第十二章第十二章 兽药残兽药残留的测定留的测定 方国臻方国臻一一. . 兽药残留与危害兽药残留与危害典型的兽药是指用于预防和治疗畜禽疾病的药物。但是，随典型的兽药是指用于预防和治疗畜禽疾病的药物。但是，随着集约化养殖生产的开展，着集约化养殖生产的开展，一些化学的、生物的药用成分一些化学的、生物的药用成分被被开发成具有某些功效的开发成具有某些功效的动物保健品或饲料添加剂动物保健品或饲料添加剂，也属于兽，也属于兽药的范畴。药的范畴。兽药的主要用途有防病治病、促进生长、提高生产性能、改兽药的主要用途有防病治病、促进生长、提高生产性能、改善动物性食品的品质等。善动物性食品的品质等。兽药残留是指动物性产品的任何可食部分含有兽药母化合物兽药残留是指动物性产品的任何可食部分含有兽药母化合物或其代谢物。或其代谢物。一. 兽药残留的种类与危害兽药残留的种类与危害l兽药最高残留限量兽药最高残留限量(MRLVD)是指某种兽药在食物中或食物表是指某种兽药在食物中或食物表面产生的最高允许兽药残留量面产生的最高允许兽药残留量(单位单位gkg，以鲜重计，以鲜重计)。l兽药残留兽药残留主要是由于各种正常用药和药物滥用造成的。主要是由于各种正常用药和药物滥用造成的。l另外，休药期另外，休药期( (是指自停止给药到动物获准屠宰或其动物性是指自停止给药到动物获准屠宰或其动物性产品获准上市的间隔时间产品获准上市的间隔时间) )过短，是造成动物性食品兽药残过短，是造成动物性食品兽药残留过量的另一个重要原因。留过量的另一个重要原因。 兽药在动物性食品中的残留兽药在动物性食品中的残留l 兽药的原形化合物及其代谢物在动物的细胞、组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。存，称为食品动物的兽药残留。l（狭义）化学物（狭义）化学物 (Chemicals)(Chemicals)残留：除兽药外还包残留：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）和环境污染物草剂等）和环境污染物( (如重金属、霉菌毒素等如重金属、霉菌毒素等) )。（广义）（广义）q在生产中大量使用抗菌药物、抗寄生虫药物及各种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谢产物形式随动物粪便、尿液或其他排泄物进入环境。境。q这些物质在环境土壤、微生物、水生生物、植物等这些物质在环境土壤、微生物、水生生物、植物等蓄积或贮存。蓄积或贮存。兽药在生态环境中的残留兽药在生态环境中的残留 兽药残留的产生兽药残留的产生产生的途径产生的途径兽药和添加剂的使用兽药和添加剂的使用v防治动物疫病防治动物疫病v使用药物添加剂使用药物添加剂环境污染物环境污染物不遵守休药期的规定不遵守休药期的规定标签外用药标签外用药: :v剂量、剂型、给药途径、疗程、适应症、动物剂量、剂型、给药途径、疗程、适应症、动物非法使用违禁药物非法使用违禁药物v克伦特罗、己烯雌酚等克伦特罗、己烯雌酚等污染污染v饲料加工、贮藏、运输饲料加工、贮藏、运输兽药残留产生的主要原因兽药残留产生的主要原因 