食品中有害有毒物质

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1、第八章第八章 食品中有害有毒物质食品中有害有毒物质食品中的有毒有害物质：食品中的有毒有害物质：食品中内源性有害成分食品中内源性有害成分（过敏原、有害糖苷类、凝集素、皂素等）（过敏原、有害糖苷类、凝集素、皂素等）食品中外源性有害成分食品中外源性有害成分（重金属、农药残留、二噁英、兽药等）（重金属、农药残留、二噁英、兽药等）食物中的真菌毒素食物中的真菌毒素8.1 8.1 农药农药8.1.1农药残留概述农药残留概述v农药残留物是指由于喷施农药后存留在环境和农药残留物是指由于喷施农药后存留在环境和农产品、食品、饲料、药材中的农药及其降解农产品、食品、饲料、药材中的农药及其降解代谢产物、杂质，还包括环境

2、背景中存有的污代谢产物、杂质，还包括环境背景中存有的污染或持久性农药的残留物再次在商品中行成的染或持久性农药的残留物再次在商品中行成的残留。残留。v农药残留物量是指农药本体物及其代谢物的残农药残留物量是指农药本体物及其代谢物的残留量的总和，并构成不同程度的毒性。留量的总和，并构成不同程度的毒性。v农药的残留毒性（残毒）：残留农药在食物上达农药的残留毒性（残毒）：残留农药在食物上达到一定的浓度（即残留量）后，人或其它高等动到一定的浓度（即残留量）后，人或其它高等动物长期进食这些食物，就会使农药在体内积累起物长期进食这些食物，就会使农药在体内积累起来，引起慢性中毒。来，引起慢性中毒。v农药的残毒的

3、三个来源：施用农药后药剂对作物农药的残毒的三个来源：施用农药后药剂对作物的直接污染；作物对污染环境中农药的吸收；生的直接污染；作物对污染环境中农药的吸收；生物富集与食物链。物富集与食物链。v农药的残毒所造成的污染是多方面的。农药的残毒所造成的污染是多方面的。v在农药残留的分析过程中，分离技术往往占主导在农药残留的分析过程中，分离技术往往占主导地位。由于各种色谱检测器的选择性，针对不同地位。由于各种色谱检测器的选择性，针对不同类型的有机化合物常需要不同的前处理技术。类型的有机化合物常需要不同的前处理技术。8.1.2 8.1.2 农药的分类农药的分类 根据防治对象的不同，常将防治害虫的农药称为根据

4、防治对象的不同，常将防治害虫的农药称为杀虫剂，防治红蜘蛛的称为杀螨剂，防治作物病杀虫剂，防治红蜘蛛的称为杀螨剂，防治作物病菌的称为杀菌剂，防治杂草的称为除草剂，防治菌的称为杀菌剂，防治杂草的称为除草剂，防治鼠类的称为杀鼠剂。鼠类的称为杀鼠剂。 根据化学组成和结构可分为无机农药、有机农药根据化学组成和结构可分为无机农药、有机农药（例如有机氯、有机磷、有机砷、有机氟等）。（例如有机氯、有机磷、有机砷、有机氟等）。 主要介绍有机氯杀虫剂、有机磷杀虫剂、拟除虫主要介绍有机氯杀虫剂、有机磷杀虫剂、拟除虫菊酯杀虫剂的残留分析技术。菊酯杀虫剂的残留分析技术。8.1.3 8.1.3 有机氯杀虫剂的残留分析有机

5、氯杀虫剂的残留分析v有机氯农药（有机氯农药（Organochlorine pesticides, OCPs)是是具有杀虫活性的氯代烃的总称。具有杀虫活性的氯代烃的总称。vOCPs分为三种类型：六六六；分为三种类型：六六六； DDT及其类似物；及其类似物；环戊二烯衍生物。这三类不同的氯代烃均为神经环戊二烯衍生物。这三类不同的氯代烃均为神经毒性物质，正常环境下不易分解。易通过食物链毒性物质，正常环境下不易分解。易通过食物链在生物体脂肪中富集和积累。在生物体脂肪中富集和积累。v从从20世纪世纪70年代开始，许多工业化国家相继限用年代开始，许多工业化国家相继限用或禁用或禁用DDT、六六六及狄氏剂。、六

6、六六及狄氏剂。v有机氯杀虫剂的残留分析方法在农药残留中有机氯杀虫剂的残留分析方法在农药残留中是研究最早的。是研究最早的。v在有机氯农药（在有机氯农药（OCPs）分析领域最为广泛）分析领域最为广泛使用的检测技术是气相色谱使用的检测技术是气相色谱/电子捕获检测器电子捕获检测器（GC-ECD），它具有灵敏度高、分离效果），它具有灵敏度高、分离效果好、定量准确等特点，是一种经典的分析方好、定量准确等特点，是一种经典的分析方法。色谱柱通常是弱极性至中级性柱，检测法。色谱柱通常是弱极性至中级性柱，检测器一般用器一般用ECD。DDTDDT1874年年Baeyer首次合成。首次合成。Mller发现它的杀虫作用

7、，获瑞士专利，并于发现它的杀虫作用，获瑞士专利，并于1948年获诺贝尔医学奖。年获诺贝尔医学奖。对温血动物急毒性低，对大白鼠的口服急性毒性对温血动物急毒性低，对大白鼠的口服急性毒性LD50为为250-500mg/kg，但，但DDT以及主要的代谢物以及主要的代谢物DDE容易在动物脂肪中积累。容易在动物脂肪中积累。HCCl3ClClClClClClClCl六六六（六六六（BHCBHC）六六六的工业品是多种异构体的混合物，其活性六六六的工业品是多种异构体的混合物，其活性组分组分-BHC仅占仅占15%左右，其余均为无效组分。左右，其余均为无效组分。广谱性杀虫剂。广谱性杀虫剂。 -BHC积累体内的危险性

