硝基咪唑类药物残留检测方法研究进展
汪纪仓1,2,王大菊2,杨自军1,林霖1(1.河南科技大学动物科技学院,河南洛阳 471003;2.华中农业大学动物医学院,湖北武汉 430070)[收稿日期]2007204-23 [文献标识码]A [文章编号]100221208(2007)0820031203 [中图分类号]S859.84[摘 要] 介绍了硝基咪唑类药物的临床应用情况以及在动物源性食品中残留的危害和国内外对该药使用情况的管理规定。综述了检测硝基咪唑类药物的方法,包括高效薄层色谱法,酶联免疫吸附法,气相色谱法,气相色谱-质谱法,液相色谱法,液相色谱-质谱法,并对未来检测硝基咪唑的精确、灵敏、快速方法进行了展望。[关键词] 硝基咪唑类药物;残留;检测方法
作者简介:汪纪仓(1977年-),男,河南南阳人,讲师,研究方向为兽医药理学与毒理学。通讯作者:王大菊,教授。E-mai:lchinahbwdj@ResearchProgressOnAnalyticalMethodsofNitroimidazolesResiduesWANGJi2cang1,2,WANGDa2ju1,YANGZi2jun1,LINLin1(1.CollegeofVeterinaryScienceandTechnology,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang 471003;2.CollegeofVeterinaryMedicine,HuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan 430070;China)Abstract:52Nitroimidazoleshadbeenwidelyusedinveterinarymedicinefortreatmentofbacterialandprotozoalinfectionsinpoultry(histomoniasisinturkeyetc)andswine(swinedysentery).Anyresiduesofthesecom2poundswerenotpermittedinfood2producinganimalsinmanycountriesbecausetheirmutagenicandpotentialcar2cinogenicproperties.Inthispaper,researchprogressonanalyticalmethodsofnitroimidazolesresidueswassum2marized.Keywords:nitroimidazoles;residues;detect 硝基咪唑类药物是一类具有5-硝基咪唑环结构的药物,包括甲硝唑(Metronidazole,MNZ)、地美硝唑(Dimetridazole,DMZ)和洛硝唑(Ronidazole,RNZ)等。硝基咪唑类药物具有抗原虫和抗菌活性,同时也具有很强的抗厌氧菌作用,药物进入易感的微生物细胞后,在无氧或少氧环境和较低的氧化还原电位下,其硝基易被电子传递蛋白还原成具有细胞毒作用的氨基,抑制细胞DNA的合成,并使已合成的DNA降价,破坏DNA的双螺旋结构或阻断其转录复制,从而使细胞死亡,发挥其迅速杀灭厌氧菌、有效控制感染的作用。1 硝基咪唑类药物的临床应用MNZ除抗滴虫及阿米巴原虫外,还对脆弱拟杆菌、黑色素拟杆菌梭状杆菌属、产气荚膜梭状芽孢杆菌等有良好抗菌作用;DMZ不仅能抗大肠弧菌、多型性杆菌、链球菌、葡萄球菌和密螺旋体,且能抗组织滴虫、纤毛虫、阿米巴原虫等。添加本品于饲料中,可预防螺旋体引起的猪下痢,亦可用于防治禽类的组织滴虫病及六鞭虫病,此外还有增重作用。该类药物主要治疗原虫感染,如牛毛滴虫病、犬贾第虫病、鸡和火鸡组织滴虫病、禽贾第虫病、急性阿米巴痢疾和肠外阿米巴病。另外,还有抗蜜蜂#31# 2007,41(8):31~33/汪纪仓,等 中国兽药杂志微孢子虫病和阿米巴虫病的作用。MNZ内服吸收迅速,其生物利用度为60%~100%,在1~2h内达到峰浓度,在血中仅少量与血浆蛋白结合;消除半衰期犬为4.5h,马1.5~3.3h,一次给药可维持12h;能广泛分布于全身组织,进入血脑屏障,在脓肿及肝脓胸部位可达到有效浓度;血浆蛋白结合率低于20%。甲硝唑主要经尿排出体外。2 硝基咪唑类药物残留的危害及一些国家对其限制使用情况硝基咪唑类药物具有致突变性和潜在的致癌性,被许多国家列为违禁药物。在欧盟,RNZ、DMZ和MNZ分别在1993年、1995年和1998年被禁止用于食用动物,2002年美国食品与药物管理局(FDA)公布了禁止在进口动物源性食品中使用的11种药物,其中包括DMZ及其他硝基咪唑类药物。我国农业部和国家药品监督管理局第227号公告规定MNZ、DMZ及其盐、酯及制剂不准以促进动物生长为目的在所有食品动物饲养过程中使用。3 硝基咪唑类药物的检测方法国内建立的测定生物基质中硝基咪唑类残留的分析方法中,以常规的分析方法如气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、高效薄层色谱法(HPTLC)为主,但缺少确证方法。国外不仅有常规分析方法,而且有确证法如气相色谱-质谱法(GC-MS)、液相色谱-质谱法(HPLC-MS)的报道。