兽药残留毒性兽药残留毒性急性毒性作用急性毒性作用慢性毒性作用慢性毒性作用特殊毒性作用特殊毒性作用病原菌的耐药性病原菌的耐药性对胃肠道菌丛的影响对胃肠道菌丛的影响q急性毒性急性毒性克伦特罗（瘦肉精）中毒克伦特罗（瘦肉精）中毒q慢性毒性慢性毒性氯霉素、氨基糖苷类、灰黄霉素等氯霉素、氨基糖苷类、灰黄霉素等雌激素类（己烯雌酚）、同化激素（苯丙酸诺龙）雌激素类（己烯雌酚）、同化激素（苯丙酸诺龙）喹恶啉类（卡巴氧）喹恶啉类（卡巴氧）硝基呋喃类（呋喃西林、呋喃他酮）硝基呋喃类（呋喃西林、呋喃他酮）砷制剂砷制剂苯并咪唑类苯并咪唑类杀虫剂（杀虫剂（666）氯羟吡啶、氯羟吡啶、SM2等等甲醛、苯酚等甲醛、苯酚等特殊毒性（特殊毒性（“三致作用三致作用”）q激素样作用激素样作用对内分泌功能的影响对内分泌功能的影响对生育能力的影响对生育能力的影响儿童性早熟儿童性早熟q过敏反应过敏反应青霉素类、四环素类、磺胺类等青霉素类、四环素类、磺胺类等 对人类肠道微生物的影响对人类肠道微生物的影响破坏或抑制人体胃肠菌群中敏感菌的生长破坏或抑制人体胃肠菌群中敏感菌的生长。导致条件性病原菌的大量繁殖或体外病原菌侵入肠道导致条件性病原菌的大量繁殖或体外病原菌侵入肠道。改变肠道菌群的代谢活性改变肠道菌群的代谢活性，使菌群改变药物和食物固有活，使菌群改变药物和食物固有活性和毒性的的生物转化能力发生变化。性和毒性的的生物转化能力发生变化。引起细菌耐药性的产生引起细菌耐药性的产生，导致人类感染性疾病治疗的失败。，导致人类感染性疾病治疗的失败。二二. .常见兽药残留的种类常见兽药残留的种类 1 1抗生素类药物抗生素类药物 这类药物这类药物多为天然发酵产物多为天然发酵产物，是临床应用最多的一类，是临床应用最多的一类抗菌药抗菌药物物，如青霉素类、氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、螺，如青霉素类、氨基糖苷类、大环内酯类、四环素类、螺旋霉素、链霉素、土霉素、金霉素等。青霉素类最容易引发旋霉素、链霉素、土霉素、金霉素等。青霉素类最容易引发超敏反应，四环素类、链霉素有时也能引起超敏反应。轻至超敏反应，四环素类、链霉素有时也能引起超敏反应。轻至中度的超敏反应一般表现为短时间内出现血压下降、皮疹、中度的超敏反应一般表现为短时间内出现血压下降、皮疹、身体发热、血管神经性水肿、血清病样反应等，极度超敏反身体发热、血管神经性水肿、血清病样反应等，极度超敏反应可能导致过敏性休克甚至死亡。长期摄入含氨基糖苷类残应可能导致过敏性休克甚至死亡。长期摄入含氨基糖苷类残留超标的动物性食品，可损害听力及肾脏功能。留超标的动物性食品，可损害听力及肾脏功能。2 2磺胺类药物磺胺类药物 主要用于抗菌消炎，如磺胺嘧啶、磺胺主要用于抗菌消炎，如磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺眯、菌得清、新诺明等。近二甲嘧啶、磺胺眯、菌得清、新诺明等。近年来，磺胺类药物在动物性食品中的残留超年来，磺胺类药物在动物性食品中的残留超标现象，在所有兽药当中是最严重的。长期标现象，在所有兽药当中是最严重的。长期摄入含磺胺类药物残留的动物性食品后，药摄入含磺胺类药物残留的动物性食品后，药物可不断在体内蓄积。物可不断在体内蓄积。磺胺类药物的毒性作用磺胺类药物的毒性作用v损害泌尿系统损害泌尿系统 磺胺类药主要经肾脏排出，在尿中浓度较高，其溶解度又较磺胺类药主要经肾脏排出，在尿中浓度较高，其溶解度又较低，尤其当尿液偏酸性时，可在肾盂、输尿管或膀胱内析出低，尤其当尿液偏酸性时，可在肾盂、输尿管或膀胱内析出结晶，产生刺激和阻塞，造成泌尿系统损伤，引起结晶尿、结晶，产生刺激和阻塞，造成泌尿系统损伤，引起结晶尿、血尿、管型尿。