超高效液相色譜-高分辨質譜在畜產品及養殖投入品中獸藥殘留檢測中的應用

付國平，劉松雁，張 優

（1. 石家莊市農業綜合行政執法支隊 050000；2. 石家莊市畜產品和獸藥飼料質量檢測中心 050041）

隨著我國經濟的不斷發展，人民群眾也越來越注重食品安全。其中畜產品由于養殖周期長，價值高，經常有不法養殖戶故意在投入品中添加違禁物質，以達到賺取不法收入的目的。由于添加的抗生素、促生長激素等物質會殘留在動物體內，人類食用后會造成各種不良反應，對人民群眾的健康造成了重要威脅。這就對畜產品安全檢測提出了更高的要求，不僅要對畜產品中的獸藥殘留進行檢測，還要對養殖投入品中的非法添加物進行快速、高通量的檢測。在早期的快速高通量檢測方法中，包括膠體金法、酶聯免疫法等方法，其優點是前處理簡單，一次可以處理大量樣品，但是由于技術的限制，常常會造成假陽性、假陰性，準確率不高，且無法定量。大多數試劑盒只能針對單一品種藥物，通量低，如果大范圍篩查不同藥物，檢測成本會大幅上升。質譜技術在近年來得到了長足的發展，氣相色譜-質譜聯用、液相色譜-質譜聯用、液相色譜-串聯質譜聯用在獸藥殘留檢測領域發揮了重要的作用，不僅能夠定性，在定量方面也比較可靠。但是由于檢測方式的限制，如果使用串聯質譜進行定量檢測，不能進行多化合物同時檢測，且對未知物無法檢測；如果使用單極質譜的全掃描模式，則靈敏度差，不能滿足定量檢測要求。

高分辨質譜的出現較好地解決了高通量、快速、高靈敏度、高分辨率的兼容問題，在檢測方式上，高分辨質譜普遍采用全掃描方式，可以進行多種化合物的高通量分析，尤其是對于未知化合物有著較好的檢測能力。由于高分辨質譜不需要針對特定化合物進行優化設置，操作簡單，技術人員通過較短時間的培訓就能進行儀器操作；在數據分析方面，由于各儀器生產廠家建立了較為全面的譜庫，使得數據分析也變得相對簡單。目前，使用超高效液相色譜-高分辨質譜進行分析檢測已經成為了一種潛力巨大的方法，越來越多的分析人員使用高分辨質譜儀進行檢測，提高了分析效率，也更加容易發現問題樣品，確保畜產品質量安全。

1 超高效液相色譜-高分辨質譜的分類及原理

在質譜技術大規模應用之前，檢測人員普遍使用色譜技術進行檢測。而色譜-質譜聯用技術，克服了檢測單一的缺點，使得分析領域取得了長足發展，尤其是超高效液相色譜-質譜聯用技術，大大縮短了分析時間，并且可以發現隱藏在復雜基質中的痕量殘留物質。

常見的高分辨質譜包括磁質譜、飛行時間質譜和傅里葉變換離子回旋共振質譜等，其中磁質譜價格昂貴，對操作人員要求較高，分析速度較慢，不適合于獸藥殘留的常規檢測。

1.1 飛行時間質譜是當前大多數質譜生產廠家的技術方式，一般由四極桿和飛行時間兩個質量分析器組成，具有較高的選擇性和分辨率，該技術已經在分析領域得到了大量的應用。

1.2 Orbitrap 是賽默飛世爾專有的質譜技術，它一種離子阱質量分析器，由兩個外部電極和一個中心電極組成，可以同時用作分析器和檢測器。由于其設置，Orbitrap 質量分析器實際上是傅里葉變換質量分析器，模擬FT 離子回旋共振技術。其具有超高的分辨率，可以實現高靈敏度、高選擇性的定量定性分析。

