水产品中常用麻醉剂及其检测方法的研究进展
2022-08-09张博文李雪银江改青黄孟丽
张博文,李雪银,江改青,黄孟丽
(南京市食品药品监督检验院,江苏南京 211198)
随着人们收入的不断增长和健康意识的不断提高,越来越多的消费者食用含有丰富蛋白的水产品,水产业在农业发展中的作用和地位日益突出。水产品富含人体所需的多种必需氨基酸,为人类贡献了1/3的优质蛋白来源,在人类膳食平衡中具有重要地位[1]。随着消费者对膳食平衡的重视,水产品交易量随消费需求的增加呈现逐年增长的趋势[2]。
水产品种类繁多,产量大,造成生产过程和市场流通的管理难度大。近几年,水产品质量安全问题频发,引起社会的广泛关注[3]。由于国家近些年重点打击水产品养殖过程中违法使用违禁药物的行为,水产制品例行检测率有所提高,水产品安全质量总体向好,但经营环节的水产品合格率为89.1%,与水产制品监督合格率98.1%相比仍存在较大差异[4-6]。根据检测数据,水产品在流通环节比生产环节不合格率更高,表明运输环节可能添加违禁物质或超标添加非食用物质[7]。在水产品检测方面,国内对水产品中重金属类、农药类、持久性有机污染物有一定的研究,但对水产品中麻醉剂的检测还处于初始研究阶段,对麻醉剂的过度使用的危害还停留在研究阶段[8]。
本文综述了国内外水产品中麻醉剂的使用现状、危害性、检测技术等,展望了未来水产品中麻醉剂的使用发展趋势,为麻醉剂在水产运输的合理使用提供理论依据,为我国监管部门对水产品中麻醉剂的监测提供参考依据。
1 水产品中常用麻醉剂及其危害
很多水产品在运输中由于缺氧或不适应环境而死亡,造成巨大的经济损失[9]。运输中使用麻醉剂可降低水产品的耗氧和氨排放,从而提高水产品运输途中的存活率,查阅相应的资料,结合国内外麻醉剂的使用数据,发现丁香酚类物质、间氨基苯甲酸乙酯甲磺酸盐(MS-222)、苯佐卡因、CO2、2-苯氧乙醇、盐酸普鲁卡因、利多卡因、布比卡因、丁卡因、美托咪酯和喹哪啶等麻醉剂能用于水产品运输。目前,常用于水产品运输的麻醉剂主要为丁香酚类化合物[10]和MS-222[11]。
1.1 丁香酚类麻醉剂使用现状及其危害
丁香酚类化合物作为麻醉剂,由于其价格低廉、麻醉效果好、复苏时间短,被广泛应用于水产品的运输和保鲜中,丁香酚的最佳麻醉浓度为40 mg/L,MS-222 的最佳麻醉浓度为135 mg/L,麻醉时间分别为2.55 min 和2.58 min;MS-222 和丁香酚对暗纹东方鲀幼鱼对应的有效质量浓度分别为120 ~140 mg/L与60 ~70 mg/L,数据显示要达到相同的麻醉效果,丁香酚类化合物用量更少[12-13]。丁香酚类麻醉剂主要分为6 种,包括丁香酚、异丁香酚、甲基丁香酚、乙酸丁香酚酯、甲基异丁香酚和乙酰基异丁香酚[14]。目前,市场上水产品中丁香酚类物质的检出率较高,特别是农贸市场,丁香酚的检出率高达76.9%;网络平台抽检的水产品中丁香酚的检出率达到23.8%,丁香酚在水产品中的高检出率引起了监管部门的高度重视[14]。
丁香酚的安全性并没有被普遍接受,针对丁香油麻醉剂的使用管理,各国仍存在较大的争议[15]。研究表明,丁香酚会导致小鼠肝脏内癌细胞的发生率增高,国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)将其列为Ⅲ类致癌物质[16]。欧洲食品安全局(European Food Safety Authority,EFSA)认为丁香酚对皮肤和眼睛具有刺激作用,并且皮肤接触后会产生过敏反应[17]。目前的实验结果表明,丁香酚类麻醉剂中异丁香酚会导致大鼠的鼻腔、小鼠的胃腺、前胃、鼻腔和肾脏发生非肿瘤性病变损伤,但也有文献表明丁香酚可快速代谢,从体内排泄出去,因此关于丁香酚的使用管理仍存在一定争议[11,18]。
1.2 麻醉剂MS-222 使用现状及其危害