血尿、管型尿。 v引起过敏反应引起过敏反应 v抑制造血系统抑制造血系统 v导致细菌产生抗药性导致细菌产生抗药性磺胺类药物结构磺胺类药物结构 磺胺类药物的基本结构为对氨苯磺酰胺，简称磺胺的衍生物，磺胺类药物的基本结构为对氨苯磺酰胺，简称磺胺的衍生物， 具有芳氨基和磺酰胺基，多为两性化合物具有芳氨基和磺酰胺基，多为两性化合物 。常用的磺胺类药物的化学结构式常用的磺胺类药物的化学结构式： 磺胺类药物的分子结构磺胺类药物的分子结构 v磺胺类药物在兽医临床上的应用磺胺类药物在兽医临床上的应用 磺胺药对大多数革兰氏阳性和阴性细菌都有抑制作用，在磺胺药对大多数革兰氏阳性和阴性细菌都有抑制作用，在食源性动物的饲养中，磺胺类药物不仅作为兽药被广泛用食源性动物的饲养中，磺胺类药物不仅作为兽药被广泛用于兽医临床对细菌感染性疾病的防治，有时也被用作饲料于兽医临床对细菌感染性疾病的防治，有时也被用作饲料添加剂。添加剂。v磺胺药的药代动力学磺胺药的药代动力学 磺胺药主要在肝脏中代谢，常见的方式是在对位氨基处发磺胺药主要在肝脏中代谢，常见的方式是在对位氨基处发生乙酰化，其次是羟基化作用。有的磺胺药其乙酰代谢物生乙酰化，其次是羟基化作用。有的磺胺药其乙酰代谢物的水溶性低，易在肾小管内析出结晶，而有些代谢物虽水的水溶性低，易在肾小管内析出结晶，而有些代谢物虽水溶性较高，但在酸性尿中也容易结晶析出，容易引起结晶溶性较高，但在酸性尿中也容易结晶析出，容易引起结晶尿和肾并发症。尿和肾并发症。磺胺类药物对食品的污染磺胺类药物对食品的污染v使用过磺胺类药物的动物，如果不遵守适当的休药期，其肌使用过磺胺类药物的动物，如果不遵守适当的休药期，其肌肉组织、蛋和奶中就会被残留的磺胺类药物污染；短期大剂肉组织、蛋和奶中就会被残留的磺胺类药物污染；短期大剂量或长期小剂量给药，很容易造成磺胺类药物在动物各组织量或长期小剂量给药，很容易造成磺胺类药物在动物各组织中蓄积；中蓄积；v当饲料或饮水被磺胺类药物污染后，也可导致动物性食品中当饲料或饮水被磺胺类药物污染后，也可导致动物性食品中磺胺类药物残留量严重超标；磺胺类药物残留量严重超标；v很多研究表明猪肉及其制品中磺胺药物超标现象时有发生，很多研究表明猪肉及其制品中磺胺药物超标现象时有发生，特别是致癌性的磺胺二甲基嘧啶残留给人类的健康带来了威特别是致癌性的磺胺二甲基嘧啶残留给人类的健康带来了威胁。胁。食品中磺胺类药物的最高残留限量食品中磺胺类药物的最高残留限量v英、美等国家对磺胺类药物在肉类及乳品中的允许残留量限英、美等国家对磺胺类药物在肉类及乳品中的允许残留量限制为制为100 gkg-1；v欧盟第欧盟第675/92675/92号令中规定了，在肉类及牛奶中磺胺的最大残号令中规定了，在肉类及牛奶中磺胺的最大残留总量不得超过留总量不得超过100 gkg-1；v日本要求的最高残留限量更严格，单个磺胺残留限量为日本要求的最高残留限量更严格，单个磺胺残留限量为20 20 g gkgkg-1 -1 ，最大残留总量不得超过，最大残留总量不得超过100 gkg-1；v我国对磺胺类药物在肉类及乳品中的允许残留量限制为我国对磺胺类药物在肉类及乳品中的允许残留量限制为100 gkg-1。