8、很小，对大白鼠口服急积累体内的危险性很小，对大白鼠口服急性毒性性毒性LD50为为76-200mg/kg，积累在动物脂肪、奶，积累在动物脂肪、奶中的中的BHC能很快排出体外。但工业品中能很快排出体外。但工业品中-BHC积积累的可能性和慢性中毒性很大。累的可能性和慢性中毒性很大。-BHCC lC lC lC lC lC l艾氏剂艾氏剂艾氏剂具有较高的蒸气压，可以以颗粒剂的形式艾氏剂具有较高的蒸气压，可以以颗粒剂的形式作为土壤杀虫剂。大鼠口服急性毒性作为土壤杀虫剂。大鼠口服急性毒性LD50为为67mg/kg，由于它在血液中有较高的溶解度，因，由于它在血液中有较高的溶解度，因此容易扩散到所有的组织中，

9、特别是脂肪组织。此容易扩散到所有的组织中，特别是脂肪组织。有机氯杀虫剂残留的分析方法有机氯杀虫剂残留的分析方法 有关有机氯杀虫剂的残留分析方法在农药有关有机氯杀虫剂的残留分析方法在农药残留中是研究最早的，对于仅有残留中是研究最早的，对于仅有BHC和和DDT农药的前处理可用浓硫酸磺化法处理，农药的前处理可用浓硫酸磺化法处理，对同时含有艾氏剂、狄氏剂等多种有机氯对同时含有艾氏剂、狄氏剂等多种有机氯杀虫剂时，一般采用氟罗里硅土柱净化。杀虫剂时，一般采用氟罗里硅土柱净化。选用的色谱柱通常是弱极性至中极性柱。选用的色谱柱通常是弱极性至中极性柱。检测器一般用检测器一般用ECD和和MSD。 水果、蔬菜中多种

10、有机氯残留农药的毛细管气水果、蔬菜中多种有机氯残留农药的毛细管气相色谱测定方法：相色谱测定方法：1. 样品的提取与净化样品的提取与净化 水果、蔬菜类样品置于组织捣碎机中高速捣碎，水果、蔬菜类样品置于组织捣碎机中高速捣碎，作为试验样品。称取样品作为试验样品。称取样品20g于于250ml具塞三具塞三角烧瓶中，加入角烧瓶中，加入100ml石油醚丙酮（石油醚丙酮（4：1），振荡），振荡30min。用布氏漏斗抽滤，以适量。用布氏漏斗抽滤，以适量石油醚洗涤残渣，滤液合并于石油醚洗涤残渣，滤液合并于500ml分液漏斗分液漏斗中，用水洗涤除去丙酮。上层石油醚经无水硫中，用水洗涤除去丙酮。上层石油醚经无水硫酸钠

11、脱水收集于三角瓶中，旋转蒸发浓缩至酸钠脱水收集于三角瓶中，旋转蒸发浓缩至5ml。 在在2cm（ID）25cm玻璃层析柱中，于底部玻璃层析柱中，于底部加入少许玻璃棉，依次加入加入少许玻璃棉，依次加入1cm高的无水硫酸高的无水硫酸钠，钠，5gFlorisil和和1cm无水硫酸钠。先以无水硫酸钠。先以40ml无水乙醚石油醚液（无水乙醚石油醚液（15：85）预洗柱）预洗柱子，弃掉淋出液。把浓缩的样液移入柱内，以子，弃掉淋出液。把浓缩的样液移入柱内，以适量无水乙醚石油醚液（适量无水乙醚石油醚液（15：85）洗脱，收）洗脱，收集全部洗脱液，于集全部洗脱液，于40水浴上减压浓缩至水浴上减压浓缩至40ml，以

12、石油醚定容，供色谱分析。，以石油醚定容，供色谱分析。2. 色谱条件色谱条件 色谱柱：色谱柱：50m 0.25mm（内径）；膜厚（内径）；膜厚0.20um，固定相为，固定相为CP-Sil 19CB，弹性石英，弹性石英毛细管柱。毛细管柱。 氮气作为流动相，进样温度氮气作为流动相，进样温度250，检测器温度，检测器温度300，采用不分流进样方式，进样量，采用不分流进样方式，进样量1uL，进，进样样0.75min后吹扫。后吹扫。 柱温程序：柱温柱温程序：柱温100，恒温，恒温4min以后以以后以8/min的速率程序升温至的速率程序升温至240，继续恒温，继续恒温20min至样品全部流出。至样品全部流出

13、。近几年来有机氯农药残留分析结果：近几年来有机氯农药残留分析结果：海鸟蛋，海豹，鱼粉，鱼油：毒杀芬海鸟蛋，海豹，鱼粉，鱼油：毒杀芬地表水，橄榄油：硫丹地表水，橄榄油：硫丹淡水鱼：淡水鱼：DDE饮用水：饮用水：16种种OCPs水果蔬菜：水果蔬菜：924种种OCPs药材：药材：718种种OCPs8.1.4 8.1.4 有机磷杀虫剂残留的分析有机磷杀虫剂残留的分析v 有机磷农药（有机磷农药（OPPs)是含有是含有C-P键或键或C-O-P、C-S-P、C-N-P键的有机化合物。键的有机化合物。v 大部分不溶于水，而溶于有机溶剂。在中性和酸性条件下大部分不溶于水，而溶于有机溶剂。在中性和酸性条件下稳定，

