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肉品中β-受体激动剂类药物残留检测技术研究进展

文档作者：熊琳1, 2*, 李维红1, 2, 高雅琴1, 2, 郭天芬1, 2, 杨晓玲1, 2 ( 文档来源： 1. 中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所 2. 农业部畜产品质量安全风险评估实验室(兰州)		点击数：	更新时间： 2025年07月13日
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第6 卷 第2 期 食品安全质量检测学报 Vol. 6 No. 2
2015 年2 月 Journal of Food Safety and Quality Feb. , 2015
基金项目: 中央级科研院所基本科研业务费专项(1610322014014)、甘肃省科技计划项目(145RJZA150)
Fund: Supported by Basic Scientific Research Funds of National Research Institute (1610322014014) and Scientific Plan Funds of Gansu
Province(145RJZA150)
*通讯作者: 熊琳, 硕士, 助理研究员, 主要研究方向为农产品质量安全。E-mail: xionglin807@sina.com
*Corresponding author: XIONG Lin, Master, Research Assistant, Lanzhou Institute of Husbandry and Pharmaceutical Sciences, Chinese
Academy of Agricultural Sciences, No.355, Xiaoxihu Road, Lanzhou 730050, China. E-mail: xionglin807@sina.com
肉品中 β-受体激动剂类药物残留检测
技术研究进展
熊 琳1, 2*, 李维红1, 2, 高雅琴1, 2, 郭天芬1, 2, 杨晓玲1, 2
(1. 中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所, 兰州 730050;
2. 农业部畜产品质量安全风险评估实验室(兰州), 兰州 730050)
摘要: 肉品中β-受体激动剂类药物残留问题严重影响着人体健康。近几年来暴露出来的肉品中β-受体激动
剂类药物残留事件层出不穷, 为了加强监控, 越来越多的检测方法被建立起来, 极大地提高了肉品中β-受体激
动剂类药物残留检测的效率。本文综述了检测肉品中β-受体激动剂类药物残留的色谱法、酶联免疫法、胶体
金法和其他一些新方法的研究进展, 以及我国现行的β-受体激动剂类药物残留标准检测方法。对现有的检测方
法的优缺点和发展阶段作了归纳总结, 并对β-受体激动剂类药物残留检测方法发展的方向提出了一些展望。未
来的发展主要是一些特异性和灵敏度更高的快检方法和样品前处理更加简化的液质色谱联用法。
关键词: 食品安全; 肉品; β-受体激动剂类药物残留
A review of inspection technology of β-agonist drug residues in meat
XIONG Lin1, 2, LI Wei-Hong1, 2, GAO Ya-Qin1, 2, GUO Tian-Feng1, 2, YANG Xiao-Ling1, 2
(1. Lanzhou Institute of Husbandry and Pharmaceutical Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou
730050, China; 2. Laboratory of Quality &amp;amp; Safety Risk Assessment for Livestock Product (Lanzhou),
Ministry of Agriculture, Lanzhou 730050, China)
ABSTRACT: The β-agonist drugs residues in meat greatly impacted human health, and the serious problems
about β-agonist drugs residues in meat were exposed more and more, which caused great harm to people health.
More detection methods have been established to strengthen the monitoring, and they greatly improved
efficiency of determination of β-agonist residues in meat. This paper summarized the method of determination
of β-agonist including chromatography, enzyme-linked immunoassay, colloidal gold test paper method and
other methods, as well as the national standard of determination of β-agonist. The advantages and
disadvantages of the existing detection methods and stage of development were summarized, and some
suggestions on development of determination of β-agonist were given. Mainly development directions are quick
test method with higher specificity and sensitivity and LC-MS/MS with more simplified pretreatment in future.
