5兽药残留分析与食品安全

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兽药残留分析与食品安全
（一）兽药残留概念
兽药在生态环境中的残留
在生产中大量使用抗菌药物、抗寄生虫药物及各种促 生长制剂，这些药物都会以原形或以有活性的代谢产 物形式随动物粪便、尿液或其他排泄物进入环境。
这些物质在环境土壤、微生物、水生生物、植物等蓄 积或贮存。
兽药残留分析与食品安全
（一）氯霉素
氯霉素（CAP）是一种临床疗效突出的抗生素，同时也是 一种致癌物。目前中国、美国、加拿大和欧盟已经禁止在 肉类生产、水产生产、饲料生产中使用该药物。
由于其临床副作用以及在某些进口食品中发现含有氯霉素， 美国FDA和世界上其他相关机构已经加强了对进口水产品、 饲料、奶制品等的抽样检验。
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兽药与化学物残留对人及生态环境的影响示意图
兽
肉 、 蛋 、 奶
()
消 费 者
人
残 留 毒 性 作 用
药 、
动
化 学
物
物
排
环
生 态
泄
境 生
毒 理
物
态
作 用
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急性毒性作用 慢性毒性作用 特殊毒性作用 病原菌耐药性 对胃肠道菌丛的影响
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化学定量方法
GC HPLC
原子荧光 原子吸收
仪器确证方法
HPLC GC-MS GC-MS-MS HPLC-MS HPLC-MS-MS
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四、兽药残留检测与食品安全
兽药残留检测是保证食品安全的基础 残留检测是监控的基础 残留检测是制定避免残留措施的基础
对生态环境的影响
对土壤生物的作用 对水生生物的作用 对昆虫的影响 兽药残留在动、植物的富集 兽药残留在环境中的转化、转移和蓄积
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（三）兽药残留的产生
产生的途径
兽药和添加剂的使用
防治动物疫病 使用药物添加剂
环境污染物
兽药在体内的过程
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（一）兽药残留检测是保证食品安全的基础 是否存在不安全的残留 残留物的种类 残留物的数量（程度） 残留物的消除
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（二）兽药残留检测是监控的基础 例行检测 市场抽检（超市等） 屠宰场检测 养殖场检测
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（三）残留检测的方法
快速筛选方法
微生物抑制测定法
抗菌药
HPTLC 酶免疫测定(EIA)
特异化合物或总残留
ELISA
放射免疫测定法(RIA)
如：类固醇
金标试纸条(Deep stick) 生物传感器(Biosensor)
（一）方法学
理想的仪器装备
样品经简单处理即可上机测定
不需萃取和净化
快速、准确的定量分析
自动的资料处理
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（一）方法学
分析方法的总体思路
高水平(Level Ⅰ)方法——确证和定量被分析物质 中等水平(Level Ⅱ)方法——定量但不需要确证被分析物质 低水平(Level Ⅲ)方法——筛选
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免疫亲和色谱(immunoaffinity chromatography，IAC)
固定相为连接有抗体的惰性基质(如珠状琼脂糖) 对某种或某类药物残留组分具有吸附能力，可对复杂基质中的极
稀的组分进行选择性吸附和富集。 IAC柱可重复使用
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兽药残留分析与食品安全 HPLC-MS-MS
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1pg/g
1ng/g
1g/g
1mg/g
放射免疫测定法/酶免疫测定法 色质联用分析 放射受体分析 气相色谱(ECD/NPD) 气相色谱(FID) 高效液相色谱(FLD/UVD) 极谱法 荧光分光光度法 微生物测定法 紫外/可见分光光度法 比色法
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其他技术
索氏提取法(soxhlet extraction) 超声波辅助提取(ultrasonic-assisted extraction,
SAE) 超临界流体萃取（SFE） 强化溶剂萃取(accelerated-solvent extraction, ASE) 微波辅助萃取(microwave-assisted extraction, MAE)
图1 各种测定方法的灵敏度范围
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采样与样品制备 （样品预处理）
提取
净化
样 品
处
分 离
浓缩
理
衍生化
分辨 测 定
检测
图2 残留分析原理
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（一）残留检测实例
氯霉素 硝基呋喃类代谢物 -激动剂类
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动植物的富集 对土壤微生物的作用 对水生生物的作用
对昆虫的影响 转化、转移和蓄积
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（二）兽药残留毒性
对人类健康的影响
急性毒性作用 慢性毒性作用 特殊毒性作用 病原菌的耐药性 对胃肠道菌丛的影响
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（二）兽药残留毒性
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膜分离技术
膜分离是利用溶质分子的大小、形状和性质等差异， 对薄膜表现不同的通透性而达到分离或净化的目的。
超滤(ultrafiltration)、渗析(dialysis)、反渗透(reserve osmosis)
自动序列渗析/痕量富集系统(automated sequential trace enrichment of dialysates)
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二、兽药残留分析与监测