14、不易水解，在碱性条件下易水解失效。稳定，不易水解，在碱性条件下易水解失效。v 接触可造成中毒，它们的毒性依赖于其结构和功能团。例接触可造成中毒，它们的毒性依赖于其结构和功能团。例如，含如，含P=O键（如敌百虫、对氧磷）的毒性通常比含键（如敌百虫、对氧磷）的毒性通常比含P=S（如马拉硫磷）大。这些化合物主要是抑制生物体内胆碱（如马拉硫磷）大。这些化合物主要是抑制生物体内胆碱酯酶的酶活性，导致乙酰胆碱这种传导介质代谢紊乱，产酯酶的酶活性，导致乙酰胆碱这种传导介质代谢紊乱，产生迟发性神经毒性，引起运动失调、昏迷、呼吸中枢麻痹生迟发性神经毒性，引起运动失调、昏迷、呼吸中枢麻痹甚至死亡。甚至死亡。v 有

15、机磷杀虫剂由于药效高，易被水、酶及微生物所降解，有机磷杀虫剂由于药效高，易被水、酶及微生物所降解，很少残留毒性等，因此目前在杀虫剂的使用方面，它仍然很少残留毒性等，因此目前在杀虫剂的使用方面，它仍然起主要作用。起主要作用。 目前正式商品化的有机磷农药有上百种，如敌敌目前正式商品化的有机磷农药有上百种，如敌敌畏、敌百虫、马拉硫磷等。畏、敌百虫、马拉硫磷等。敌敌畏（敌敌畏（DDV） O，O-二甲基二甲基-O-（2，2-二氯）乙烯基磷酸酯二氯）乙烯基磷酸酯 无色液体，有芳香味，在水中约能溶无色液体，有芳香味，在水中约能溶1%，能与大，能与大部分有机溶剂相溶。部分有机溶剂相溶。 DDV是一种触杀和胃毒

16、杀虫剂。对蝇、蚊、飞蛾是一种触杀和胃毒杀虫剂。对蝇、蚊、飞蛾等击倒速度很快。等击倒速度很快。 对雄大鼠的口服急性毒性对雄大鼠的口服急性毒性LD50为为80mg/kg，在温，在温血动物体内很快降解。血动物体内很快降解。敌百虫敌百虫 O，O-二甲基二甲基-1-羟基羟基-2，2，3-三氯乙基磷三氯乙基磷酸酯酸酯 敌百虫是一种触杀和胃毒杀虫剂。对双翅敌百虫是一种触杀和胃毒杀虫剂。对双翅目昆虫很有效。目昆虫很有效。 敌百虫本身对乙酰胆碱酯酶抑制力很弱，敌百虫本身对乙酰胆碱酯酶抑制力很弱，但它在生理但它在生理pH条件下就能转变成强抑制条件下就能转变成强抑制剂剂DDV。乐果乐果 O,O-二甲基二甲基-S-（

17、N-甲基氨基甲酰甲基）二硫代甲基氨基甲酰甲基）二硫代磷酸酯磷酸酯 第一个对哺乳动物低毒的有机磷内吸杀虫剂。第一个对哺乳动物低毒的有机磷内吸杀虫剂。 乐果是一种触杀性和内吸性杀虫杀螨剂。乐果是一种触杀性和内吸性杀虫杀螨剂。 乐果在贮存中不很稳定，特别在温度高和存在乐果在贮存中不很稳定，特别在温度高和存在碱及二硫代磷酸二甲酯时会分解，主要是发生碱及二硫代磷酸二甲酯时会分解，主要是发生烷基化反应。铁可加速其分解。烷基化反应。铁可加速其分解。检测方法 检测有机磷的分析方法有波谱法、色谱法、酶检测有机磷的分析方法有波谱法、色谱法、酶抑制法三大类。抑制法三大类。 波谱法是跟据有机磷农药中某些官能团或水解、

18、波谱法是跟据有机磷农药中某些官能团或水解、还原产物与特殊的显色剂在一定的条件下，发还原产物与特殊的显色剂在一定的条件下，发生氧化、磺酸化、酯化、配合等化学反应，产生氧化、磺酸化、酯化、配合等化学反应，产生特定波长的颜色反应来进行定性和定量测定，生特定波长的颜色反应来进行定性和定量测定，检测限在检测限在g级水平。级水平。色谱法色谱法(1) 薄层色谱法是一种比较成熟的、广泛应用的微量薄层色谱法是一种比较成熟的、广泛应用的微量快速检测方法，检出限达快速检测方法，检出限达0.10.01g。(2) GC AOAC在在20世纪世纪80年代就对大部分有机磷农药建年代就对大部分有机磷农药建立了气相色谱分析方法

19、，我国食品理化检验国家立了气相色谱分析方法，我国食品理化检验国家标准方法也采用了气相色谱检测有机磷杀虫剂。标准方法也采用了气相色谱检测有机磷杀虫剂。随着气相色谱仪的普及，对可能存在有机磷农药随着气相色谱仪的普及，对可能存在有机磷农药残留的样品，如食品、果蔬、饲料、水产品、土残留的样品，如食品、果蔬、饲料、水产品、土壤、水体及血液、化妆品等都建立了气相色谱分壤、水体及血液、化妆品等都建立了气相色谱分析方法。析方法。(3) HPLC 对气相色谱不能检测的高沸点或热不稳定、易对气相色谱不能检测的高沸点或热不稳定、易裂解变质的有机磷农药可以采用裂解变质的有机磷农药可以采用HPLC法检测。法检测。AOA