KEY WORDS: food safety; meat; β-agonist residue
第2 期 熊 琳, 等: 肉品中β-受体激动剂类药物残留检测技术研究进展 529
1 引 言
食品安全不仅关系到个人的生存和健康, 而且关系
到民族的素质和兴衰, 在国际贸易交往中还直接影响国家
的声誉[1]。每年因食用不安全的食品而致使数亿人患病,
因此, 食品安全己成为全球公众健康优先考虑的问题[2]。
近几年来出现的肉品中β-受体激动剂类药物残留中毒事件
引起了人们的广泛关注[3]。例如2001 年广东省河源市 “瘦
肉精”中毒事件、2005 年江西省赣州学生误食含瘦肉精猪
肉事件、2009 年的安徽“雨润”午餐肉事件、2011 年的河南
双汇瘦肉精事件等, 严重损坏了广大消费者的利益, 造成
了严重的人员身体伤害, 甚至死亡。常见的β-受体激动剂
类药物共有20 多种, 到目前为止发现被用于畜牧业生产中
的大概有10 种, 主要包括克伦特罗、沙丁胺醇、莱克多巴
胺、特布他林、西马特罗、苯乙醇胺、非诺特罗、氯丙那
林、妥布特罗和喷布特罗等, 它们的化学结构见图1。当它
们用于家畜饲养时, 能促进脂肪分解抑制脂肪沉积, 能显
著提高胴体的瘦肉率、增重和提高饲料转化率, 因此曾被
用作牛、羊、禽、猪等畜禽的促生长剂、饲料添加剂。但
是这类药物易在动物组织, 尤其是内脏中残留, 并通过食
物链进入人体。人食用含有该类药物的肉品之后会出现不
同程度的中毒反应, 通常表现为面色潮红、四肢麻木等不
良反应, 严重的可能危及生命[4]。因此世界上多数国家都
做出了限量或限制该类药物在动物中使用的规定。美国
FDA 规定人的莱克多巴胺日允许摄入量为1.25 μg/kg, 美
国、加拿大、墨西哥等20 余个美洲和亚太国家批准用于猪
和反刍动物, 组织残留限量要求在10~90 ng/mL 之间, 欧
盟则禁止使用莱克多巴胺; 1987 年欧盟、美国就宣布禁止
使用克伦特罗作为兽用饲料添加剂[5]。2002 年2 月, 我国
农业部会同卫生部和国家药品监督管理局联合出台了《禁
止在饲料和动物饮用水中使用的药品目录》, 将盐酸克伦
特罗、沙丁胺醇、莱克多巴胺等列为禁用药品, 并列入年
度例行监测计划[6]。
自从人们开始关注食品中β-受体激动剂类药物残
留以来, 所涉及的技术问题都离不开残留分析, 人们展
开了大量的研究, 开发出来了各种各样新的检测技术和
方法。主要有气相色谱-质谱法(GC-MS)[7]、液相串联质
谱法(LC-MS/MS)[8-10]和酶联免疫吸附法(ELISA)[11]等。
每种方法都有自己的优点和适用范围, 确证方法为
GC-MS 法和LC-MS/MS 法, 其中ELISA 法是初步筛查
方法, 且专一性强, 无法进行多残留同时检测。GC-MS
法样品处理需要衍生化, 过程较为繁琐。LC-MS/MS 法
是对β-受体激动剂残留定量定性分析的较好手段, 国家
标准[12,13]采用的检测方法也是LC-MS/MS 法, 可以同时
测定多种残留, 而且灵敏度和准确度都很高[8]。试样中
的残留物经酶解, 用高氯酸或氢氧化钠调节pH 值, 沉
淀蛋白后离心, 上清液用有机溶剂乙酯提取, 再用阳离
子交换柱净化, 液相色谱-串联质谱法测定,内标法或内
标法定量。本文将对近年来肉品中β-受体激动剂类药物
残留检测技术的进展作一综述。
2 气相色谱-质谱法(GC-MS)
气相色谱-质谱法(GC-MS)优点是把色谱高效快速的
分离效果和质谱高灵敏度的定性分析有机合起来, 能在多
种残留物同时存在的情况下对某种特定的残留物进行定
性、定量分析, 而且具更高的检测限。气相色谱-质谱法检
测过程一般需要使用有机溶剂提取目标物, 再经固相萃取
净化、进行衍生化反应、浓缩、定容等一系列步骤, 最后
