禽蛋中呋喃唑酮代谢物(AOZ)残留量的酶联免疫检测
2021-10-28贺燕王益军张苏珍葛敏谭海荣
贺燕,王益军,张苏珍,葛敏,谭海荣
(连云港市畜产品质量监督检验测试中心 江苏连云港 222001)
呋喃唑酮又称痢特灵,是人工合成的广谱抗菌药物,属硝基呋喃类药物,它有非常好的抗菌效果和药代动力学的特性[1],曾经被广泛应用于畜牧业,它还可以作为猪、禽类和水产促生长的添加剂。但在长时间的实验室研究过程中发现,硝基呋喃类的药物和代谢物均可使实验动物发生癌变和基因突变,因此,此类药物禁止在治疗和饲料中使用[2]。自1993年起,欧盟范围内便禁止在动物饲养中使用硝基呋喃类药物盐酸呋喃它酮、呋喃妥因和呋喃西林,而呋喃唑酮也从1995年起被禁用。我国农业部第235号公告中也规定动物性食品中呋喃唑酮检出限为不得检出[3]。
硝基呋喃类药物在体内迅速代谢,在组织中与细胞膜蛋白结合长期持续存留,因此在分析此类药物的残留时以分析代谢物为主[4]。目前,动物组织中呋喃唑酮代谢物(AOZ)残留分析主要采用高效液相色谱法(HPLC-MS)、液相色谱串联质谱法(LC-MS/MS)和酶联免疫法(ELISA)。前者由于需要复杂的仪器设备、繁琐的前处理过程及对检验人员的高技能要求,不适合现场监控和大量样本的筛查,而以抗原抗体特异性反应为基础的酶联免疫法具有灵敏度高、特异性强、操作简便等优点,已在农兽药残留检测中得到广泛应用[1]。本文利用酶联免疫方法对禽蛋中AOZ的残留量进行检测,为禽蛋中呋喃唑酮类药物残留监控提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
禽蛋市场随机采样。
呋喃唑酮代谢物(AOZ)ELISA检测试剂盒(包括包被有偶联抗原的96孔酶标板),质量浓度分别为0、25、50、100、200、400ng/L的AOZ标准液,酶连接物,抗体液,底物/发色剂溶液,反应终止液,洗涤缓冲液(盐),2-硝基苯甲醛购自德国拜发公司,其余试剂均为国产分析纯。
1.2 仪器与设备
匀浆机(九阳JYL-C 16V);电子天平(德国赛多利斯);数显振荡摇床(德国IKA);恒温培养箱(上海博泰);漩涡混合器(德国IKA,MS3 basic);高速冷冻离心机(德国sigma);氮吹仪(美国Organomation);微量移液器(单道20~200μL、200~1,000μL,多道50~300μL);微孔板酶标仪(赛默飞Mu ltiskan FC 450nm);超高效液相三重四级杆串联质谱仪(美国Waters公司)。
1.3 试剂配制
1mol/LHC l溶液:量取90mLHC l,缓慢注入910mL水中;10mmol/L2-硝基苯甲醛:7.6mg 2-硝基苯甲醛溶于5mL二甲基亚砜;0.1mol/LK2HPO4:准确称取14.6g K2HPO4溶于1,000mL水;1mol/LNaOH:准确称取40g NaOH溶于1,000mL水。
1.4 方法
1.4.1 样品前处理称取(1.00±0.05g)匀浆后的样品至50mL聚苯乙烯离心管中,加入3.9mL蒸馏水,0.5mL 1mol/L的HC l和200μL 10mmol/L 2-硝基苯甲醛振荡混合;50℃条件下孵育3h或者37℃条件下隔夜(约16h)孵育;加入5mL 0.1mol/LK2HPO4,0.4mL 1mol/LNaOH和5mL乙酸乙酯,振荡混合30s(样品加热至最多50℃,以获得更好的分层效果);离心10min/3000g/室温(20~25℃);取2.5mL乙酸乙酯层(上层)溶液加入到新的容器中(样品浓度过高时,要适当减少乙酸乙酯的取样量),蒸干,干燥物用1mL正己烷溶解,加入1mL样品缓冲液彻底混合;然后离心10min/3000g/室温(20~25℃);取50μL下层水相进行检测。
1.4.2 检测原理检测的基础是抗原抗体反应,微孔板包被有针对AOZ抗体的捕获抗体。加入标准品、样品溶液、AOZ酶连接物及AOZ抗体,游离的AOZ与AOZ酶连接物竞争AOZ抗体结合位点(竞争性酶免疫分析)。同时AOZ抗体也与微孔板上固定的捕获抗体结合,没有结合的AOZ酶连接物在洗涤步骤中被除去。将底物/发色剂加入到孔中并且孵育,结合的酶连接物将无色的发色剂转化为蓝色的产物。加入反应终止液后使颜色由蓝色转变为黄色,在450nm处测量。吸光度值与样品中的AOZ浓度呈反比。
1.4.3 ELISA检测步骤使用之前将所有试剂回温至室温(20~25℃);将足够标准品和样品检测所需数量的孔条插入微孔板架,均做两个平行实验,记录下标准品和样品的位置;加入50μL标准品或处理好的样品溶液到相应的微孔中,不同样品或标准品的添加换用新的移液头;加入50μL酶连接物溶液,再加入50μL抗体溶液,轻轻振荡充分混合,置20~25℃避光环境下孵育1h;倒出孔内液体,将微孔板架倒置在吸水纸上拍打(每轮拍打3次)以保证完全除去孔中的液体,加入250μL洗涤缓冲液,充分洗涤3次,每次间隔10s,用吸水纸拍干;加入100μL底物/发色剂,轻轻振荡充分混合,置20~25℃避光环境下孵育15min;加入反应终止液100μL,轻轻振荡充分混合,于450nm处测量吸光度(在加入反应终止液后30min内读数)。