20、C中有近半数的有机磷农药都建立了中有近半数的有机磷农药都建立了HPLC法，研究报道也较多。法，研究报道也较多。 当使用当使用GC或或HPLC发现违规的农药残留时，必发现违规的农药残留时，必须使用其它方法来确认。须使用其它方法来确认。 可以利用可以利用GC借助其在借助其在两根或多根极性不同的柱子上的保留时间来确认，两根或多根极性不同的柱子上的保留时间来确认，也可以用也可以用GC/MS。 酶抑制法是利用有机磷杀虫剂的毒理性质建立的一种快酶抑制法是利用有机磷杀虫剂的毒理性质建立的一种快速检测方法。速检测方法。 由于有机磷能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，使该酶分解乙由于有机磷能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，使该酶

21、分解乙酰胆碱的速度减慢或停止，再利用一些特定的颜色反应酰胆碱的速度减慢或停止，再利用一些特定的颜色反应来反映被抑制程度，从而达到检测目的。来反映被抑制程度，从而达到检测目的。 操作简单、速度快，不需昂贵仪器，特别适合现场检测操作简单、速度快，不需昂贵仪器，特别适合现场检测以及大批量样品的筛选。以及大批量样品的筛选。 灵敏度、重复性和回收率相对较差。灵敏度、重复性和回收率相对较差。 新方法：酶抑制新方法：酶抑制-生物芯片分析法。生物芯片分析法。茶叶中多种有机磷农药残留量测定方法：茶叶中多种有机磷农药残留量测定方法： 提取提取 称取称取0.5g粉碎茶叶于试管中，加入粉碎茶叶于试管中，加入2ml蒸馏

22、水蒸馏水和无水硫酸钠，在混匀器上混匀，加入和无水硫酸钠，在混匀器上混匀，加入2ml乙乙酸乙酯，混匀，离心，取上清液。残渣用乙酸酸乙酯，混匀，离心，取上清液。残渣用乙酸乙酯和正己烷（乙酯和正己烷（1：1）混合液再提取一次，合）混合液再提取一次，合并两次提取液，过活性炭小柱，用乙酸乙酯：并两次提取液，过活性炭小柱，用乙酸乙酯：正己烷（正己烷（1：1）混合液洗脱，将洗脱液低温浓）混合液洗脱，将洗脱液低温浓缩至缩至0.5ml，供气相色谱分析。外标法峰面积，供气相色谱分析。外标法峰面积定量。定量。色谱条件色谱条件 色谱柱：色谱柱：HP-1石英毛细管柱，氮磷检测器，石英毛细管柱，氮磷检测器，流动相：氮气、

23、氢气和空气。流动相：氮气、氢气和空气。 程序升温：程序升温：60（保持（保持0.5min），以），以10/min，至，至250（保持（保持3min）。）。 进样口温度：进样口温度：250。 检测器温度：检测器温度：300。 不分流进样：进样量不分流进样：进样量1uL。8.1.5 8.1.5 拟除虫菊酯的残留分析拟除虫菊酯的残留分析 拟除虫菊酯（拟除虫菊酯（pyrethroids)是一类重要是一类重要的杀虫剂，具有高效、广谱、低毒和生物的杀虫剂，具有高效、广谱、低毒和生物降解等特性。降解等特性。 拟除虫菊酯在化学结构上具有共同的特点拟除虫菊酯在化学结构上具有共同的特点之一是分子结构中含有数个不对

24、称碳原子，之一是分子结构中含有数个不对称碳原子，因而包含多个光学和立体异构体。它们具因而包含多个光学和立体异构体。它们具有不同的生物活性，即杀虫效果也不大相有不同的生物活性，即杀虫效果也不大相同。同。拟除虫菊酯的检测拟除虫菊酯的检测 在植物样品中拟除虫菊酯的测定要点：在植物样品中拟除虫菊酯的测定要点： 提取一般采用匀浆提取法，对于色素较深的样品，可在匀提取一般采用匀浆提取法，对于色素较深的样品，可在匀浆时加入活性炭再进行。也有用索氏提取器用乙醚提取的浆时加入活性炭再进行。也有用索氏提取器用乙醚提取的报道。报道。 提取溶剂多用丙酮。提取溶剂多用丙酮。 净化通常采取液液分配加柱层析法，层析柱填料多

25、用氟罗净化通常采取液液分配加柱层析法，层析柱填料多用氟罗里硅土和硅胶。里硅土和硅胶。 检测仪器一般用气相色谱带电子捕获检测器，但也有用检测仪器一般用气相色谱带电子捕获检测器，但也有用HPLC/UV的报道。的报道。 气相色谱测定一般采用非极性至弱极性柱。气相色谱测定一般采用非极性至弱极性柱。除虫菊酯农药热稳定性较高，使用毛细管色谱柱除虫菊酯农药热稳定性较高，使用毛细管色谱柱在高温区段（在高温区段（250-280）有利于分离，杂质）有利于分离，杂质干扰较少，用干扰较少，用ECD检测灵敏度较高，可以满足食检测灵敏度较高，可以满足食品中拟除虫菊酯农药残留量的测定。品中拟除虫菊酯农药残留量的测定。将有机

26、氯和拟除虫菊酯农药同时测定，在一般情将有机氯和拟除虫菊酯农药同时测定，在一般情况下，有机氯如况下，有机氯如BHC、DDT出峰在前，而拟除出峰在前，而拟除虫菊酯出峰在后。虫菊酯出峰在后。水果、蔬菜中拟除虫菊酯残留量测定水果、蔬菜中拟除虫菊酯残留量测定1.前处理前处理 称取约称取约20g试样，至于锥形瓶中，加入适量丙酮，振荡试样，至于锥形瓶中，加入适量丙酮，振荡40min，过滤。用丙酮洗涤残渣，将滤液收集在，过滤。用丙酮洗涤残渣，将滤液收集在100ml容量瓶中，并用丙酮定容。容量瓶中，并用丙酮定容。 吸取吸取5ml提取液于具塞离心管中，加入提取液于具塞离心管中，加入20ml2硫酸钠硫酸钠溶液，用正