3.1 高效薄层色谱法(HPTLC) 应用分析硝基咪唑类药物的报道较少,Gaugain等[1]建立了检测猪和禽组织中RNZ、DMZ和HMMNI(羟基地美硝唑)残留检测的HPTLC法。猪和禽肉用二氯甲烷萃取后蒸干,残余物溶于乙酸铵溶液,正己烷去脂,去脂后的溶液过固相萃取柱,洗脱液吹干溶于甲醇点板。展开剂为甲醇-乙酸乙酯。板干燥后喷吡啶紫外312nm检测。RNZ、DMZ和HMMNI的检测限分别为2、5和5Lg/kg。HPTLC由经典的薄层色谱法发展而来,它的优点是点样量少,分析时间快,分离度和分辨率好,对样品处理要求最低,操作最简便。检出限可达纳克(ng)至皮克(pg)水平。3.2 酶联免疫吸附法(ELISA) Huet等[2]建立了鸡肉和鸡蛋中DMZ、MNZ、RNZ、HMMNI和IPZ(异丙硝唑)的ELISA法,样品用乙腈萃取、正己烷去脂,DMZ在蛋和鸡肉中的检测限分别小于1Lg/kg和2Lg/kg,MNZ的检测限小于10Lg/kg,RNZ和HMMNI均小于20Lg/kg,而IPZ小于40Lg/kg。3.3 气相色谱法和气相色谱-质谱法 Wang等[3]建立了禽肉中DMZ、RNZ和MNZ多残留检测的GC2NPD法(氮磷检测器)。样品用乙腈提取后乙酸酸化,过阳离子固相萃取柱(SCX),乙腈-28%甲醇液洗脱分析物。洗脱液吹干后溶于甲醇进样分析,内标法定量。按照空白样品提取液的3倍信/噪计算,DMZ和MNZ的检测限为0.2ng/g,RNZ为0.5ng/g。DMZ、RNZ和MNZ添加浓度为5Lg/kg时,3种药物的回收率分别为85%、90%和80%,变异系数分别为13.0%、14.3%和11.2%。气相色谱法分离样品具有快速、高效的特点,但只是常规分析法,不能确证分析。Polzer等[4]建立了火鸡和猪组织中4种硝基咪唑类药物及它们的羟基代谢物的GC2NCI2MS法,5g样品加酶和缓冲液水解过夜,缓冲液取出后去脂过萃取柱,分析物测定前衍生化(定容至100LL),内标法定量。DMZ/HMMNI、RNZ、MNZ和MNZOH(羟基甲硝唑)的检测限为0.65~2.8Lg/kg,IPZ和IPZOH(羟基异丙硝唑)为5.2Lg/kg,回收率为95%~120%。Ho等[5]建立了禽和猪组织中DMZ和MNZ的GC2ECNI2MS法,2g样品用甲苯萃取,10mL萃取液加10mL正己烷混合,混合液过固相萃取柱,洗脱液吹干后衍生反应(定容至100LL)进样分析。检测限为0.1~0.6Lg/kg,定量限为0.3~1.9Lg/kg,DMZ添加浓度在1~9Lg/kg时,回收率为101%~106%,变异系数为7.7%~11%;MNZ添加浓度为0.2~2Lg/kg时,回收率为72%~90%,变异系数为14%~23%。Morris等[6]建立的GC2MS2MID检测猪饲料中DMZ和IPZ,检测限达不到2Lg/kg,但两种药物添加水平为0.1mg/kg时,质谱图中可给出足够质谱信息来确证两种药物。GC2MS集高灵敏度和定性分析于一体,应用将越来越广。3.4 液相色谱法和液相色谱-质谱法 有关硝基咪唑药物残留检测方法国内较少,农业部公布了动物性食品中MNZ、DMZ、RNZ残留检测的HPLC法,适用于鸡的肌肉、肝脏组织中单个或多残留的检测,检测限为1Lg/kg,在6~50Lg/kg添加浓度时回收率为60%~120%。样品先用乙酸乙酯提取,液液萃取、固相萃取柱净化等过程,处理方法较为复杂。王建华等[7]建立了鸡的肌肉组织中MNZ、DMZ#32#中国兽药杂志 2007,41(8):31~33/汪纪仓,等 和RNZ残留检测的HPLC法和气相色谱法。HPLC法中采用二氯甲烷提取后,提取液直接过硅胶固相萃取柱净化,样品添加浓度为10~50Lg/kg时,平均回收率为78%~91%,但灵敏度低,检测限为10Lg/kg。艾霞等[8]建立了MNZ在鸡蛋、牛奶及鱼的肌肉和皮肤中残留检测的HPLC法,鸡蛋和牛奶样品用乙酸乙酯提取,鱼的肌肉和皮肤用乙腈提取,提取液旋转蒸干,残余物溶于正己烷-乙酸乙酯(2B1)过固相萃取柱,洗脱液氮气吹干溶于流动相进样分析,MNZ在各组织中的检测限均可达1.0Lg/kg,牛奶和草鱼可食组织中HPLC残留检测方法,检测限和定量限均可达到1Lg/kg,空白鸡蛋、牛奶和草鱼添加MNZ浓度为1、2和4Lg/kg时,回收率为65%~82%,变异系数在6%~12%之间。液相色谱法和气相色谱法一样,不能用来定性,定性的液相色谱-质谱法已有报道,Capitan-Vallvey等[9]采用LC2MS检测水样中5种硝基咪唑类药物的含量,最低检测限在0.2Lg/L。Hurtaud-Pessel等[10]建立鸡肌肉组织中MNZ、RNZ、DMZ和HMMNI4种硝基咪唑类药物多残留检测的LC2MS法,样品处理简单,乙酸乙酯萃取蒸干,去脂后进样分析,内标法定量,检测限在5Lg/kg以下。添加浓度为5Lg/kg时,4种药物回收率为73%~97%,变异系数为17%~26%。Matusik等[11]建立了火鸡组织中DMZ和IPZ及它们代谢物的高效液相色谱热喷雾串联质谱法,检测限为2~10Lg/kg。Cannavan等[12]建立了禽组织和蛋中DMZ检测的高效液相色谱热喷雾质谱法,样品用二氯甲烷(肌肉)或甲苯(肝脏和蛋)萃取,萃取液过硅胶固相萃取小柱,DMZ用乙睛洗脱,洗脱液蒸干后溶于流动相进样分析,检测限为5Lg/kg,添加浓度在5~20Lg/kg时,回收率大于80%。