2 超高效液相色譜-高分辨質譜在動物源食品藥物殘留檢測中的應用

2.1 生鮮乳中獸藥殘留的檢測

我國消費者對于牛奶的消費量大增，奶牛的養殖也處于相對穩定的時期。但是由于前些年非法添加物、抗生素超標等事件的影響，對于奶牛養殖的監管一直都非常嚴格，市場、農業等相關部門均加大了抽檢力度，因此建立一種高通量、快速的牛乳中多種非法添加及藥物殘留檢測技術也就成為了當下檢測行業的研究重點。

霍路曼等建立了生乳中29 種獸藥殘留的快速檢測方法，生乳樣品采用0.2%甲酸乙腈溶液提取上清液,采用QuECHERS 凈化管凈化后測定，Mass Error 在±2.0mg/kg 之內，滿足了快速定性的要求，提高篩查效率與準確性。田懷香等建立了一種包括17 大類，共174 種獸藥殘留的高效液相色譜-串聯飛行時間質譜方法。樣品用乙腈和乙酸乙酯提取，冷凍凈化后，采用電噴霧正離子模式檢測，檢測限為1～10ng/g，99 種藥物回收率在70%～130%范圍內，該方法檢測速度快，靈敏度高，大大提高了生鮮乳中獸藥篩查的效率。高馥蝶等建立了牛奶中42 種農藥和獸藥殘留的快速檢測方法，包括13 種農藥和29 種獸藥，采用QuEChERS 方法進行樣品前處理，牛奶樣品經含1%甲酸的乙腈溶液提取，同時加入無水硫酸鈉和氯化鉀鹽析，提取液經C18 填料凈化后直接測定，定量限為1 ～100μg/kg。林天野等建立了一種對牛奶中21 種磺胺類藥物殘留進行快速定性篩查及定量分析方法，稱取2g 牛奶樣品，用乙腈與水體積比為1:1 提取，均質震蕩后，采用無水硫酸鎂脫水，離心后取乙腈層旋轉蒸發蒸干，加入超純水溶解后，經固相萃取柱凈化，濾膜過濾進樣，21 種磺胺類藥物平均加標回收率為60.0%～96.0%。

2.2 畜禽組織中獸藥殘留的檢測

肉類是人們蛋白質的主要來源，畜禽養殖在我國取得了長足的發展，然而超量使用抗生素，濫用瘦肉精、蘇丹紅等違法添加物，使得我國飽受畜產品質量安全困擾，因此建立快速、簡便、高效的檢測方法，對于加強畜產品質量安全檢測能力具有重要意義。

劉鑫等利用四極桿-軌道阱高分辨質譜儀建立了動物源中81 種獸藥殘留同時篩查的快速分析方法，稱取2.5g 樣品，加入無水硫酸鈉和乙腈，超聲提取，離心取上清液氮氣吹干，復溶后檢測，定性、定量結果均滿意。孫清榮等利用高效液相色譜-四級桿-飛行時間質譜建立了雞肉中48 種獸藥殘留的快速篩查和檢測方法。樣品采用乙腈/水(7:3)提取，經Oasis PRi ME HLB 固相萃取柱凈化，采用正離子全信息串聯質譜模式掃描，外標法定量。

2.3 水產動物中獸藥殘留的檢測

水產動物主要是淡水養殖魚、蝦等動物，在人工養殖、運輸等過程中，有不法分子為了經濟利益鋌而走險，違法添加各種抗生素、禁用藥物等物質，加大了水產品的風險，造成食品安全問題，由于水產品含水量大，檢測方法與畜禽肉不盡相同，建立快速、高通道的高分辨檢測方法，能夠有效威懾不法分子，確保水產品質量安全。

