喹乙醇及其主要代謝物的檢測技術(shù)研究進(jìn)展

◎ 雷 韻，吳民富，李 莎，林俊宇，溫海戌，邱寶怡，蔡津津

（佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)系，廣東 佛山 528137）

喹乙醇（Olaquindox，OLA）最早是由德國Bayer公司以鄰硝基苯胺為原料合成的非抗生素類抗菌促生長藥物[1]，能改變動(dòng)物腸道菌群，同時(shí)可促進(jìn)蛋白質(zhì)同化，增加瘦肉率，促進(jìn)畜禽生長，提高飼料轉(zhuǎn)化率。此類藥物廣泛用于豬、牛、雞、羊的促進(jìn)生長，抗菌治病和水生動(dòng)物疾病的防治[2-3]。20世紀(jì)90年代開始，國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)OLA及其代謝產(chǎn)物3-甲基-喹啉-2-羥酸會(huì)在動(dòng)物體內(nèi)有明顯蓄積毒性、免疫毒性和遺傳毒性，此外還會(huì)造成耐藥性[4]，給人類身體健康帶來潛在危害。因此，美國和歐盟開始禁止使用喹乙醇；我國農(nóng)業(yè)部第2638號(hào)公告中明確規(guī)定，將于2019年5月1日起全面停止在食用動(dòng)物中使用喹乙醇獸藥。但因喹乙醇價(jià)格便宜，抗菌促生長效果好，違規(guī)添加和超量添加的現(xiàn)象仍時(shí)有發(fā)生。因此，加強(qiáng)喹乙醇及其代謝物的檢測與監(jiān)控極為重要。本文主要介紹了喹乙醇及其主要代謝物的性質(zhì)和現(xiàn)有檢測技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)。

1　喹乙醇及其代謝物的性質(zhì)

1.1　化學(xué)性質(zhì)

喹乙醇又稱喹酰胺醇，化學(xué)名是2-[N-(2-羥基-乙基)-氨基甲酰]-3-甲基-喹喔啉-1,4-二氧化物，分子式為C12H13N3O4，分子量為263.25；喹乙醇呈淺黃色，結(jié)晶性粉末，味苦，無臭。喹乙醇溶解于熱水中，微溶于冷水，幾乎不溶于氯仿、乙醇和甲醇。熔點(diǎn)為207～213 ℃，熔融時(shí)同時(shí)分解。喹乙醇在常溫下非常穩(wěn)定，但對(duì)強(qiáng)光比較敏感，遇光分解變?yōu)樽厣蛏钭厣?/p>

1.2　毒性作用

喹乙醇主要經(jīng)肝臟代謝，在動(dòng)物體內(nèi)能夠快速的代謝成十多種產(chǎn)物，其中3-甲基-喹噁啉-2-羧酸（MQCA）在肝臟或血液中代謝生成后快速分布到各組織中，在體內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定，且消除速度較喹乙醇慢，是國際食品法典委員會(huì)認(rèn)定的殘留標(biāo)志物[5]。研究表明，喹乙醇對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物具有急性毒性[6-7]、蓄積毒性[8-9]、遺傳毒性[10-11]、免疫毒性[12-13]等。喹乙醇的急性毒性對(duì)不同種屬的動(dòng)物差異較大，其中畜禽類敏感度最高，魚類敏感度相對(duì)較低。因此，如果食用了體內(nèi)大量蓄積殘留喹乙醇的動(dòng)物，可對(duì)人類的生命健康造成威脅。

2　喹乙醇及其代謝物的檢測方法

目前，檢測喹乙醇?xì)埩舻姆椒ㄖ饕懈咝б合嗌V法（HPLC）、氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）、免疫分析技術(shù)（IA）和電化學(xué)檢測法等。

2.1　色譜法

2.1.1高效液相色譜法

高效液相色譜法準(zhǔn)確度高、重現(xiàn)性好，多用于喹乙醇及其主要代謝物的檢測。王永紅等[14]采用甲醇-水進(jìn)行樣品提取，在最優(yōu)的條件下，檢測限為1.0 mg/kg，回收率為99.8%～112.3%。對(duì)于喹乙醇的高效液相色譜法檢測，過去大多采取的是有機(jī)溶劑直接提取后濃縮進(jìn)行檢測，但喹乙醇微溶于水，樣品前處理液易混雜水溶性雜質(zhì)，不利于待測物的定性和定量。近年來，越來越多的學(xué)者采用新的前處理方法結(jié)合高效液相色譜法對(duì)喹乙醇進(jìn)行檢測，減少雜質(zhì)峰的干擾，提高了檢測靈敏度。Peng等[15]研究了高效液相法檢測豬組織樣品中的MQCA，采用免疫親和柱對(duì)樣品進(jìn)行純化，在最優(yōu)檢測條件下，檢測限的范圍為1.0～3.0 μg/kg，定量檢測為4.0～10.0 μg/kg，樣品的回收率80.1%～87.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于8.5%。Zhao等[16]報(bào)道了一種改良的QuEChERS前處理方法結(jié)合高效液相法檢測動(dòng)物飼料中的喹乙醇，使用多壁碳納米管作為吸附劑進(jìn)行待測物的純化；在最優(yōu)的條件下，喹乙醇的最低檢測限為0.2 mg/kg，加標(biāo)回收率為66.0%～95.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于14.1%。