提取和净化方法提取和净化方法 v磺胺类药物不易溶于非极性溶剂，而在极性较磺胺类药物不易溶于非极性溶剂，而在极性较大的溶剂中溶解性较好，一般常用乙睛、氯仿、大的溶剂中溶解性较好，一般常用乙睛、氯仿、二氯甲烷、丙酮、或乙酸乙酯提取。二氯甲烷、丙酮、或乙酸乙酯提取。v净化方法主要有柱色谱，净化方法主要有柱色谱，TLCTLC，液液萃取，液液萃取（LLELLE），固相萃取（），固相萃取（SPESPE）和基质固相分散萃）和基质固相分散萃取（取（MSPDMSPD）等。）等。 磺胺类药物的磺胺类药物的HPLC法色谱条件法色谱条件v常采用反相硅胶柱对待测物进行分离，主要有常采用反相硅胶柱对待测物进行分离，主要有C18C18，C8C8或者或者C4C4柱，有时也采用离子对色谱柱。柱，有时也采用离子对色谱柱。v流动相主要由乙睛流动相主要由乙睛- -水，甲醇水，甲醇- -水或者乙睛水或者乙睛- -甲醇甲醇- -水按不水按不同比例组成，也有文献报道采用乙醇同比例组成，也有文献报道采用乙醇- -水系统。在以上水系统。在以上流动相系统中加入适量乙酸或者十二烷基磺酸钠流动相系统中加入适量乙酸或者十二烷基磺酸钠（SDSSDS）常用于提高分离效率。）常用于提高分离效率。磺胺类药物的磺胺类药物的HPLC法色谱条件法色谱条件v磺胺类药物在色谱柱上的保留值不仅受流动相的极性影响，磺胺类药物在色谱柱上的保留值不仅受流动相的极性影响，还会受磺胺类药物的解离形式的影响，因此，流动相的还会受磺胺类药物的解离形式的影响，因此，流动相的pH值对色谱分离的效果起重要作用。值对色谱分离的效果起重要作用。 v检测方法主要有检测方法主要有UV，FLD，DAD，或者，或者MS。其中。其中UV检检测器是最常用的检测方法，波长一般在测器是最常用的检测方法，波长一般在270-280 nm，有时，有时用用255 nm。荧光检测（。荧光检测（FLD）的激发波长一般为）的激发波长一般为405-420 nm，发射波长一般为，发射波长一般为485-495 nm。二极管阵列检测。二极管阵列检测（DAD）常采用）常采用267、268或或263 nm。MS由于其高特异性，由于其高特异性，一般用于确证实验。一般用于确证实验。 3 3硝基呋喃类药物硝基呋喃类药物 主要用于抗菌消炎，如呋喃唑酮、呋喃西林、呋主要用于抗菌消炎，如呋喃唑酮、呋喃西林、呋喃妥因等。通过食品摄入超量硝基呋喃类残留后，喃妥因等。通过食品摄入超量硝基呋喃类残留后，对人体造成的危害主要是胃肠反应和超敏反应。对人体造成的危害主要是胃肠反应和超敏反应。剂量过大或肾功能不全者，可引起严重毒性反应，剂量过大或肾功能不全者，可引起严重毒性反应，主要表现为周围神经炎、嗜酸性白细胞增多、溶主要表现为周围神经炎、嗜酸性白细胞增多、溶血性贫血等。长期摄人可引起不可逆性末端神经血性贫血等。长期摄人可引起不可逆性末端神经损害，如感觉异常、疼痛及肌肉萎缩等，我国尚损害，如感觉异常、疼痛及肌肉萎缩等，我国尚未制定硝基呋喃类药物残留检测标准。未制定硝基呋喃类药物残留检测标准。 4 4抗寄生虫类药物抗寄生虫类药物 这类药物主要用于驱虫或杀虫，如苯并咪唑、左旋咪这类药物主要用于驱虫或杀虫，如苯并咪唑、左旋咪唑、克球酚、吡喹酮等。而常用的苯并咪唑类抗寄生虫药唑、克球酚、吡喹酮等。而常用的苯并咪唑类抗寄生虫药物有丙硫苯咪唑、丙氧咪唑、噻苯咪唑、甲苯咪唑、丁苯物有丙硫苯咪唑、丙氧咪唑、噻苯咪唑、甲苯咪唑、丁苯咪唑等。