上机分析。此法检测精度较高, 假阳性率低, 是实验室常用
的确证方法之, 也是目前肉品中β-受体激动剂药物残留检
测的主要方法之一[14]。
GC-MS 的最大的特点之一就是需要对样品提取物进
行衍生化处理, 将目标物转化成为容易汽化的化合物[15]。
一般常用的衍生化试剂都是一些硅烷化试剂BSTFA,
TMCS 和MTS 等[16]。吴平谷等[17]建立了一种测定动物组
织中莱克多巴胺残留的GC-MS 方法。样品首先用有机溶
剂进行萃取, 再经硅烷化衍生和SLH 固相萃取柱净化后,
采用GC-MS 法测定。方法回收率在68.2%~102.5%之间。
该方法对莱克多巴胺的LOD 为1.0 μg/kg。朱坚等[18]建立
了一种同时测定10 种β2-受体激动剂残留的方法。选取的
基质分别为肌肉、肝脏和肾脏。方法具有很高的灵敏度。
使用β-盐酸葡萄糖醛酶-芳基硫酯酶水解, 通过调节pH 的
方法沉淀蛋白质, 再用有机溶剂进行萃取, 提取液经CSX
柱净化。洗脱液最后再用MTS 作为衍生化试剂衍生化后,
上GC-MS 测定。
GC-MS 具有很高的灵敏度, 甚至可以达到0.002
μg/kg[19], 在现有的方法中是最高的。这也是该方法最大
的优点, 最早期的一些国家标准也是以该法建立。但由于
衍生化耗时太长, 条件不好控制, 这种方法的使用在逐
年减少。
3 液相/超高效液相串联质谱法(LC/UPLC-MS/MS)
液相/超高效液相色谱-串联质谱(LC/UPLC-MS/MS)
则突破了液相色谱检测器的限制, 色谱部分仅做为一个分
离系统, 而由电喷雾串联质谱, 采用正离子方式多反应监
控扫描(MRM)模式, 进行定性定量分析。LC-MS/MS 是目
前常用的检测β-激动剂含量的最佳方法。尤其是在样品前
处理方面, 一般只需一种有机溶剂简单提取, 或与固相萃
取技术联用[20], 省去液-液萃取的步骤, 特别适合大批量样
品的快速分析。液相色谱-质谱则突破了液相色谱检测器的
限制, 色谱部分仅作为一个分离系统, 而由电喷雾串联质
谱, 采用正离子方式多反应监控[21]。近年来, LC/UPLC-MS/MS
530 食品安全质量检测学报 第6 卷
技术已成为监控该类物质非法使用的主要方法。
LC/UPLC-MS/MS 技术具有高选择性、高灵敏度及化
学结构定性等优点。样品前处理过程一般都是首先酶解游
离出β-激激动剂, 提取液除蛋白之后, 过混合型阳离子净
化柱净化(MCX 型、CSX 和PCX 型等) [22], 再上机测试。
孙雷等[23]建立了动物源性食品中9 种β-受体激动剂残留检
测的UPLC-MS/MS 法。样品在缓冲盐条件下进行水解, 调
节pH 除去蛋白质。萃取水相, 有机相经固相萃取柱净化,
外标法定量。回收率为87.1%~108.6%。除喷布特罗外8
种药物的LOD 为0.1 μg /kg, LOQ 为0.25 μg/kg。王远等[24]
建立了卤肉中3 种β-受体激动剂残留检测的LC-MS/MS
法。均质好的样品首先进行水解酶水解, 水样调节pH 除蛋
白质之后, 最后经过MCX 固相萃取柱净化。流动相为乙腈
-0.1%甲酸溶液, 梯度洗脱。克仑特罗、莱克多巴胺、沙丁
胺醇等3 种β-受体激动剂标准曲线R2 均大于0.99, 方法
LOD 均为0.25 μg/kg, 灵敏度和准确度都较好, 该方法回
收率为80%~120%, RSD 为1.0%~10.0%。
LC-MS/MS 方法目前是我国和欧美发达国β-受体激
动剂残留检测的标准方法, 该方法的检测线可以达到0.1
μg/kg 以下, 定性能力非常强, 不会出现假阳性的情况, 而
且同时可以测定多达10 种以上的β-受体激动剂残留[25]。