2.1.2液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HPLC-MS）以液相色譜作為分離系統(tǒng)，質(zhì)譜作為檢測系統(tǒng)，具有特異性更強(qiáng)、定性更準(zhǔn)確、靈敏度更高等特點(diǎn)。Miao等[17]報(bào)道了動(dòng)物飼料中OLA的高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法，在最優(yōu)的條件下，樣品的回收率為74.1%～111%，組內(nèi)和組間的變異系數(shù)分別小于14.6%和10.8%，喹乙醇樣品的最低檢測限為0.05 mg/kg。Li等[18]采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（UHPLC-MS/MS）方法檢測動(dòng)物組織中MQCA，樣品經(jīng)過酶水解，再采用免疫親和柱純化，樣品在0.5～2.0 μg/kg添加范圍內(nèi)的回收率90.2%～103.5%，組內(nèi)和組間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別在1.8%～6.7%和3.5%～7.6%，該方法的最低檢測限為0.5 μg/kg，檢測范圍 0.5 ～ 4.0 μg/kg。

2.2　免疫學(xué)檢測法

免疫分析法具有高度的特異性和靈敏度，且操作簡單、快捷，是目前喹乙醇及代謝物篩選的主要方法。

2.2.1酶聯(lián)免疫法

酶聯(lián)免疫法（ELISA）是最常用的免疫檢測方法之一，能同時(shí)對(duì)多個(gè)樣品進(jìn)行檢測，靈敏度高、特異性強(qiáng)，適合對(duì)待測物的快速篩查。Li等[19]制備新型的抗MQCA的單克隆抗體，并建立了檢測OLA的間接競爭酶聯(lián)免疫法（ic-ELISA），在最優(yōu)的條件下，OLA的 IC50為 3.1 μg/kg，檢測范圍為 0.46 ～ 10.5 μg/kg ，在豬的肌肉、肝臟和雞肉的最低檢測限分別為0.32、0.54和0.28 μg/kg。Le等[20]報(bào)道了一種新型的熒光免疫法檢測豬肉樣品中的喹乙醇，將量子點(diǎn)QD635標(biāo)記在MQCA單克隆抗體上建立直接競爭熒光免疫法，MQCA的最低檢測限為0.07 ng/mL，樣品的加標(biāo)回收率為84.2%～95.7%，該方法與HPLC有良好的相關(guān)性。

2.2.2免疫層析法

免疫層析法是運(yùn)用最廣泛的快速篩查法之一，該方法檢測時(shí)間短、簡便快捷、攜帶方便，適合基層現(xiàn)場快速篩查。其中膠體金試紙條使用最為廣泛，霍如林等[21]研制膠體金免疫試紙條用于動(dòng)物源食品中喹乙醇藥物殘留的快速檢測，可以在10 min內(nèi)完成檢測，肉眼觀察的最低檢測限為0.05 μg/mL，與其他結(jié)構(gòu)類似物的反應(yīng)交叉性小。隨著免疫層析技術(shù)的發(fā)展，越來越多的學(xué)者將各種不同的納米材料（量子點(diǎn)、稀土材料、復(fù)合材料等）應(yīng)用到免疫層析試紙條中，并且將試紙條進(jìn)行定量檢測，解決了膠體金試紙條靈敏度不高，且只能定性的缺點(diǎn)。Xie等采用量子點(diǎn)熒光探針標(biāo)記的免疫層析試紙條對(duì)MQCA進(jìn)行檢測，并采用熒光讀數(shù)儀進(jìn)行定量檢測，MQCA的IC50為8.1 μg/L，整個(gè)樣品的檢測不超過10 min，樣品的回收率為78.7%～92.2%，變異系數(shù)小于12%。

2.3　電化學(xué)檢測法

電化學(xué)檢測法具有操作簡便，價(jià)格便宜、快速靈敏以及易于微型化等優(yōu)點(diǎn)，極大地引起人們的興趣并被廣泛地應(yīng)用在食品安全的檢測中。Xu等[22]建立了簡單而靈敏度高的喹乙醇檢測方法，采用多壁碳納米管修飾玻碳電極，顯著增強(qiáng)了陰極峰電流，檢測限為0.26 μg/mL，標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍為 0.3 ～ 180 μg/mL，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.5%。Wang等采用一種新型分子印跡電化學(xué)傳感器檢測喹乙醇，將金納米粒子沉積在用羧基化碳納米管修飾的玻碳電極上，在最優(yōu)的條件下，該電化學(xué)傳感器對(duì)喹乙醇的最低檢測濃度為2.7×10-9mol/L，并將該方法運(yùn)用在各種食品和動(dòng)物飼料的檢測中。