李詩言等建立了中華鱉中42 種獸藥殘留的液相色譜-四極桿/飛行時間質譜快速篩查方法。采用乙腈/水(6 ∶4,V/V)提取樣品，經HLB 柱吸附凈化后上機。在5～50μg/kg 添加水平下的平均回收率為56.8%～103.8%，同時采用精確質量數據庫和二級譜圖庫檢索的方式快速定性確證。歐陽少倫等建立了快速篩查水產品中123 種獸藥殘留的在線凈化/液相色譜-四極桿/靜電場軌道阱高分辨質譜檢測方法，獸藥涵蓋15 類藥物。樣品經乙腈-水(8:2)提取,提取液經在線凈化柱Cyclone P 凈化,富集后,將目標物洗脫上機，定量限為0.1 ～50μg/kg。該方法簡便，準確，靈敏，適用于批量水產品中多種獸藥殘留的快速篩查。

3 超高效液相色譜-高分辨質譜在飼料中藥物殘留及非法添加檢測中的應用

農業農村部公告 第194 號公告了自2020 年1 月1 日起，退出除中藥外的所有促生長類藥物飼料添加劑品種，這宣布了我國抗生素減量計劃進入了一個新的階段。然而，促生長類抗生素所具有的經濟價值十分誘人，不法廠家，不法養殖戶鋌而走險，繼續在飼料中違法添加抗生素，對人民身體健康造成了十分嚴重的危害。因此，研究快速、高通量的檢測方法已經迫在眉睫，傳統的酶聯免疫法、液相色譜法、液質聯用法都有各自的局限性，液相色譜-高分辨質譜聯用法由于自身的特點，解決了其他方法的局限性，具有十分廣闊的應用前景。

王勇為等利用LTQ Orbitrap 組合式高分辨質譜儀對飼料中同分異構體除草劑殘留進行鑒定，對于異構體和結構類似物的鑒定提供了全面的數據，不僅定性更加準確，檢出限也達到了1ppb。藍芳等使用液相色譜-四極桿/飛行時間質譜對飼料中36 種違禁藥物進行了快速篩查，建立了飼料中β-受體激動劑、激素共36 種違禁藥物的快速篩查方法，樣品中加入乙腈和混合吸附劑，經渦旋分散、振蕩提取、離心和濃縮步驟，質量數誤差絕對值小于7.3 ppm，線性關系良好，相關系數大于0.99，平均回收率為65%～120%，操作簡便、結果準確。

4 超高效液相色譜-高分辨質譜在獸藥非法添加檢測中的應用

部分獸藥生產廠家為了提高產品的功效，不執行獸藥國家標準，非法添加其他藥物，尤其是中藥中添加西藥成分，表面上看其產品功效顯著，實際上由于成分不明，容易造成養殖戶誤用違禁藥品，生產出不合格的畜產品，一旦流入市場會對人民群眾健康產生嚴重威脅。嚴厲打擊獸藥中非法添加其他藥物，是現階段執法的重要組成部分。而建立快速、有效的檢測方法，能夠在最短時間內震懾不法分子，確保畜禽生產用藥安全。傳統的獸藥非法添加檢測主要使用高效液相色譜-二極管陣列檢測器法，受到液相色譜分離度、檢測器品中限制較多，且靈敏度有限，不能更好、更快的檢測。而使用液相色譜-高分辨質譜聯用技術，能夠更短時間、更高通量的對獸藥進行檢測。

熊玥等采用超高效液相色譜-飛行時間高分辨質譜對農業執法案件中繳獲的未知粉末進行分析研究，建立了未知物篩查的檢測方法，利用過靶向及非靶向篩查，為未知添加物的篩查、確證提供了思路和技術參考。

5 結論與展望

為了解決多種類藥物的大規模篩查問題，并且兼具一定的定量檢測能力，針對畜產品、養殖投入品開發出合適的高分辨質譜檢測方法，是十分必要的。高分辨質譜具有參數設定簡單，定性能力強等優點，結合超高效液相色譜連用技術，尤其是對于未知化合物以及非定向化合物具有很好的篩查能力。目前高分辨質譜儀價格昂貴，維護保養不變，使用成本較高，但是隨著應用越來越廣，相信未來必定能成為藥物篩查的重要手段。