27、己烷萃取两次。合并萃取液，并通过无水硫酸溶液，用正己烷萃取两次。合并萃取液，并通过无水硫酸钠柱脱水并以少量正己烷洗涤柱。流出液合并后浓缩至钠柱脱水并以少量正己烷洗涤柱。流出液合并后浓缩至1ml。在微型层析柱的下端填入少量脱脂棉，依次装入。在微型层析柱的下端填入少量脱脂棉，依次装入0.5cm高的无水硫酸钠、高的无水硫酸钠、1g硅胶和硅胶和1cm高的无水硫酸钠。高的无水硫酸钠。用用5ml正己烷预淋洗层析柱，弃去流出液。将浓缩液倒入正己烷预淋洗层析柱，弃去流出液。将浓缩液倒入柱内，以二氯甲烷淋洗层析柱，收集洗脱液，浓缩至干，柱内，以二氯甲烷淋洗层析柱，收集洗脱液，浓缩至干，再以正己烷定容，供气相色谱

28、测定。再以正己烷定容，供气相色谱测定。2. 色谱条件色谱条件色谱柱：色谱柱：HP-5MS石英毛细管柱石英毛细管柱氮气：氮气：1ml/min柱温：柱温：60（保持（保持0.5min），以），以10/min，至，至280（保持（保持20min）进样口温度：进样口温度：260检测器检测器ECD温度：温度：280进样方式：不分流进样方式：不分流8.2 8.2 兽药兽药 在食用动物饲养过程中广泛使用药物，会造成药物残留在可在食用动物饲养过程中广泛使用药物，会造成药物残留在可食用产品中。动物性食品的药物残留会对人类健康产生影响。食用产品中。动物性食品的药物残留会对人类健康产生影响。 兽药的检测方法包括：筛

29、查，检测和确认。兽药的检测方法包括：筛查，检测和确认。 筛查方法是就某种基质中一定浓度的某种药物做出阳性或阴筛查方法是就某种基质中一定浓度的某种药物做出阳性或阴性反应的试验方法：微生物抑制试验（用于对大批量样品进性反应的试验方法：微生物抑制试验（用于对大批量样品进行抗生素筛查）、放射和酶免疫快速测试盒（对指定药物的行抗生素筛查）、放射和酶免疫快速测试盒（对指定药物的筛查）。只能分类，不能确认是某种具体的化合物。筛查）。只能分类，不能确认是某种具体的化合物。 如果样品中确实存在违规的药物残留，就需要使用其它的分如果样品中确实存在违规的药物残留，就需要使用其它的分析方法来确认：薄层色谱法、析方法来

30、确认：薄层色谱法、GCGC、HPLCHPLC、GC/MSGC/MS和和HPLC/MSHPLC/MS。8.2.1 -8.2.1 -兴奋剂的残留分析兴奋剂的残留分析v -激动剂，在化学上属苯乙醇胺，为儿茶酚胺、肾上腺激动剂，在化学上属苯乙醇胺，为儿茶酚胺、肾上腺素和去甲肾上腺素的化学类似物。一般可分为含取代基素和去甲肾上腺素的化学类似物。一般可分为含取代基的苯胺型（如克伦特罗）和苯酚型（如沙丁胺醇）两大的苯胺型（如克伦特罗）和苯酚型（如沙丁胺醇）两大类。类。v 它能与肌体绝大多数组织细胞膜上它能与肌体绝大多数组织细胞膜上-受体发生作用。受体发生作用。v 某些合成的某些合成的-激动剂，当以高剂量饲养

31、动物时，会导致激动剂，当以高剂量饲养动物时，会导致营养物质从脂肪组织向肌肉组织的转移，使畜禽瘦肉增营养物质从脂肪组织向肌肉组织的转移，使畜禽瘦肉增加。由于这种用法造成的可是用组织中的药物残留在毒加。由于这种用法造成的可是用组织中的药物残留在毒理学等方面的种种问题，致使许多国家禁止在使用动物理学等方面的种种问题，致使许多国家禁止在使用动物中使用该类药物。中使用该类药物。测定方法测定方法 检测检测-兴奋剂的样品种类很多，有饲料、兴奋剂的样品种类很多，有饲料、尿、血浆、内脏（肝、肾）、肌肉、毛发、尿、血浆、内脏（肝、肾）、肌肉、毛发、视网膜等。其中最能积累视网膜等。其中最能积累-兴奋剂的是内兴奋剂的

32、是内脏、视网膜。所以，在上述样品中，检测脏、视网膜。所以，在上述样品中，检测是否违法使用是否违法使用-兴奋剂作为生长促进剂的兴奋剂作为生长促进剂的合适样品是肝脏。另外，尿样本前处理较合适样品是肝脏。另外，尿样本前处理较简单，可实现快速检测。简单，可实现快速检测。1. 样品的前处理样品的前处理样品的前处理包括样品提取、酶解（酸解）、样品的前处理包括样品提取、酶解（酸解）、净化，如果采用净化，如果采用GCGC检测，还增加衍生化步骤。检测，还增加衍生化步骤。-兴奋剂检测进行酸解、酶解的必要性：因为兴奋剂检测进行酸解、酶解的必要性：因为-兴奋剂在样品中往往会与其它成分形成结合兴奋剂在样品中往往会与其它