咪唑等。食用残留有苯并咪唑类药物的动物性食品，对人主要食用残留有苯并咪唑类药物的动物性食品，对人主要的潜在危害是致畸作用和致突变作用。对于妊娠期的孕妇的潜在危害是致畸作用和致突变作用。对于妊娠期的孕妇有可能发生胎儿畸形，如短肢、兔唇等；对所有消费者来有可能发生胎儿畸形，如短肢、兔唇等；对所有消费者来说，可能由于其致突变作用使消费者发生癌变和性染色体说，可能由于其致突变作用使消费者发生癌变和性染色体畸变，从而其后代有发生畸形的危险。畸变，从而其后代有发生畸形的危险。5 5激素类药物激素类药物u这类药物主要用于提高动物的繁殖和加快生长发育这类药物主要用于提高动物的繁殖和加快生长发育速度，使用于动物的激素有性激素和皮质激素，而以性激速度，使用于动物的激素有性激素和皮质激素，而以性激素最常用，如孕酮、睾酮、雌二醇等。正常情况下，动物素最常用，如孕酮、睾酮、雌二醇等。正常情况下，动物性食品中天然存在的性激素含量是很低的，因而不会干扰性食品中天然存在的性激素含量是很低的，因而不会干扰消费者的激素代谢和生理机能。消费者的激素代谢和生理机能。u但摄人性激素残留超标的动物性食品，可能会影响但摄人性激素残留超标的动物性食品，可能会影响消费者的正常生理机能，并具有一定的致癌性，可能导致消费者的正常生理机能，并具有一定的致癌性，可能导致儿童早熟、儿童发育异常、儿童异性趋向等。儿童早熟、儿童发育异常、儿童异性趋向等。 三三. . 兽药残留分析技术概述兽药残留分析技术概述兽药残留分析技术的特点兽药残留分析技术的特点q待测物质浓度低待测物质浓度低q样品基质复杂，干扰物质多样品基质复杂，干扰物质多q兽药残留代谢产物多样或不明兽药残留代谢产物多样或不明q动物种类多样，对药物代谢存在差异动物种类多样，对药物代谢存在差异 对检测方法的要求对检测方法的要求q快速快速q高通量高通量(high throughput)q定量定量q准确度和精确度准确度和精确度(accuracy & precision)q确证确证(unequinocal identification)q法定的和法定的和QC 理想的仪器装备理想的仪器装备q样品经简单处理即可上机测定样品经简单处理即可上机测定q不需萃取和净化不需萃取和净化q快速、准确的定量分析快速、准确的定量分析q自动的资料处理自动的资料处理分析方法的总体思路分析方法的总体思路q高水平高水平(Level )(Level )方法方法确证和定量被分析确证和定量被分析物质物质 q中等水平中等水平(Level )(Level )方法方法定量但不需要确定量但不需要确证被分析物质证被分析物质q低水平低水平(Level )(Level )方法方法筛选筛选 四四. . 兽药残留分析与监测兽药残留分析与监测q残留分析的样品残留分析的样品q样品的前处理样品的前处理q残留检测方法残留检测方法采样与样品制备（样品预处理）提取净化浓缩衍生化分辨检测样品处理测定分离残留分析原理残留分析原理 残留分析的样品残留分析的样品q可食性组织及产品可食性组织及产品肝、肾、肌肉、脂肪、皮肤、血液肝、肾、肌肉、脂肪、皮肤、血液奶、蛋奶、蛋其他加工食品其他加工食品q其他其他毛发、尿、粪便等毛发、尿、粪便等取样方法取样方法v代表性原则、随机采样代表性原则、随机采样v各种标准规定各种标准规定活体检测活体检测v一般采集毛发、血液、尿液和粪便一般采集毛发、血液、尿液和粪便屠宰场屠宰场取样取样v药物的靶组织药物的靶组织v其他高浓度的样本：肝、肾、胆汁、注射部位其他高浓度的样本：肝、肾、胆汁、注射部位v排泄物：尿液排泄物：尿液样本的收集样本的收集 