但是由于LC-MS/MS 方法的样品前处理过程十分的繁琐
[26], 消耗大量的有机溶剂, 花费时间甚至需要24 h 以上,
因此各种新的样品前处理方法在不断地出现以取代固相萃
取的方法, 比如基质分散萃取[27,28]、固相微萃取[29]等方法。
在一定程度上避免了有机溶剂的使用, 缩短了试验时间。
Qiao[30]就采用分子印固相萃取测定鸡肉中克伦特罗的残
留, 定量限可以达到0.012 μg/g, 缩短了样品的时间, 减少
了溶剂的使用。因此, 该领域研究的重点也在对样品前处
理方法的不断简化。
4 酶联免疫法(ELISA)
酶联免疫法的测定基础为抗原抗体反应, 它采用抗
原与抗体的特异反应将待测物与酶连接, 然后通过酶与底
物产生颜色反应, 用于定量测定。目前市场上有多家公司
推出了针对克罗特罗、莱克多巴胺等β-受体激动剂类物质
的试剂盒[31]。
该方法利用抗原抗体反应原理对目标物进行测定具
有快速、灵敏和高通量等特点[32,33], 且无需昂贵的仪器。
适用于动物检疫人员、或养殖加工环节中的筛查工作, 灵
敏度较高, 该方法检在动物组织中的检测下限一般为0.5
μg/g。高翔等[34]建立了莱克多巴胺的直接竞争生物素链霉
亲和素放大酶联免疫(BA-ELISA)检测方法, 选取猪肉为基
质。该方法以酶联免疫方法为基础, 结合生物素-链霉亲和
素系统的放大作用。该方法灵敏度高, 操作简便, 准确度
高。平均加标回收率在84%以上, 样品LOD 为(0.3±0.1)
ng/kg。杨正涛等[35]制备并筛选能和多种β-激动剂反应的簇
特异性抗体, 建立能同时检测多种药物的酶免疫分析方法,
为研制多组分残留检测试剂盒奠定基础。
但该方法存在假阳性情况, 而且可检测种类有限。如
显示阳性, 则应立即送交检验机构, 用质谱法等确证法进
行检测, 以免造成误判。因此, 一般不作为质检机构出具正
式报告的检验方法。比如目前关于莱克多巴胺的检测, 最
通用的方法是使用酶联免疫吸附试验(ELISA)对样品进行
初筛, 再用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)进行确证
[36]。高质量的抗体是此方法的关键试剂, 其质量优劣直接
影响到检测质量。而要得到高质量的抗体, 优良的抗原至
关重要。莱克多巴胺等种类的检测需将样品酶解还原后再
进行检测, 酶解过程需要较长的时间, 每次分析至少需要
3 h, 不利于快速检测。
近年来化学发光酶免疫测定(CLEIA)方法也开始用于
药物残留的检测中[37]。化学发光酶免疫分析方法将化学发
光的高灵敏度和免疫分析的高特异性结合起来, 具有灵敏
度高、成本低、速度快、特异性强、样品前处理简单和安
全无污染等优点, 非常适合快速检测。与ELISA 方法相比
可以有效的减小检测时间。采用直接竞争化学发光酶免疫
检测方法检测猪肉中克伦特罗残留, 灵敏度可达0.02
μg/kg, 且检测时间比ELISA 法缩短了近30 min, 可满足
克伦特罗残留限量为0.1 μg/kg 的检测要求[38]。
5 胶体金免疫层析法
胶体金免疫层析技术是由Osikowicz[39]等于1990 年
建立的一种新型快速、简便的检测方法。胶体金技术具有
方便快捷、特异敏感、稳定性强、不需要特殊设备和试剂
[40]、结果判断直观等优点, 因而特别适合于广大基层检验
人员以及大批量检测和大面积普查等。胶体金法的优点为
操作简便, 检测时间短, 灵敏度高, 检测限可达1 μg/kg,
检测时间约10 min, 可用于初筛检测, 但存在人为因素影
响, 易造成假阳性出现且假阳性率较高[41,42]。高以名[43]采
用混合酸酐法制备莱克多巴胺-OVA 偶联抗原, 胶体金标
记莱克多巴胺单克隆抗体, 建立了检测莱克多巴胺的胶体