硝基咪唑类药物显示弱碱性,可加H+形成准分子离子,但是质子化效率影响检测限。4 展望随着人们对食品安全问题的日益重视,对兽药残留检测方法的精确度、灵敏度和时效性等要求越来越高,从而要求不断地研究新技术并应用于残留检测。如生物芯片技术的日益成熟,将为兽药残留检测提供新的途径。由于生物芯片上可以集成成千上万密集排列的分子探针,能够在同一时间内分析大量样品,具有巨大的优越性,显示了比较好的应用前景。相信在不久的将来,针对硝基咪唑类药物残留检测的生物芯片研究也会开展起来,快速准确地同时对多种药物残留进行分析,确保食品安全。参考文献:[1]GaugainM,AbjeanJP.High-performanceThin-layerChroma2tographicMethodfortheFluorescenceDetectionofThreeNitroimi2dazoleResiduesinSwineandPoultryTissue[J].JChroA,1996,737(2):343-346.[2]Anne-CatherineHuet,LeenMortier,ElsDaeseleire,etal.De2velopmentofanELISAScreeningTestforNitroimidazolesinEggandChickenMuscle[J].AnalyticaChimicaActa,2005,534(1):157-162.[3]WangJH.DeterminationofThreeNitroimidazoleResiduesinPoultryMeatbyGasChromatographywithNitrogen-phosphorusDetection[J].JChromA,2001,918(2):435-438.[4]PolzerJ,GowikP.ValidationofaMethodfortheDetectionandConfirmationofNitroimidazolesandCorrespondingHydroxyMetab2olitesinTurkeyandSwineMusclebyMeansofGasChromatogra2phy-negativeIonChemicalIonizationMassSpectrometry[J].JChromatogrB,2001,761(1):47-60.[5]HoC,DellaWMSin,WongKM,etal.DeterminationofDimet2ridazoleandMetronidazoleinPoultryandPorcineTissuesbyGasChromatography-electronCaptureNegativeIonizationMassSpec2trometry[J].AnalyticaChimicaActa,2005,530(6):23-31.[6]MorrisWJ,NandreaGJ,RoybalJE,etal.QuantitativeConfir2mationofDimetridazoleandIpronidazoleinSwineFeedbyCapil2laryGasChromatography/massSpectrometrywithMultipleIonDe2tection[J].JAssocOffAnalChem,1987,70(4):630-644.[7]王建华,林黎明,崔鹤.液相色谱紫外法测定鸡肉中三种硝基咪唑残留量[J].化学分析计量,2000,9(4):9-10.[8]艾霞,王大菊,张丛兰,等.高效液相色谱法检测草鱼可食用组织中甲硝唑的残留[J].天津农学院学报,2005,12(2):10-14.[9]Capitan-VallveyLF,ArizaA,ChecaR,etal.DeterminationofFiveNitroimidazolesinWaterbyLiquidChromatography-massSpectrometry[J].JChromA,2002,978(1/2):243-248.[10]Hurtaud-PesselD,DelepineB,LaurentieM.DeterminationofFourNitroimidazoleResiduesinPoultryMeatbyLiquidChroma2tography-massSpectrometry[J].JChroA,2000,882(1/2):89-98.[11]MatusikJE,LeadbetterMG,BarnesCJ,etal.IdentificationofDimetridazole,Ipronidazole,andTheirAlcoholMetabolitesinTurkeybyThermospryTandemMassSpectrometry[J].JAgricFoodChem,1992,(40):439-443.[12]CannavanA,KennedyDG.DeterminationofDimetridazoleinPoultryTissuesandEggsUsingLiquidChromatography-Ther2mosprayMassSpectrometry[J].Analyst,1997,(122):963-966.#33# 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