喹乙醇及其主要代谢物的检测技术研究进展

◎ 雷 韵，吴民富，李 莎，林俊宇，温海戌，邱宝怡，蔡津津

（佛山职业技术学院食品科学系，广东 佛山 528137）

喹乙醇（Olaquindox，OLA）最早是由德国Bayer公司以邻硝基苯胺为原料合成的非抗生素类抗菌促生长药物[1]，能改变动物肠道菌群，同时可促进蛋白质同化，增加瘦肉率，促进畜禽生长，提高饲料转化率。此类药物广泛用于猪、牛、鸡、羊的促进生长，抗菌治病和水生动物疾病的防治[2-3]。20世纪90年代开始，国内外学者研究发现OLA及其代谢产物3-甲基-喹啉-2-羟酸会在动物体内有明显蓄积毒性、免疫毒性和遗传毒性，此外还会造成耐药性[4]，给人类身体健康带来潜在危害。因此，美国和欧盟开始禁止使用喹乙醇；我国农业部第2638号公告中明确规定，将于2019年5月1日起全面停止在食用动物中使用喹乙醇兽药。但因喹乙醇价格便宜，抗菌促生长效果好，违规添加和超量添加的现象仍时有发生。因此，加强喹乙醇及其代谢物的检测与监控极为重要。本文主要介绍了喹乙醇及其主要代谢物的性质和现有检测技术及其发展趋势。

1　喹乙醇及其代谢物的性质

1.1　化学性质

喹乙醇又称喹酰胺醇，化学名是2-[N-(2-羟基-乙基)-氨基甲酰]-3-甲基-喹喔啉-1,4-二氧化物，分子式为C12H13N3O4，分子量为263.25；喹乙醇呈浅黄色，结晶性粉末，味苦，无臭。喹乙醇溶解于热水中，微溶于冷水，几乎不溶于氯仿、乙醇和甲醇。熔点为207～213 ℃，熔融时同时分解。喹乙醇在常温下非常稳定，但对强光比较敏感，遇光分解变为棕色或深棕色。

1.2　毒性作用

喹乙醇主要经肝脏代谢，在动物体内能够快速的代谢成十多种产物，其中3-甲基-喹噁啉-2-羧酸（MQCA）在肝脏或血液中代谢生成后快速分布到各组织中，在体内相对稳定，且消除速度较喹乙醇慢，是国际食品法典委员会认定的残留标志物[5]。研究表明，喹乙醇对实验动物具有急性毒性[6-7]、蓄积毒性[8-9]、遗传毒性[10-11]、免疫毒性[12-13]等。喹乙醇的急性毒性对不同种属的动物差异较大，其中畜禽类敏感度最高，鱼类敏感度相对较低。因此，如果食用了体内大量蓄积残留喹乙醇的动物，可对人类的生命健康造成威胁。

2　喹乙醇及其代谢物的检测方法

目前，检测喹乙醇残留的方法主要有高效液相色谱法（HPLC）、气相色谱-质谱法（GC-MS）、免疫分析技术（IA）和电化学检测法等。

2.1　色谱法

2.1.1高效液相色谱法

高效液相色谱法准确度高、重现性好，多用于喹乙醇及其主要代谢物的检测。王永红等[14]采用甲醇-水进行样品提取，在最优的条件下，检测限为1.0 mg/kg，回收率为99.8%～112.3%。对于喹乙醇的高效液相色谱法检测，过去大多采取的是有机溶剂直接提取后浓缩进行检测，但喹乙醇微溶于水，样品前处理液易混杂水溶性杂质，不利于待测物的定性和定量。近年来，越来越多的学者采用新的前处理方法结合高效液相色谱法对喹乙醇进行检测，减少杂质峰的干扰，提高了检测灵敏度。Peng等[15]研究了高效液相法检测猪组织样品中的MQCA，采用免疫亲和柱对样品进行纯化，在最优检测条件下，检测限的范围为1.0～3.0 μg/kg，定量检测为4.0～10.0 μg/kg，样品的回收率80.1%～87.7%，相对标准偏差小于8.5%。Zhao等[16]报道了一种改良的QuEChERS前处理方法结合高效液相法检测动物饲料中的喹乙醇，使用多壁碳纳米管作为吸附剂进行待测物的纯化；在最优的条件下，喹乙醇的最低检测限为0.2 mg/kg，加标回收率为66.0%～95.6%，相对标准偏差小于14.1%。

