1. 研究目的与意义
近年来,随着兽药的种类和使用范围的剧增,加之人们对食品安全问题及自身健康的日益关注,动物性食品中的兽药残留问题已成为国内外学者广泛关注的热点[1]。养殖者由于经济利益的驱动,无视国家有关规定,过量使用或滥用兽药、或不遵守休药期规定,甚至使用违禁兽药等,则会严重危害人类健康,兽药残留除了直接危害人体健康外,还会导致微生物耐药性、生态环境毒性等一系列危害[2]。因此,发展快速、简易、高灵敏、高通量的兽药残留检测技术已成为当前的迫切需要。磺胺类及其增效剂、喹诺酮类兽药是常用的且是较容易被滥用的两类兽药,针对肉品中兽药的最大残留量[3],农业部也制定了相关标准,涉及到本实验需要测定的33种不同的兽药。因此,建立一种可靠、快速、灵敏、简便且可同时检测多种兽药残留[4]的检测方法十分有必要,所以该实验对前处理使用的QuEChERS法进行相关改进,对以往研究者们所用的药剂等以及测定参数进行了优化,结合QTOF方法[5],形成一种能同时测定猪肉中磺胺及喹诺酮类33种兽药残留的新型检测方法[6]。
意义:研究一种快速检测兽药残留的方法,从而为大批量的兽药残留检测提供一种简便、省时、省力的新技术,为我国严格监管兽药使用提供有利的条件。
2. 研究内容和预期目标
1.研究内容
针对我国目前的动物源食品安全问题以及综合考虑我国目前在这方面的发展现状[7],开展对猪肉中33种兽药进行同时检测的实验,进一步探讨对结果稳定性的影响因素,并不断优化参数,选取最为简便、快速、高效的方法作为实验重点。
2.拟解决关键问题
对猪肉中的33种磺胺及喹诺酮类兽药进行提取分离净化各个步骤及其影响条件进行了相关优化,以0.1%的甲酸乙腈作为流动相,剧烈震荡5 min,超声提取10 min,在室温条件下,10000 rmp离心10 min,取上清液5 ml加载到反相固相萃取吸附剂中,保持一秒一滴的流速,收集流出液,浓缩至干后,加入1.00 ml混合标准溶液复溶,涡旋混匀,过0.2 μm滤膜,配制3个水平的基质匹配混合标准溶液,以目标化合物定量离子的峰面积(Y)为纵坐标、质量浓度(X,μg/L)为横坐标绘制曲线,来研究兽药残留检测的基质效应,从而为应对大批量的猪肉禁限用兽药的日常监控提供简易方便的检测方法。
3. 国内外研究现状
国外对兽药残留的研究方法经过优化后已取得较好的结果,如NguyenTD[9]等采用经过优化的QuEChERS法结合气相色谱质谱联用技术,对胡萝卜和卷心菜中多达107种药物进行了残留检测,所测结果在农药残留限量标准之内,回收率等一系列指标都表现正常。实验结果表明,该前处理技术具有快速、安全、灵敏、简便等多特点。LeeJM等同时测定了烟叶中47种药物残留,但是采用的气相色谱质谱联用法对前处理要求严格,实验中他对比了QuEChERS法、液-液萃取和加压溶剂萃取这三种前处理技术,结果显示,QuEChERS法采用伯仲胺吸附剂(PSA)的效果比其他两种前处理技术更好更简便。该方法比另外两种方法具有更低的检出限和定量限、样品回收率较高、精密度和准确度也较高以及很好的重现性。后两种作为早些年的样品前处理技术,它们的的优势已经不及QuEChERS法,这两种方法处理后的样品还需以固相萃取来净化。GonzlezRR等同样采用QuEChERS前处理法,将气相色质谱联用法换成液相色质谱联用法,检测了果汁中多达90种的药物残留。前处理采用乙腈提取,乙腈在很多实验中被用作提取溶剂,是因为它不仅对大多数化合物有很强的提取效果,且对脂溶性物质没有多大干扰,所以在气相和液相色质联用法中,乙腈是最常用的提取溶剂,能减少繁琐的净化步骤,稀释提取物时采用超纯水,这样可以使得峰形更好形成。