MS-222 易溶于水、易降解,安全性高[19]。MS-222 作为当前唯一一种合法麻醉剂流通于加拿大、美国市场,但MS-222 要达到相同的麻醉效果,其使用量比丁香酚类麻醉剂多,价格也更高。我国对MS-222 的研究使用开发较晚,目前我国水产品市场仍普遍采用丁香酚类化合物为麻醉剂[19]。
1.3 其他麻醉剂使用现状及其危害
苯氧乙醇也是一种麻醉剂,常用于兽医治疗和外科方面,由于其麻醉起效快、复苏时间短,常用于鱼类麻醉研究。2-苯氧乙醇价格低,具有杀菌作用,但其复苏时间长于MS-222 和丁香酚类麻醉剂[20]。苯佐卡因(氨基苯甲酸乙酯)是一种镇静药物,苯佐卡因与MS-222 均为对氨基苯甲酸的衍生物,均被挪威批准在水产养殖业中进行商业运用[21-22]。使用苯佐卡因作为麻醉剂可能导致水产品死亡,苯佐卡因可能会引起高铁血红蛋白血症的严重不良反应[23-24]。喹哪啶在鱼用麻醉剂中价格相对低廉,可辅助各种活鱼运输,在国外已有广泛的应用,我国对于喹哪啶和苯佐卡因用于水产品的运输还处于研究阶段[20]。
乙醚作用过于剧烈,导致水产品存活率较低。CO2麻醉对水产品无毒害作用,但在水产品局部组织中积累过多,将导致水产品麻醉过度,也可能导致水产品死亡[15]。此外,CO2麻醉复苏时间较长,麻醉对象较局限,仅适用于部分水产品。非化学麻醉剂操作烦琐、复苏时间长,对水产品有一定的负面影响,如过低的温度运输会导致水产品死亡[21]。因此,非化学麻醉剂用于水产品的运输受到一定的限制。
2 麻醉剂的检测方法
2.1 丁香酚类麻醉剂检验方法
目前,国内外对麻醉剂的安全性、反复麻醉对水产品的危害、麻醉剂残留对人体健康的影响等研究较少,建立准确的麻醉剂检验方法可为水产品质量监管提供技术支持。我国对丁香酚类麻醉剂的检测常使用气相质谱法,市场监管总局颁布了《水产品及水中丁香酚类化合物的测定》(BJS 201908)补充检验方法[8,25-34]。如表1 所示,目前我国关于丁香酚类化合物的检测方法较为全面,也有文献对比,采用乙腈为提取溶剂,丁香酚回收率较高[29,31]。丁香酚化合物的净化方法主要有固相萃取法、分散固相萃取法、QuEChERS 法,QuEChERS 法对环境污染较小,具有经济、高效、简便和快速等优点,近几年发展较快。QuEChERS 与传统提取方法相比具有回收率高、稳定性好、能检测含有水分的样品、样品通量高、溶剂使用量少、操作简单、不污染环境以及分析成本低等特点,被广泛应用于各个领域的检测,目前QuEChERS 法已成为检验水产中丁香酚含量的一种新兴方法[35]。丁香酚化合物的检测仪器方法主要有高效液相色谱-紫外法(High Performance Liquid Chromatography-Ultraviolet Spectrometry,HPLC-UV)、超高效液相色谱串联质谱法(Ultra Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry,UPLC-MS/MS)、气相色谱串联质谱 法(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GCMS/MS)、气相色谱质谱法(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS)和 气 相 色 谱- 离 子阱串联质谱法(Gas Chromatography-Ion Trap Mass Spectrometry,GC-IT-MS/MS),其中GC-MS 外标法和其他方法相比,成本低、操作简单。
表1 文献中关于丁香酚类麻醉剂检验方法分析
2.2 其他麻醉剂检验方法