样本的贮存样本的贮存容器材料容器材料v一般为玻璃或塑料一般为玻璃或塑料v硅烷化处理防止器皿壁对痕量残留组分的吸附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塑料吸附脂溶性物质玻璃表面吸附碱性物质玻璃表面吸附碱性物质预处理预处理v匀化、缩分、过筛、离心、过滤、防腐、抑制降解等匀化、缩分、过筛、离心、过滤、防腐、抑制降解等贮存温度要求贮存温度要求食品中磺胺类兽药残留的液相色谱测定食品中磺胺类兽药残留的液相色谱测定 样品的处理样品的处理1. 称取称取5.0 g 匀浆样品和匀浆样品和10 g 经煅烧的无水硫酸钠，于经煅烧的无水硫酸钠，于50 mL 二二氯甲烷，均质提取氯甲烷，均质提取1min， 3000r/min 离心离心2 min, 上清液经快上清液经快速滤纸过滤到速滤纸过滤到200 mL 浓缩瓶中，浓缩瓶中， 用用25 mL 二氯甲烷重复提二氯甲烷重复提取一次，合并二氯甲烷，取一次，合并二氯甲烷，35 水浴氮气吹干。上述残渣用水浴氮气吹干。上述残渣用1.0 mL 1% （v/v） 乙酸乙酸-甲醇（甲醇（65+35）溶解，漩涡混匀，）溶解，漩涡混匀，转移至转移至5 mL的离心管中，加的离心管中，加3 mL正己烷，漩涡混匀，正己烷，漩涡混匀， 静置静置分层，弃上层正己烷层，再加入分层，弃上层正己烷层，再加入3 mL 正己烷，涡漩混匀，正己烷，涡漩混匀，3000r/min 离心离心2 min, 下层用下层用0.45 m 有机滤膜过滤，供液相有机滤膜过滤，供液相色谱测定。基质干扰大的样品，需要固相萃取柱如下的净化色谱测定。基质干扰大的样品，需要固相萃取柱如下的净化步骤。步骤。2.下层加下层加5%（v/v）乙酸溶液稀释至）乙酸溶液稀释至3 mL，稀释液注，稀释液注入预先分别用入预先分别用3 mL 甲醇和甲醇和3 mL 5%乙酸溶液处理的乙酸溶液处理的Oasis HLB型固相萃取柱，型固相萃取柱， 用用2 mL 5% 乙酸甲醇乙酸甲醇（50+50）淋洗，最后用）淋洗，最后用10 mL 5% 氨甲醇溶液洗脱，氨甲醇溶液洗脱，洗脱液洗脱液40 减压旋转蒸发至干，残渣用减压旋转蒸发至干，残渣用1 mL甲醇甲醇定容，供液相色谱测定。定容，供液相色谱测定。色谱条件色谱条件v色谱柱：色谱柱：ODS-C18(4.6 mm250 mm)柱；柱；v检测器：紫外检测器；检测器：紫外检测器；v波长：波长：270 nm；v进样量：进样量：20 L； v柱温：柱温：35；v流动相：甲醇：水（流动相：甲醇：水（pH 3.25）= 22:78；v流速：流速：1.0ml min-1校准曲线的绘制校准曲线的绘制v准确称取各磺胺类兽药对照品于容量瓶中，以甲准确称取各磺胺类兽药对照品于容量瓶中，以甲醇定容作为标准储备液，吸取各标准贮备液，以醇定容作为标准储备液，吸取各标准贮备液，以甲醇稀释至质量浓度为甲醇稀释至质量浓度为0-2.0 mg/L 的标准系列，的标准系列，各取各取20 L进样分析，据峰面积与相应的质量浓度进样分析，据峰面积与相应的质量浓度进行线性回归，绘制标准曲线。进行线性回归，绘制标准曲线。