氟喹诺酮药物是一类高效抗菌药物,被广泛应用于畜牧业和水产养殖业中动物疾病的预防和治疗。但由于不规范用药问题的发生,导致食品中兽药残留问题日益凸显,因此针对氟喹诺酮类药物残留,建立快速、便捷、高效的检测方法对于保障食品安全具有非常重要的意义。
渤海大学食品科学与工程学院,辽宁省食品安全重点实验室,生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心的孙敏君、高 雪*、励建荣*等综述了荧光分析法在食品中氟喹诺酮类药物残留检测的应用情况,凸显出荧光分析法优异的检测性能,同时本文对氟喹诺酮类药物荧光分析方法进行探讨和展望,以期为食品中氟喹诺酮类药物残留检测提供参考。
1、部分氟喹诺酮类药物残留限量
我国政府对FQs残留的危害性十分重视,农业农村部公告第2292号规定“自2015年12月31日起,停止生产用于食品动物的洛美沙星(LOM)等4 种FQs兽药,同时撤销相关批准文号”。2019年9月6日发布的GB 31650—2019《食品安全国家标准食品中兽药最大残留限量》规定了达氟沙星(DAN)等4 种FQs兽药在动物性食品中最大残留限量(MRL)。国际食品法典委员会(CAC)为保障消费者健康制定了关于动物源性食品中FQs的MRL,在2009年,欧盟委员会发布了《食品中药物活性物质最大残留限量》(EU)No 37/2010号条例,同样制定了部分FQs在动物源性食品的限量标准,主要药物的名称和在食品中的MRL如表1所示。
2、氟喹诺酮类药物残留荧光检测法
荧光增强检测法
荧光增强检测法是检测物通过给电子取代基与荧光物质形成共轭体系,产生共轭效应而引起荧光增强。荧光增强检测法可分为两种,一种是通过抑制光致电子转移(PET)而使荧光增强,在PET体系中,电子供体通过间隔基与荧光团相连,PTE体系可导致荧光团猝灭,电子供体与检测物结合后,PET受到抑制,荧光恢复,如图1A所示。另外一种是分子内电荷转移(ICT)使荧光团荧光增强,检测物通过配位或氢键的形成作用于荧光团的供电子基团(供体)或吸电子基团(受体),供体供电子能力或受体的吸电子能力越强,ICT效应越强,增强荧光发射(图1B)。
荧光猝灭与恢复检测法
荧光猝灭分析法是利用检测物和某一种荧光物质形成复合物或产生能量转移而产生猝灭作用,猝灭作用主要包括静态猝灭和动态猝灭,以及内滤效应(IFE)等。图2A是荧光静态猝灭示意图,检测物和荧光物质分子发生络合反应,形成不发光的复合物。动态猝灭是检测物与荧光物质的激发态分子发生相互作用而引起的猝灭效应(图2B)。在IFE机制中,检测物(吸收体)的吸收与荧光团的发射带重叠,引起非辐射能量转移,导致荧光发射强度减小或猝灭。
荧光免疫分析法
荧光免疫分析法是利用抗体和抗原的特异性反应与荧光技术联结起来的一种检测方法。主要是通过荧光标记的抗体与抗原与结合,通过检测抗原抗体复合物的特异性荧光,最后根据荧光强度变化对检测物进行定性和定量分析。Kergaravat等将NOR的羧基通过活性酯法共价连接到牛血清白蛋白(BSA)的赖氨酸基上。图3为在96 孔聚苯乙烯微孔板上建立的荧光免疫法检测FQs示意图。
分子印迹聚合物荧光检测法
分子印迹技术是模仿抗体抗原、酶与底物的特异性识别原理,将模板分子(检测物)先记忆,然后再洗脱,在印迹材料上形成特定的MIP,可以自然、选择性地识别检测物。MIP具有良好的识别性能,但是缺乏检测信号传输,将荧光物质通过聚合反应与MIP相结合,形成分子印迹荧光传感器,以荧光信号作检测分析(图4)。常见的分子印迹荧光传感器分为有机染料分子印迹荧光传感器、稀土分子印迹荧光传感器和QDs分子印迹荧光传感器。
荧光适配体传感器检测法
适配体是RNA寡核苷酸或DNA单链,它能特异性地与多种靶分子结合,如核酸、蛋白质、金属离子、抗生素以及细胞等,具有很高的亲和力、选择性和敏感性。适配体在与靶点结合前后具有明显不同的构象,以荧光团修饰适配体互补DNA链或直接修饰适配体,适配体和靶分子结合后可以影响荧光物质的荧光信号的变化,无论是增强还是减弱,都可以反映结合过程的程度,从而可以对目标物进行定性和定量检测,如图5所示。
比率荧光检测法
只有一个荧光信号的产生可能有背景干扰的限制,基于比率的传感结构利用两个及以上不同波长荧光信号的比较(图6),然后计算其信号强度比,对FQs残留进行检测分析,能够更好地避免假阳性结果,进一步提升检测准确性。
荧光比色分析法
荧光比色分析法是以荧光颜色变化为检测形式,通过裸眼或目测比色计进行观察,实现定性和定量分析,视觉画面的变化使人脑更容易更直接获取信息,达到可视化的实时现场荧光检测。荧光颜色变化分为颜色强度的变化和色调的变化,例如从暗红色到浅红色的变化,或者由黄绿色变成蓝色(图7)。
结 语
FQs抗菌药物已经广泛应用于畜牧业和水产养殖业中细菌性疾病的预防和医治。但由于不规范用药问题的发生会导致药物残留,残留药物被人体摄入后会产生危害。我国农业农村部对FQs残留的危害性十分重视,并制定了残留限量标椎。对于FQs残留检测方面,荧光分析法相比传统的高效液相色谱、液相色谱-串联质谱技术和毛细管电泳法具有简单、快速、灵敏度高以及成本低等优势,是检测食品中FQs药物残留高效率方法。如表2所示,各类荧光分析法在食品中FQs检测的应用具有较低检出限,并可在几分钟至几十分钟的时间内完成快速检测。
本文《食品中氟喹诺酮类药物残留的快速检测研究进展》来源于《食品科学》2022年43卷5期383-391页,作者:孙敏君,高雪,徐阳鑫,刘秀英,励建荣。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200930-377。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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