MS-222 的主要检测方法有高效液相色谱串联质 谱 法(High Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry,HPLC-MS/MS) 和GC-MS 法。储成群等[36]通过QuEChERS 前处理方法并采用HPLC-MS/MS 技术能定量黄颡鱼/桂花鱼中MS-222 的含量。刘海新等[37]通过GC-MS 内标法准确定量鱼肉中MS-222 的含量。GC-MS 法成本低、准确率高,GC-MS 法相比HPLC-UV 定性和定量准确度有显著提高[38]。
对于水产品中2-苯氧乙醇的测定方法较少,外文文献中有报道,KLIMÁNKOVÁ 等[39]用SPMEGC-MS/MS 检测出鱼肉组织和鱼血浆组织中2-苯氧乙醇的含量。目前,通过高效液相色谱仪测定2-苯氧乙醇含量的检验方法较为常见,但通过高效液相色谱仪测定水产品中2-苯氧乙醇的文献还未有报道[40-42]。
利多卡因和苯佐卡因均可通过高效液相色谱检测定量[43-44]。利多卡因和苯佐卡因也可被GC-MS 定量,但关于检测水产品中利多卡因和苯佐卡因含量的文献还未有报道,目前关于水产品中麻醉剂2-苯氧乙醇、利多卡因、苯佐卡因等其他类麻醉剂的检测还处于研究阶段。
2.3 多种麻醉剂检验方法
丁香酚类麻醉剂及MS-222 是水产品运输中常用的麻醉剂,因此需建立一种能同时检测丁香酚类麻醉剂及MS-222 麻醉剂的方法。但现有检测方法都是仅针对单一种类的麻醉剂的检测,不利于对多种麻醉剂的检测,需开发制定快速、高效且能检测多种麻醉剂的检测方法[37]。翟纹静等[26]建立了一种三重四极杆气质联用质谱法同时测定6 种丁香酚类麻醉剂和MS-222 麻醉剂的检测方法,准确度、精密度均符合国家标准GB/T 27404—2008,该方法能同时检测水产品中7 种麻醉剂含量是由于丁香酚类麻醉剂微溶于水而易溶于有机溶剂,而MS-222 易溶于水[21,45]。如表2 所示,翟纹静等[26]根据国家监管的需求研究了一种能同时检测市场上常用的两种类别的麻醉剂的方法,但由于这两种化合物极性相差较大,提取方法还需进一步优化,并且该方法需使用两种内标化合物,提高了检验成本;郑向华等[20]通过固相萃取-液相色谱-电喷雾串联质谱成功测定水产品中三卡因、苯佐卡因、喹哪啶的含量;李圆圆等[21]通过全自动固相萃取仪器LC MS/MS 同时检测出7种类别的麻醉剂(苯佐卡因、利多卡因、丁卡因、辛可卡因、普鲁卡因、普鲁卡因胺和氯普鲁卡因),但该方法对前处理条件和仪器条件要求较高,需选择最优的前处理条件和仪器条件,而且该方法需采用基质标定量确保结果的准确性;HUANG 等[46]通过固相微萃取(Solid-Phase Microextraction,SPME)与GC-MS 相结合的方法活体检测5 种麻醉剂[2-苯氧乙醇、丁香酚、异丁香酚、4-氨基苯甲酸乙酯(苯佐卡因)和MS-222],使得用GC/MS 同时检测多种类别的麻醉剂成为了可能,但该方法适用于活体快速、微量检测麻醉剂,并且该方法精密度还有待提高。以上几种方法,由于存在各种问题,目前并不能满足检验需求。
表2 文献中关于多种麻醉剂检验方法分析
3 结语
为实现活体水产品长距离运输,在运输中使用麻醉剂成为一种必然的趋势,但在水产品中过度使用麻醉剂会危害消费者的身体健康,也会引起社会的广泛关注,因此合理监管水产品中麻醉剂含量非常重要。目前,水产品中麻醉剂的检验方法过于局限,并且其检验方法没有统一的规范和使用依据。目前的文献中报道的麻醉剂的研究对象多为鱼类,关于其他甲壳类水产品麻醉剂的检验方法案例较少,研究对象不够全面,仍需使用不同检验方法对不同水产品基质进行考察。应从食物安全角度出发,建立能同时监测多种水产品基质、多种类型麻醉剂的检测方法以及检验依据。随着对水产品中麻醉剂的研究的不断深入,进一步开发高灵敏度、高分辨率、对多种麻醉剂同时检测的检验方法,以及该方法能在不同基质下检测,这也是未来水产品质量安全研究的一个重要方向。