2.1.2液相色谱-质谱联用技术

液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）以液相色谱作为分离系统，质谱作为检测系统，具有特异性更强、定性更准确、灵敏度更高等特点。Miao等[17]报道了动物饲料中OLA的高效液相色谱串联质谱检测方法，在最优的条件下，样品的回收率为74.1%～111%，组内和组间的变异系数分别小于14.6%和10.8%，喹乙醇样品的最低检测限为0.05 mg/kg。Li等[18]采用超高效液相色谱串联质谱（UHPLC-MS/MS）方法检测动物组织中MQCA，样品经过酶水解，再采用免疫亲和柱纯化，样品在0.5～2.0 μg/kg添加范围内的回收率90.2%～103.5%，组内和组间的相对标准偏差分别在1.8%～6.7%和3.5%～7.6%，该方法的最低检测限为0.5 μg/kg，检测范围 0.5 ～ 4.0 μg/kg。

2.2　免疫学检测法

免疫分析法具有高度的特异性和灵敏度，且操作简单、快捷，是目前喹乙醇及代谢物筛选的主要方法。

2.2.1酶联免疫法

酶联免疫法（ELISA）是最常用的免疫检测方法之一，能同时对多个样品进行检测，灵敏度高、特异性强，适合对待测物的快速筛查。Li等[19]制备新型的抗MQCA的单克隆抗体，并建立了检测OLA的间接竞争酶联免疫法（ic-ELISA），在最优的条件下，OLA的 IC50为 3.1 μg/kg，检测范围为 0.46 ～ 10.5 μg/kg ，在猪的肌肉、肝脏和鸡肉的最低检测限分别为0.32、0.54和0.28 μg/kg。Le等[20]报道了一种新型的荧光免疫法检测猪肉样品中的喹乙醇，将量子点QD635标记在MQCA单克隆抗体上建立直接竞争荧光免疫法，MQCA的最低检测限为0.07 ng/mL，样品的加标回收率为84.2%～95.7%，该方法与HPLC有良好的相关性。

2.2.2免疫层析法

免疫层析法是运用最广泛的快速筛查法之一，该方法检测时间短、简便快捷、携带方便，适合基层现场快速筛查。其中胶体金试纸条使用最为广泛，霍如林等[21]研制胶体金免疫试纸条用于动物源食品中喹乙醇药物残留的快速检测，可以在10 min内完成检测，肉眼观察的最低检测限为0.05 μg/mL，与其他结构类似物的反应交叉性小。随着免疫层析技术的发展，越来越多的学者将各种不同的纳米材料（量子点、稀土材料、复合材料等）应用到免疫层析试纸条中，并且将试纸条进行定量检测，解决了胶体金试纸条灵敏度不高，且只能定性的缺点。Xie等采用量子点荧光探针标记的免疫层析试纸条对MQCA进行检测，并采用荧光读数仪进行定量检测，MQCA的IC50为8.1 μg/L，整个样品的检测不超过10 min，样品的回收率为78.7%～92.2%，变异系数小于12%。

2.3　电化学检测法

电化学检测法具有操作简便，价格便宜、快速灵敏以及易于微型化等优点，极大地引起人们的兴趣并被广泛地应用在食品安全的检测中。Xu等[22]建立了简单而灵敏度高的喹乙醇检测方法，采用多壁碳纳米管修饰玻碳电极，显著增强了阴极峰电流，检测限为0.26 μg/mL，标准曲线线性范围为 0.3 ～ 180 μg/mL，相对标准偏差为3.5%。Wang等采用一种新型分子印迹电化学传感器检测喹乙醇，将金纳米粒子沉积在用羧基化碳纳米管修饰的玻碳电极上，在最优的条件下，该电化学传感器对喹乙醇的最低检测浓度为2.7×10-9mol/L，并将该方法运用在各种食品和动物饲料的检测中。