33、成分形成结合物，如在葡糖苷酸酶、硫酸酯蛋白相结合，所物，如在葡糖苷酸酶、硫酸酯蛋白相结合，所以样品在提取氏要用酸或酶水解。以样品在提取氏要用酸或酶水解。酶解、酸解的条件选择：酶的品种、酶解的酶酶解、酸解的条件选择：酶的品种、酶解的酶用量、酶解时间用量、酶解时间提取提取 提取的方法有液液萃取法、固相萃取法、超临界提提取的方法有液液萃取法、固相萃取法、超临界提取法。取法。净化净化 最常用的净化手段是固相萃取法（最常用的净化手段是固相萃取法（SPESPE），也有人），也有人采用免疫亲和色谱法、液液净化法。采用免疫亲和色谱法、液液净化法。 免疫亲和色谱法：用实验动物生产出特异性抗体，免疫亲和色谱法：用

34、实验动物生产出特异性抗体，抗体纯化后被结合到琼脂糖胶上制成柱，样品上柱抗体纯化后被结合到琼脂糖胶上制成柱，样品上柱后，后， -兴奋剂就与这些柱上的抗体结合在一起而兴奋剂就与这些柱上的抗体结合在一起而保留下来，然后再用溶剂洗脱。现在已有商品化的保留下来，然后再用溶剂洗脱。现在已有商品化的可重复使用的可重复使用的IACIAC柱。柱。衍生化衍生化 GC/MS、GC/FTIR确证前，采用衍生确证前，采用衍生化技术以提高检测灵敏度。最常用的衍生化技术以提高检测灵敏度。最常用的衍生化试剂有：三甲基硅烷（化试剂有：三甲基硅烷（TMS）、环状二）、环状二甲基硅烷吗啉（甲基硅烷吗啉（DMS）。另外还有碳酰氯）。

35、另外还有碳酰氯（COCl2）、甲基硼酸（）、甲基硼酸（MBA）、五氟一）、五氟一丙酐。丙酐。2. 检测检测 GC/MS 这是这是-兴奋剂检测非常有效、灵敏、准确的手段，兴奋剂检测非常有效、灵敏、准确的手段，电离方式有电子轰击电离方式有电子轰击EIEI、化学离子化、化学离子化CICI两种方式。两种方式。 采用采用TMSTMS作衍生化试剂、作衍生化试剂、EIEI电离方式电离某些电离方式电离某些-兴奋剂的碎片如下：兴奋剂的碎片如下：克伦特罗：克伦特罗：8686，262262，243243，333333，277277，187187沙丁胺醇：沙丁胺醇：8686，369369，350350，440440，

36、384384，294294特布他林：特布他林：8686，356356，336336，426426，370370，280280 HPLC 常用的检测器有紫外（常用的检测器有紫外（UV）、荧光、电化学等。）、荧光、电化学等。 免疫分析法免疫分析法 放射免疫分析法、酶免疫分析法放射免疫分析法、酶免疫分析法 优点：一次可处理多个样品、有商品化试剂盒供优点：一次可处理多个样品、有商品化试剂盒供应，检测灵敏度高应，检测灵敏度高 薄层色谱法薄层色谱法 HPLC/MS GC/FTIR合成的合成的- -激动剂激动剂 瘦肉精瘦肉精克伦特罗；盐酸克伦特罗；盐酸双氯醇克伦特罗；盐酸克伦特罗；盐酸双氯醇胺；克喘素；氨哮

37、素；氨必妥；氨双氯喘通；氨双氯醇胺；克喘素；氨哮素；氨必妥；氨双氯喘通；氨双氯醇胺。胺。 化学名为化学名为“2-2-（叔丁氨基）甲基（叔丁氨基）甲基4-4-氨基氨基-3-3，5-5-二氯苯甲醇盐酸盐二氯苯甲醇盐酸盐”，是一种从天然儿茶酚胺衍生合，是一种从天然儿茶酚胺衍生合成的化合物；也称羟甲叔丁肾上腺素成的化合物；也称羟甲叔丁肾上腺素, 是一种强效兴奋是一种强效兴奋剂。剂。 上世纪上世纪80年代初，美国脂胺公司研究人员意外地发年代初，美国脂胺公司研究人员意外地发现，将一定量的盐酸克伦特罗加入饲料中，能够改变营现，将一定量的盐酸克伦特罗加入饲料中，能够改变营养物质的代谢途径，促进动物肌肉特别是骨

38、胳肌蛋白质养物质的代谢途径，促进动物肌肉特别是骨胳肌蛋白质的合成，同时抑制脂肪合成，从而促进动物生长，增加的合成，同时抑制脂肪合成，从而促进动物生长，增加瘦肉率。根据试验得出，在饲料中添加适量的盐酸克伦瘦肉率。根据试验得出，在饲料中添加适量的盐酸克伦特罗，可以提高饲料转化率、生长速率、瘦肉相对增加特罗，可以提高饲料转化率、生长速率、瘦肉相对增加10以上，以上，于是这项技术开始在养殖业中大行其道。于是这项技术开始在养殖业中大行其道。瘦肉精用于养殖的发现瘦肉精用于养殖的发现作用机理作用机理 它的主要作用机理是作为一种强效激动剂，选它的主要作用机理是作为一种强效激动剂，选择性的作用于肾上腺素择性的作

39、用于肾上腺素2 2受体上，激活腺苷酸环化受体上，激活腺苷酸环化酶酶(cAMP(cAMP) )，使环磷腺苷增加，加强脂肪分解，促进，使环磷腺苷增加，加强脂肪分解，促进蛋白质合成，实现动物营养再分配，故又将瘦肉精蛋白质合成，实现动物营养再分配，故又将瘦肉精称作称作“生长促进剂生长促进剂(growth promoter)”(growth promoter)”和营养和营养“重重分配剂分配剂(repartitioning agent)”(repartitioning agent)”。 为提高猪肉的瘦肉率，瘦肉精作为饲料添加剂，为提高猪肉的瘦肉率，瘦肉精作为饲料添加剂，使用剂量是人用药剂量的使用剂量是人用

