表面增强拉曼光谱技术应用于海参中抗生素残留检测

2022-04-28 17:49:52, oceanhood 上海如海光电科技有限公司

研究背景

抗生素是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，是一类能干扰其它生物细胞发育功能的化学物质。现临床常用的抗生素大都是由转基因工程菌培养液液中提取物以及用化学方法合成或半合成的化合物。抗生素在养殖业找那个不仅可以促进动物生长发育还可以帮助动物抵御疾病、治疗疾病，在畜牧养殖业中有着广泛应用。

硝基呋喃类药物是一种广谱抗生素，对大多数革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌、真菌和原虫等病原体均有杀灭作用，曾广泛应用于畜禽及水产养殖业，用于治疗由大肠杆菌或沙门氏菌所引起的肠炎、疥疮、赤鳍病、溃疡病等。但由于硝基呋喃类药物及其代谢物对人体有致癌、致畸胎副作用，中国卫生部于2010年3月22日将硝基呋喃类药物呋喃唑酮、呋喃它酮、呋喃妥因、呋喃西林列入可能违法添加的非食用物质黑名单。

但因硝基呋喃类药物的价格低廉且药效显著，在水产养殖中仍常有违法使用的情况，水产养殖动物中硝基呋喃类药物残留仍不容乐观。根据近年来的风险隐患排查结果,硝基呋喃仍是检出率最高的违禁药物之一。

硝基呋喃类药物及其代谢物，目前常用的检测方法有液相色谱法、液相色谱-质谱联用法等。此类方法需要配备昂贵的液相色谱仪和液相-质谱联用仪等仪器，所采用前处理方法对和仪器操作对实验人员也有较高要求，且检测耗时长、测试成本高，因此限制了色谱法与质谱法在一线监管现场的应用。

表面增强拉曼光谱技术克服了传统拉曼光谱灵敏度低的缺点，能够实现痕量物质的检测，同时还具有样品前处理简单、检测速度快、易实现现场检测等优点。因此，目前已广泛应用于食品快检、环境监测、生物医学等领域，在食品中农兽药残留、限用或禁用添加剂中已展现出良好的应用前景。

如海仪器基于拉曼光谱技术，结合自身在拉曼光谱仪设备和光谱软件研发优势推出了拉曼光谱抗生素速测试剂盒。其中呋喃速测试剂盒针对水产品中呋喃类药物设计，该方案整体检测耗时在30min内，单次检测成本不超过15块，能够高效、快捷的检出养殖水及各类水产品中呋喃类药物残留。

应用案例

（1）实验对象

检测基质：池塘养殖水海参；

检测项目：呋喃唑酮、呋喃妥因；

注：池塘水和海参已按照GB 31656.13-2021采用液相色谱-串联质谱法进行测试不含呋喃类药物。

（2）实验方案

本次实验开始前先采用液相-质谱法对养殖水和海参进行检测，确认两种基质样品中不含有呋喃类药物残留。采用标准加标的方式配置待测样本如下表，详细实验信息见下表。

实验编号

实验样品

添加药物

添加浓度（mg/kg）

养殖水

呋喃妥因

0.1

呋喃唑酮

0.1

3海参

呋喃妥因

呋喃唑酮

*注：养殖水和海参经过确认无呋喃妥因和呋喃妥酮残留。

（3）测试方法

本次实验采用如海自研呋喃拉曼速测试剂盒结合前处理一体机对草莓样品进行前处理，箱体式拉曼光谱仪采集光谱数据，智检E+软件进行识别。

样品前处理过程：称取1g实验样品，加入提取试剂，充分振荡提取。提取后加入净化试剂，净化后进行上机检测，详细测试过程请参考如海自研呋喃拉曼速测试剂盒说明书。

（4）仪器与耗材

产品型号数量

箱体式拉曼光谱仪

IRS1000

前处理一体箱

RFSC-1000

比色皿

CVT-721

呋喃拉曼快速检测试剂盒

（5）测试结果

本次实验共分为6组，实验1和2分别是对未添加呋喃药物的养殖水和海参进行测试，测试谱图中也未发现呋喃妥因和呋喃唑酮特征位移，测试结果与液相-质谱法相吻合，证明两种实验对象中不含呋喃类药物残留。实验3和4是在养殖水中添加呋喃唑酮和呋喃妥因的测试结果，在实验3测试谱图中可以明显发现810、1023、1340、1604cm-1等拉曼特征位移，表明添加了0.1mg/kg的呋喃妥因可以通过拉曼光谱法检出；根据实验4的拉曼测试谱图中784、1038、1190、1339、1453cm-1等拉曼特征位移也可以看出养殖水中添加的呋喃唑酮已被检出。

实验5和6分别是在海参中添加了呋喃唑酮和呋喃妥因的测试结果，与养殖水测试结果类似的，两种药物在海参中也可以通过拉曼光谱法检出。

实验编号

实验样品

添加药物

添加浓度（mg/kg）

是否检出

养殖水

----否2海参----否3

养殖水

呋喃妥因

0.1

是4

呋喃唑酮

0.1

是5海参

呋喃妥因

1是6

呋喃唑酮

1是

结论

在本次呋喃类药物测实验中，小编利用如海自研箱体式拉曼光谱仪结合呋喃拉曼速测试剂盒对添加了呋喃类药物的养殖水和海参进行测试，添加在两种样品中的呋喃唑酮和呋喃妥因均可被准确检出。