1.4.4 标准曲线的建立使用R-BiopHa rm德国拜发公司专门为RIDASCREEN系列产品设计的应用软件来进行结果分析。对单次检测建议使用Log it/log曲线进行结果分析,对两次或多次平行检测应该使用Cub ic Sp line曲线进行结果分析。
2 结果与分析
2.1 ELISA标准曲线
按照酶联免疫分析步骤,分别测定浓度为0、25、50、100、200、400ng/LAOZ标准液的吸光度值,采用RIDASCREEN数据分析软件建立标准曲线如图1。
图1 RIDASCREEN数据分析软件建立标准曲线
2.2 精密度和准确度
取空白鸡蛋样本,以0.2、0.4、0.6μg/kg 3个添加量的AOZ对其进行添加回收试验,ELISA法测定的准确度以回收率表示,精密度以变异系数表示,每个添加量做5个平行,结果见表1。
由表1可知,以0.2、0.4、0.6μg/kg 3个添加量的AOZ对空白鸡蛋进行添加,其加标回收率为77.7%~101.8%,批内变异系数为0.4%~7.0%。
表1 试剂盒的准确度和精密度实验(n=3)
2.3 检测限
对20份空白样品进行检测,从标准曲线上得出样品质量浓度,以20份样品AOZ质量浓度的平均值(X )和标准差(s)表示检测限(MDL),即MDL=X +3s,该方法对鸡蛋样品的检测限为0.1μg/kg。
2.4 方法特异性
试剂盒特异性由交叉反应率表示。由表2可知,该试剂盒与AOZ原药有一定的交叉反应,交叉反应率为1.2%,这可能是因为AOZ与其原药有类似的结构,而对其他呋喃类药物及其代谢物的交叉反应率均较低,表明本试剂盒具有良好的特异性。
表2 试剂盒特异性试验
2.5 ELISA法与LC-MS/MS法检测结果比较
利用ELISA和LC-MS/MS对20份(分别编号01~20)禽蛋样品进行测定,结果见表3,用ELISA法检测,阴性样品18份,阳性样品2份(含量大于0.5μg/kg),相同样品经LC-MS/MS方法(农业部781号公告-4-2006动物源食品中硝基呋喃类代谢物(AOZ)残留量的测定高效液相色谱-串联质谱法)测定后,18份阴性样品均为阴性,2份阳性样品均为阳性,阴、阳性判断结果一致。比较结果见表3。
由表3可知,用ELISA法与LC-MS/MS法的测定结果相符,没有发现假阳性和假阴性样品,ELISA法适用于禽蛋中AOZ残留量检测的筛选。
表3 ELISA法与LC-MS/MS法检测结果比较
3 讨论
3.1 样品的衍生化与前处理
在AOZ的检测中,一般先加入衍生化试剂进行衍生。这主要是由于AOZ的分子量较小,不易被检测。而在37℃或50℃酸性条件下,加入衍生化试剂2-硝基苯甲醛(使用前必须新鲜配制),形成衍生产物2-NP-AOZ,分子量增大,大大提高了检测灵敏度。目前采用的有常规衍生化方法,即在37℃孵育过夜,37℃孵育过夜至少16h,导致衍生化过程是整个样本处理的限速环节;高温短时间方法,即在50℃孵育3h,可缩短样本处理时间。加入乙酸乙酯后振荡不能过于激烈且时间不宜过长,否则容易乳化,影响样品分层。
3.2 稀释倍数对检测结果的影响
运用酶联免疫法检出超过曲线最高点的阳性样品,这时得到的数据往往不准确,只能起到定性的作用,为提高检测结果准确性,根据所得吸光度值判断需要稀释倍数,稀释后重新测定。
由表4可知,超出曲线最高点的阳性样品,可通过减少提取液乙酸乙酯的量,增大样品稀释倍数,或者直接稀释样品检测液,保证稀释后的检测浓度在标准曲线范围内,才能得到相对准确的检测结果。
表4 不同稀释倍数对检测结果的影响
3.3 方法应用前景
运用酶联免疫法对禽蛋中AOZ残留进行筛选,能在短时间内检测几十到上百个样品,且不需要复杂的仪器设备,样品前处理简单,检测成本低,是药物残留检测发展的趋势,但目前筛选法的检测标准极少,检测限(即阳性浓度标准)不统一,给检测结果判定带来一定困难,对筛选可疑结果需用确证方法进行确证。酶联免疫法作为一种快速筛选手段,在现场监控和基层检测中有着广阔的推广应用前景[5]。
4 小结
通过酶联免疫法对禽蛋中AOZ残留进行检测,测定结果准确,样品的最低检测限为0.1μg/kg,当添加0.2、0.4、0.6μg/kg时,加标回收率为77.7%~101.8%,变异系数为0.4%~7.0%。阳性样品经液相色谱串联质谱方法确证,检测结果相符,没有发现假阳性和假阴性样品。酶联免疫检测方法,检测灵敏度和定量线性范围均达到检测限量要求,且样本前处理操作快速简单、检测成本低、仪器设备投资少,适合于大量样本中AOZ残留量检测的快速筛选。█