40、药剂量的10倍以上。它用量大、使用倍以上。它用量大、使用的时间长、代谢慢，所以屠宰后上市的猪肉中瘦肉精残的时间长、代谢慢，所以屠宰后上市的猪肉中瘦肉精残留量很大。同时该药化学性质稳定，一般加热方法不能留量很大。同时该药化学性质稳定，一般加热方法不能将其破坏。残留药物通过食物进入人体，大量积蓄使人将其破坏。残留药物通过食物进入人体，大量积蓄使人中毒。如果一次摄入量过大，会导致严重中毒。中毒。如果一次摄入量过大，会导致严重中毒。瘦肉精的危害瘦肉精的危害对人的危害的主要表现对人的危害的主要表现反复使用会产生耐受性，对支气管扩张作用减弱及反复使用会产生耐受性，对支气管扩张作用减弱及持续时间缩短。持续时

41、间缩短。 克伦特罗还可通过胎盘屏障进入胎儿体内产生蓄积，克伦特罗还可通过胎盘屏障进入胎儿体内产生蓄积，从而影响子代。从而影响子代。易引起急性中毒易引起急性中毒：表现为心悸，面颈、四肢肌肉颤表现为心悸，面颈、四肢肌肉颤抖，头晕、乏力。心动过速，室性早博，心电图示抖，头晕、乏力。心动过速，室性早博，心电图示S-TS-T段压低与段压低与T T波倒置。波倒置。与糖皮质激素合用可引起低血钾，从而导致心律失与糖皮质激素合用可引起低血钾，从而导致心律失常。常。 8.3 8.3 食品中动植物毒素食品中动植物毒素 生物毒素（生物毒素（Biotoxin)是一大类生物活性物是一大类生物活性物质的总称，包括动物毒素、

42、植物毒素和微生质的总称，包括动物毒素、植物毒素和微生物毒素。物毒素。 生物毒素已经对食品安全和人类健康构成了生物毒素已经对食品安全和人类健康构成了威胁，因此，食品威胁，因此，食品/饲料中生物毒素的研究饲料中生物毒素的研究也日益显现出其必要性和迫切性。也日益显现出其必要性和迫切性。8.3.1 8.3.1 真菌毒素真菌毒素 真菌毒素（真菌毒素（Mycotoxins）是某些丝状真菌产生的）是某些丝状真菌产生的具有生物毒性的次级代谢产物，这些毒性真菌包具有生物毒性的次级代谢产物，这些毒性真菌包括曲霉、青霉、镰刀霉、链格孢酶、棒孢酶和毛括曲霉、青霉、镰刀霉、链格孢酶、棒孢酶和毛壳酶等。壳酶等。 最先被分

43、离纯化的真菌毒素是麦角生物碱（最先被分离纯化的真菌毒素是麦角生物碱（Ergot Alkaloid, 1875)和青霉酸（和青霉酸（Penicillic Acid, 1913)。然而，对真菌毒素的真正研究却是从然而，对真菌毒素的真正研究却是从1962年黄曲年黄曲霉毒素的发现开始的。霉毒素的发现开始的。8.3.2 海洋藻类毒素 海洋藻类毒素是由海洋中的微藻或海洋细菌产生的一海洋藻类毒素是由海洋中的微藻或海洋细菌产生的一类生物活性物质的总称。由于这些毒素通常是通过海类生物活性物质的总称。由于这些毒素通常是通过海洋贝类或鱼类等生物媒介造成人类中毒的，因此这些洋贝类或鱼类等生物媒介造成人类中毒的，因此这

44、些毒素常被称作贝毒或鱼毒。毒素常被称作贝毒或鱼毒。 常见的贝毒有麻痹性贝毒，常见的贝毒有麻痹性贝毒， 腹泻性贝毒，记忆缺失性腹泻性贝毒，记忆缺失性贝毒，神经性贝毒等。贝毒，神经性贝毒等。 我国浙江、福建、广东等地曾多次发生贝类中毒，导我国浙江、福建、广东等地曾多次发生贝类中毒，导致中毒的贝类有蚶子、花蛤、香螺、织纹螺等常食用致中毒的贝类有蚶子、花蛤、香螺、织纹螺等常食用的贝类。的贝类。麻痹性贝毒麻痹性贝毒麻痹性贝毒是分布最广，危害最大的一类毒素。麻痹性贝毒是分布最广，危害最大的一类毒素。它是由甲藻产生的一类四氢嘌呤毒素的总称。它是由甲藻产生的一类四氢嘌呤毒素的总称。主要症状表现为面部、肢端麻木

45、，严重的会因呼主要症状表现为面部、肢端麻木，严重的会因呼吸肌麻痹而导致死亡。吸肌麻痹而导致死亡。腹泻性贝毒腹泻性贝毒腹泻性贝毒毒素主要来自甲藻中的鳍藻属和原甲腹泻性贝毒毒素主要来自甲藻中的鳍藻属和原甲藻属。藻属。主要症状为呕吐和腹泻，长期毒性效应可能导致主要症状为呕吐和腹泻，长期毒性效应可能导致癌症。癌症。记忆缺失性贝毒记忆缺失性贝毒记忆缺失性贝毒的活性成分为软骨藻酸。记忆缺失性贝毒的活性成分为软骨藻酸。中毒者表现出肠道症状和神经紊乱，严重的有短中毒者表现出肠道症状和神经紊乱，严重的有短暂的记忆丧失现象。暂的记忆丧失现象。神经性贝毒神经性贝毒神经性贝毒是到目前为止危害范围较小的一类毒神经性贝毒

