残留检测技术概况的基础上，就动物源食品中兽药残留检测过程中的技术难点和关键点进行了分析，并对检测中的质量管理要点进行梳理。

1 动物源食品中兽药残留检测技术概况

兽药残留是动物源食品安全中最主要的问题，世界各国或地区长期致力于兽药最大残留限量标准的研究和制定[8]。目前，我国已制定了一系列最高残留限量（Maximum Residue Limits，MRLs） 标准，不仅对食品中的兽药残留量进行了限定[9]，而且限制或禁止兽药用于可食动物的养殖或加工[10]。但仍存在部分养殖经营户在集约化饲养过程中使用违禁药物，因此需要通过对兽药进行严格的检测监控，使其在动物源食品中的剂量控制在安全范围内[11]。兽药残留检测按技术手段分类，主要有免疫分析技术、分子生物学技术、表面增强拉曼光谱技术和色谱-质谱联用技术等，其中色谱-质谱联用技术集色谱的高鉴别能力和质谱的高分离特点于一体，现阶段已成为我国兽药残留检测领域中比较先进且广泛应用的定性筛查和定量分析工具[12]。

随着新型兽药的不断出现和新型材料的应用，分析仪器正逐渐由高效向超高效、低分辨向高分辨转变革新。例如，以飞行时间质谱仪（TOF-MS）和静电场轨道阱质谱仪（Orbitrap-MS） 为代表的高分辨质谱仪与液相色谱联用[13-15]，形成超高效液相色谱-高分辨质谱（HPLC-HRMS）联用技术，目前在高通量定性筛查和定量分析多种兽药残留中得到重用[16-20]，该分析技术由于分辨率和通量高、适应性强等特点，被广泛应用于动物源食品兽药残留检测中，并显示出了巨大的应用潜力[21-25]。总体来看，兽药检测技术朝着高灵敏、高速度、高通量、多残留、低成本方向发展。

2 动物源食品中兽药残留检测的难点

兽药残留检测是保障动物源食品安全的重要手段，在分析检测过程中不仅涉及到药物分析、药物代谢和药理学等多学科的交叉应用，还存在许多兽药本身和检测条件的限制，导致其检测过程中的难点和关键点颇多。典型的兽药残留检测主要有以下几个步骤：①样品制备，对可食动物肌肉组织、内脏，蛋、乳及加工品等进行取样粉碎化处理，将样品彻底混匀和均质化，使其具有均匀性和代表性并将其干燥；②提取、净化、浓缩、衍生化（样品前处理），大部分兽药都是以多组分、低浓度残留于样品复杂基质中，通过一系列样品前处理，可以有效分离和富集痕量组分、消除基质干扰，从而提高选择性和灵敏度，样品称取后根据待测化合物理化性质，加标提取溶剂，将其从样品中分离提取出来，但经过有机或水溶剂提取后的待测化合物中可能还夹杂着脂肪、蛋白质等杂质，则需要继续利用单种或多组合萃取技术将待测物与干扰物质分离净化并定容，另外可根据所选择的分离技术和仪器决定是否衍生化，其作用是提高待测物在检测仪器上的响应值；③仪器分析和数据处理，设置仪器分析条件后进样检测，后续进行定性图谱分析和定量分析。

动物源食品中兽药残留检测分析的基本程序见图1。

兽药残留检测难点来源较广，样品方面主要有种类繁多、基质复杂、药物残留浓度低等影响因素；药物自身条件方面主要有品种较多、性质差异大等影响因素；检测技术方面主要有操作步骤繁琐、要求高、难度大等影响因素。

动物源食品中兽药残留检测的主要难点见表1。

由表1可知，动物源食品中兽药残留检测工作较为复杂。首先，动物源食品样品范围广、种类繁多、基质复杂且不同基质之间差别较大，尤其是鲜蛋和蜂蜜样品，同时还存在待测目标化合物种类多且可能存在多组分或多残留、含量低，以及性质差异（极性、溶解度、沸点、热稳定性等） 和浓度波动范围大（10-3～10-12）。其次，部分兽药存在自身特异性问题[26-31]，如同一类型的兽药因结构相似，保留时间接近，导致针对不同化合物前处理难以统一；部分兽药稳定性较差，在水性基质中容易分解且部分兽药参与人体内代谢与运转，对样品前处理要求较高；部分兽药残留在可食动物肌肉组织中以共价结合态存在，需要在样品前处理环节水解或酶解；部分兽药分子量小、极性强，质谱检测的灵敏度和稳定性差。最后，检测方法存在局限性问题，如液相色谱-质谱联用法为兽药检测的主要方法，但多存在基质效应且来源较多，使得准确定量难度高；液相色谱法通常受到抗干扰能力和灵敏度较差的困扰，难以满足检测要求；气相色谱法或气相色谱-质谱联用法多用于易挥发化合物的检测分析[32]，而兽药多为难挥发化合物，采用气相或气质方法需要衍生化，步骤复杂且操作难度高。