我国在兽药残留方面的研究也有突出进展,研究者们将该技术加以结合改善。卜明楠[10]等把QuEChERS 技术结合 LC-MS/MS检测方法对虾肉中72 种兽药残留进行了同时检测,最终实验结果也都符合各国残留限量标准,这一实验也成功将其所用的实验方法应用到市售海产品样本筛查检测之中。高洋洋等用高效液相色谱质谱联用法测定了磺胺类增效剂,由于目前我国在这方面研究不足,测定方法也比较单一,无法测定结构。高洋洋[11]等应用的液质法可测定结构,灵敏度也相对较高,并且不局限于肉类基质,涉及范围覆盖到奶制品、蛋类。高馥蝶[12]等同样也是测定牛奶中的农兽药残留,不过他们开辟了同时测29种兽药和13种农药的方法。与前者只测定磺胺增效剂相比,又再次优化了测定技术,将高分辨液相色谱质谱联用技术进一步应用到兽药残留的测定中来。前处理方法仍是QuEChERS 法,该方法对比液液萃取等方法优点在于它简便、安全、快速,不需要再用固相萃取进行样品净化,而他们的研究对象乳制品的安全问题也颇受关注,开展对乳制品的药物残留检测十分有必要。罗辉泰等[13]主要检测的是激素类兽药,该类药物也常被用于养殖业,尤其是水产养殖,过量使用激素药物属于非法养殖,它可以缩短动物的生长周期,所以不法商人常使用它在短期内以获取暴利,而且这些激素对人类身体健康也有潜在的威胁,对这类药物的检测方法也有很多,但或多或少都有缺陷,综合考虑还是液质法较优越,前处理方法选择了分散固相萃取,测定了包括喹诺酮、磺胺及其增效剂等63种兽药残留。检测方法多种多样,不同的方法能检测出的兽药种类不尽相同。李娜等开辟了四环素类兽药与其他多种药物同时检测的新型方法,在此之前,由于该类药物理化性质复杂,相关报道较少,用经过改进的QuEChERS前处理技术可有效地对样品进行提取分离进化,同时检测了四类禁限用兽药。
综上,本实验结合国内外现状对试剂做了调整,将常见的14种磺胺类及10种喹诺酮类兽药分别用乙腈定容配制成质量浓度为1000 mg/L的单标准储存液,置于棕色瓶中,-20 ℃储藏,使用一种由N-乙烯吡咯烷酮和二乙烯基苯改良而成的反相固相萃取吸附剂[14],能够有效去除蛋白、盐及磷脂等干扰,从而得到更稳定的数据结果,很好的降低了基质效应。
4. 计划与进度安排
研究计划
2022年9月查阅与兽药残留相关的文献,并作一系列归纳整理,选取相关文献。
2022年10月参考研究者们之前用的试剂对猪肉中的兽药残留作初步测定,试剂包含乙腈(色谱纯)、乙酸(分析纯)、无水硫酸钠(分析纯)、C18吸附剂、PSA吸附剂、GCB吸附剂、Florisil吸附剂、氯化钠(分析纯)、Na2EDTA粉末(分析纯)等,再研究如何进行优化改进。
2022年11-12月不断研究优化方法,之后将猪肉放置于离心管中,分别添加5μg/kg、10 μg/kg和20 μg/kg三个水平的33种兽药混合标准溶液,加入0.1%甲酸乙腈,剧烈震荡5 min,超声提取10 min,在室温条件下,10000 rmp离心10 min,取上清液5 ml加载到反相固相萃取吸附剂中,保持一秒一滴的流速,收集流出液,过0.2 μm滤膜,平行测定每个水平的加标样品各3次,供液质分析,从而得到更好的实验数据。
5. 参考文献
[1] 吴会仙. 动物性食品中兽药残留现状及对策[J]. 食品安全导刊, 2017(9):25-25.
[2] 张丽明,李良秋,王青柏,等.影响我国肉品安全的主要因素和控制措施研究[J].中国卫生检验杂志,2013,23(14):3012-3018
[3] Ministry of Agriculture.No.235 Bulletin of Agriculture of the People#8217;s Republic of China(农业部.中华人民共和国农业部公告第235号).[2012-12-24].
[4] Aguileraluiz M M, Romerogonzlez R, Plazabolaos P, et al. Rapid and Semiautomated Method for the Analysis of Veterinary Drug Residues in Honey Based on Turbulent-Flow Liquid Chromatography Coupled to Ultrahigh-Performance Liquid Chromatography#8211;Orbitrap Mass Spectrometry (TFC-UHPLC-Orbitrap-MS)[J]. Journal of Agricultural amp; Food Chemistry, 2013, 61(4):829-39.
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