残留分析的样品 样品的前处理 残留检测方法 兽药残留检测与食品安全
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（一）残留分析的样品
可食性组织及产品
肝、肾、肌肉、脂肪、皮肤、血液 奶、蛋 其他加工食品
其他
毛发、尿、粪便等
五、兽药残留检测分析技术进展
背景 方法学 仪器设备 实例
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（一）背景
随着科技和经济水平的发展，人们对食品安全要求越来越高 就目前科学技术来说，可能还有很多未被发现的不安全因素 人们在努力改进残留分析效能，以发现更多的不安全因素 从温饱到安全，从安全到科学，我们还有很长的路要走
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（一）方法学
对检测方法的要求
快速
高通量(high throughput)
定量
准确度和精确度(accuracy & precision)
确证(unequinocal identification)
法定的和QC
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用药后体内存在多个残留成分，则需要监控总残留物。
总残留物在体内的各组分比例相对稳定，选择总残留 物中1种或2种组分作为“参照物”，称为“标示残留 物”
通过测定标示残留物的含量表示样品残留量和MRLs
选择标示残留物的原则：
消除慢、含量高、稳定、毒性大
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（一）色谱分析技术
超高效液相色谱系统(Ultra Peerformance LC)
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高效毛细管电泳液相色谱系统(High Performance Capillary Electrophoresis Systems，HPCE)
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（二）方法学进展
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（一）方法学
兽药残留分析方法的特点
待测物质浓度低，浓度波动范围大 样品基质复杂，干扰物质多 以各种仪器分析方法为主
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分子印记技术
以分子印记聚合物作(molecularly imprinted polymers, MIPs)为固定相。
MIPs是以待测物作为模板分子，利用高分子合成手段 制备的、能选择性吸附待测物的功能高分子材料，又 称“塑料抗体”
FDA已开发了虾类中氯霉素的LC/M0fg/L。
对人类健康的影响 对生态环境的影响
兽药残留的产生
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（一）兽药残留概念
兽药在动物性食品中的残留
兽药的原形化合物及其代谢物在动物的细胞、组织、 器官或可食性产品（如奶、蛋）中的蓄积、贮存，称 为食品动物的兽药残留。（狭义）
化学物或化学药品(Chemicals)残留：除兽药外还包括 通过食物链进入动物体内的农药（如杀虫剂、除草剂 等）和环境污染物(如重金属、霉菌毒素等)。（广义）
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Topic 5 兽药残留分析与食品安全
黄 显会
13808842258、85286901 xhhuang@
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一、兽药残留
兽药残留的概念
兽药在动物性食品的残留 兽药在生态环境中的残留
兽药残留毒性
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（三）残留检测是制定避免残留措施的基础
“从农场到餐桌”进行HACCP
合理使用兽药
做好用药记录
制定残留检测方法（标准）
做好立法（食品安全法、兽药法）
做好宣传教育工作
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（二）样品的前处理（分离、纯化技术）
提取方法
组织捣碎法(homogenization) 振荡法(shaking)
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净化方法
液—液萃取
吹扫—捕集(purge & trap)
液—固萃取
膜分离技术
制备色谱法
浸透限制固定相
制备HPLC和制备TLC 基质固相分散技术
凝胶渗透色谱法
免疫亲和色谱
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浓缩与富集(concentration and enrichment)
旋转蒸发器浓缩 气流吹蒸法：氮气、空气 K-D浓缩器 真空离心浓缩
这些方法适用于MRL的例行参数要求的检测
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（一）样品处理技术
SPE的应用与自动化
常规柱色谱SPE、盘式SPE、固相微萃取(SPME)、基 质固相分散技术(MSPD)等
在线的SPE自动化装置
HPLC柱切换系统
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样本的贮存
容器材料
一般为玻璃或塑料 硅烷化处理防止器皿壁对痕量残留组分的吸附
塑料吸附脂溶性物质 玻璃表面吸附碱性物质
预处理
匀化、缩分、过筛、离心、过滤、防腐、抑制降解等
贮存温度要求
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残留标示物(marker residue)
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样本的收集
取样方法
代表性原则、随机采样 各种标准规定
活体检测
一般采集毛发、血液、尿液和粪便
屠宰场取样
药物的靶组织 其他高浓度的样本：肝、肾、胆汁、注射部位 排泄物：尿液
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消除规律
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（三）兽药残留的产生
兽药残留产生的主要原因
不遵守休药期的规定
标签外用药:
剂量、剂型、给药途径、疗程、适应症、动物
非法使用违禁药物
克伦特罗、己烯雌酚等
污染
饲料加工、贮藏、运输
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