表1 动物源食品中兽药残留检测的主要难点

3 动物源食品中兽药残留检测的关键点

随着动物源食品多元化发展和新型兽药的不断应用，药物分析日益复杂，社会对兽药残留的分析能力和检测效率提出了新的要求。由于兽药在动物组织中分布不均并受到理化性质差异较大等因素的影响，造成检测较为复杂，只有分析并把握好各环节中的关键点，才能促进痕量分析水平不断提高，为取得准确的检测结果打下基础。

动物源食品中兽药残留检测的关键点见表2。

4 动物源食品中兽药残留检测的风险管控

检验检测过程中的风险管控是为得到理想测定结果，并确保检测质量的关键环节，动物源食品中兽药检测的风险控制主要体现在树立痕量分析与质量控制意识、正确理解与运用标准、重视仪器与耗材管理、避免损失与防止污染等4个方面。

4.1 树立痕量分析与质量控制意识

动物源食品中兽药残留限量一般≤百万分之一（ppm），而随着现代高新检测技术的应用与发展，兽药残留检测的浓度多数已经要求≤十亿分之一（ppb）[33]。因此，动物源食品中兽药残留检测属于痕量分析，同时，兽药残留检测工作往往会受到样品基质复杂、待测物含量低和检测环境等因素影响，痕量分析时很容易造成痕量组分的污染和损失，所以应当树立痕量分析意识并参照痕量分析基本要素开展分析检测工作。为了保证检测质量和效率，则应该树立质量控制意识，并在意识树立的基础上制定实验室质量管理体系[34]，规范试验操作规程，促使兽药残留检测工作有据可依、有章可循并维持在可控状态下。例如，检验过程要求每批均带质控样或增加加标回收试验，并采用人员和设备比对、留样再检，以及当检测结果出现边缘数据时的实验室间比对等方式加以验证，从而保证检测数据准确可靠。

4.2 准确理解与运用标准

兽药残留检测的流程一般由样品制备、样品前处理（提取、净化、浓缩等）、上机测试、数据分析等步骤组成，但由于兽药的多样性、复杂性，不同试样中的组分干扰和基质效应存在显著差异，需要制定不同方法标准来适应需求，造成了检测标准名目繁多。而由于检测原理和适用匹配的差异，不同标准所采用的试剂耗材和操作程序等都有所区别。因此，只有准确理解并合理运用标准，才能获得理想的检测结果。首先，根据样品种类和待测化合物性质科学确定适用标准，需要把握检测原理，根据所涉及到的物理、化学及生化反应，确定试验思路。例如，净化方式的选择，是否需要通过衍生化、酶解等过程转化检测形式，以及离心时间设置和试验温度的控制等内容。其次，根据检测标准和作业指导书，在遵循操作规程的基础上熟练掌握样品处理和检测技术要点。

4.3 重视器材与样品管理

仪器耗材与样品的管理是兽药残留检测工作中的重要内容。首先，仪器管理方面，用于兽药残留检测的仪器应该专用，对于即将投入检测的仪器，应完成关键量值的核实和校验工作；其次，试剂耗材管理方面，由于化学试剂种类繁多且种类、级别不同，一些工艺粗糙、级别较低的试剂往往存在杂质，这些杂质可能会降低检测灵敏度、导致色谱峰异常或堵塞萃取柱头等，而离心管、枪头等耗材在检测中因时常接触到多种溶剂或受到实验室温湿度、扬尘等因素影响，也会对兽药痕量分析产生不良影响。因此，应注重对化学试剂和试验耗材的管理运用工作，尤其是对检测结果有显著影响的试剂耗材、标准物质、固相萃取柱等关键材料的筛选与验证。例如，快消耗材的来源渠道确定、标准物质的溯源性把控、固相萃取柱的回收率测验等。最后，样品管理方面，要确保检样与备样的均匀性、一致性，且在标签标示或规定的贮藏条件下运输、保存。

4.4 避免损失与防止污染

表2 动物源食品中兽药残留检测的关键点

痕量分析对检测环境要求较高，避免损失和防止污染是兽药残留检测中的一个基本要求。兽残痕量检测步骤冗长且操作繁琐，从样品制备到仪器检测的全过程中都容易发生损失和污染，如何避免损失和防止污染成为了影响检测灵敏度、精密度、准确度和特异性的重要因素。首先，检测环境要满足要求，在确保环境条件不会影响检测的情况下开展检验，若发现环境条件影响结果时应立即停止检测并采取有效措施防止交叉污染；其次是痕量分析全程要注意防污染和损失，严格遵守操作程序，避免因误用、误操作等原因造成的损失和交叉污染情况的出现，具有高污染风险的试验材料、溶液和仪器都要进行严格区分，试液的均质、转移、浓缩等过程应谨慎操作，避免因喷、溅、洒、爆沸等原因引起损失或污染。

5 结语

兽药在预防或治疗动物疾病方面发挥着重要作用，合理使用兽药可有效促进产品质量提升，不当使用兽药则会导致超限量残留并通过动物源食品进入人体，人体在摄取后对健康产生危害。通过梳理并剖析动物源食品中兽药残留检测技术的关键点和难点，尤其是在样品前处理、设备操作和数据处理等方面，并在此基础上提出风险管控策略，以期进一步提高动物源食品中兽药残留分析能力和效率，为全面治理兽药残留污染提供理论基础和技术支撑。