金免疫层析试验。该试验具有较好的敏感性和特异性, 最
低可检测10ng/mL 的莱克多巴胺, 而与克伦特罗和沙丁醇
胺无交叉反应。另外当样品是液体时可以直接测定, 但如
果是肉品等固体样品时, 首先要将目标待测物从样品中提
取出来, 这个过程较为复杂, 很大程度上限制了胶体金法
在肉品检测中的应用。
6 其他检测方法
肉品中β-受体激动剂类药物残留检测的其他方法还
有毛细管电泳法(CE-MS)、高效液相色谱法(HPLC)和生物
传感技术(BS)等[44,45]。张敬敬等[46]建立了一种应用毛细管
第2 期 熊 琳, 等: 肉品中β-受体激动剂类药物残留检测技术研究进展 531
电泳法测定畜肉品中β-受体激动剂残留的方法。选取两种
浓度的硼砂溶液混合溶液作为缓冲液。克伦特罗、莱克多
巴胺、沙丁胺醇等3 种β-受体激动剂的具有良好的分离
度。方法R≥0.9971, 平均回收率在89.20%~95.34%之间,
RSD≤3.33%, 沙丁胺醇的LOD 为5.5 μg/ mL, 克伦特罗
和莱克多巴胺的LOD 为4.5 μg/mL。程盛华等[47]建立了
测定猪肉中莱克多巴胺残留量的高效液相色谱检测方法。
样品用乙腈进行萃取, 正己烷脱脂, 用配有荧光检测器
的高效液相测定。方法回收率为78.1%~90.8%, RSD<5.0%,
LOD 为10 μg/kg。
这些方法目前不是特别的完善, 实际工作总很少用
到, 存在着各自的缺点, 需要进一步的研究。毛细管电泳法
(CE-MS)尚处于起步阶段, 用于肉类检测时, 最低检出限
太高不适合痕量残留的检测, 目前距离实际工作中的应用
还有一定的距离。高效液相色谱法(HPLC)是一种半定性的
方法, 检测出的阳性样品需要通过质谱法来确证[48]。生物
传感技术方法具有简单、方便、快捷等优点[49], 但是特异
性抗体或抗原的选择与制备难度大, 研发成本高。
7 结 语
随着近年来在食品行业出现的越来越多的β-受体激
动剂药物残留问题, 以及由此而引发的人体中毒甚至死
亡、贸易壁垒、环境污染等诸多问题, 使人们对食品中药
物残留问题越来越重视, 各种新型的β-受体激动剂药物
残留检测方法不断出现, 现在应用最广泛和可靠性最高
的方法是液相/超高效串联质谱法(LC-MS/MS)和气相色
谱质谱法(GC-MS)。我国的国家标准就是采用LC-MS/MS
法, 可靠性非常的强。但这两种方法优点是准确高效, 缺
点是样品前处理步骤繁琐, 耗时多, 需要昂贵的仪器设
备。处理和检测一个样品所需要的花费太高。以酶联免疫
法和胶体金试纸法为代表的快速检测方法简单快捷, 不
需要大型仪器, 但是容易出现假阳性结果, 并且不能进
行准确的定量。
因此, 在以后的研究中, β-受体激动剂药物残留的检
测方法的发展应该是在特异性和灵敏度非常高的快速检测
方法的初步筛选基础上, 对发现的阳性样品再采用前处理
简化的LC-MS/MS 法进行最终的定性和定量, 避免假阳性
的出现。以后肉品中β-受体激动剂药物残留检测技术将会
继续朝着以下3 个方向发展: 1. 样品前处理方法耗时少,
萃取和净化效率高, 有机溶剂消耗少或不用有机溶剂; 2.
仪器方法具有高通量、高灵敏度和高准确度的优点, 可以
同时测定多种β-受体激动剂药物残留; 3. 不断建立特异性
和灵敏度更好的快速筛选方法。
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(责任编辑: 白洪健)
作者简介
熊 琳, 硕士, 助理研究员, 主要研究
方向为农产品质量安全。
E-mail: xionglin807@sina.com

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