46、是到目前为止危害范围较小的一类毒素。素。表现出神经中毒的症状。表现出神经中毒的症状。腹泻性贝毒检测腹泻性贝毒检测 腹泻性贝毒的分析主要采用荧光化合物腹泻性贝毒的分析主要采用荧光化合物ADAM标标记反相高效液相色谱分析的方法。由于记反相高效液相色谱分析的方法。由于ADAM不稳定，而且不易获得，因此又有了一些改进的不稳定，而且不易获得，因此又有了一些改进的方法，包括采用不同的衍生剂和提取方法。但由方法，包括采用不同的衍生剂和提取方法。但由于目前样品前处理及色谱过程，对于目前样品前处理及色谱过程，对DSP结构类似结构类似物不能有效分离，因此物不能有效分离，因此HPLC法测定法测定DSP效果不效果不是

47、很理想。目前是很理想。目前HPLC-MS技术已用于技术已用于DSP的分的分析，成为析，成为DSP液相色谱法的重要补充。液相色谱法的重要补充。麻痹性贝类毒素检测麻痹性贝类毒素检测 麻痹性贝毒（麻痹性贝毒（PSP）是一类四氢嘌呤化合）是一类四氢嘌呤化合物，这类毒素通常是非结晶、高极性、难物，这类毒素通常是非结晶、高极性、难挥发的物质，检测方法主要采用液相色谱挥发的物质，检测方法主要采用液相色谱法。由于法。由于PSP本身生色基团很弱，不易被本身生色基团很弱，不易被检测，因此检测前须氧化修饰，将检测，因此检测前须氧化修饰，将PSP分分子的环结构氧化成荧光生色基团。子的环结构氧化成荧光生色基团。LC/M

48、S和毛细管电泳和毛细管电泳/质谱（质谱（CE/MS）联用技术）联用技术已用于麻痹性贝毒分析。已用于麻痹性贝毒分析。神经性贝毒检测神经性贝毒检测 神经性贝毒（神经性贝毒（NSP）色谱分析包括薄层层）色谱分析包括薄层层析法（析法（TLC）和）和HPLC。TLC不够灵敏，不够灵敏，目前已很少应用。目前已很少应用。HPLC法由于流出物背法由于流出物背景干扰，在检测灵敏度和选择性方面存在景干扰，在检测灵敏度和选择性方面存在问题。近年来，问题。近年来，HPLC-MS联用技术开始联用技术开始应用于神经性贝毒分析。应用于神经性贝毒分析。河豚毒素河豚毒素(Tetrodotoxin(Tetrodotoxin) )

49、 河豚河豚(Spheroides vermicularis)又名钝鱼，又名钝鱼，它的某些脏器及组织中均含有毒素，是一种神经它的某些脏器及组织中均含有毒素，是一种神经毒，其毒性稳定（毒，其毒性稳定（220），经炒煮、盐淹和日），经炒煮、盐淹和日晒等均不能被破坏，可使神经中枢和神经末梢发晒等均不能被破坏，可使神经中枢和神经末梢发生麻痹。中毒症状始发于使用后生麻痹。中毒症状始发于使用后10秒，先是口腔秒，先是口腔麻木和刺痛，继发为虚弱、麻痹、血压降低和脉麻木和刺痛，继发为虚弱、麻痹、血压降低和脉搏快而弱，如不及时治疗可出现死亡。搏快而弱，如不及时治疗可出现死亡。NNOOHHOO-HOHH2N+HOO

50、HOHTetrodotoxin治疗：治疗：1、尽快排除毒物：催吐、洗胃、导泻。、尽快排除毒物：催吐、洗胃、导泻。2、应用吸附剂减少毒物的吸收。、应用吸附剂减少毒物的吸收。3、补液、利尿，可给予葡萄糖、维生素、辅酶、补液、利尿，可给予葡萄糖、维生素、辅酶、等，促进毒素的排泄。等，促进毒素的排泄。4、使用肾上腺皮质激素，如地塞米松，提高组织对毒素的耐、使用肾上腺皮质激素，如地塞米松，提高组织对毒素的耐受性。受性。5、对症治疗：防治呼吸衰竭。、对症治疗：防治呼吸衰竭。 河豚毒素中毒目前无特殊解毒剂，但由于毒素存在体内解河豚毒素中毒目前无特殊解毒剂，但由于毒素存在体内解毒和排泄很快，如果发病后小时未死

51、亡，多能恢复，因此，毒和排泄很快，如果发病后小时未死亡，多能恢复，因此，一旦发现中毒，应尽快给予各种排毒和对症处理的措施，让一旦发现中毒，应尽快给予各种排毒和对症处理的措施，让病人度过危急期。病人度过危急期。 河豚毒素测定方法河豚毒素测定方法小鼠生物试验法小鼠生物试验法免疫化学测定法免疫化学测定法毛细管等速电泳电压检测法毛细管等速电泳电压检测法荧光法荧光法TLC/火焰离子检测法火焰离子检测法TLC/快原子轰击质谱法快原子轰击质谱法HPLCHPLC/MSHPLC-MS测定河豚鱼中河豚鱼毒素测定河豚鱼中河豚鱼毒素1.前处理前处理 将河豚鱼肉或皮中的河豚鱼毒素用乙醇乙将河豚鱼肉或皮中的河豚鱼毒素用乙

52、醇乙酸水（酸水（75：1：14）提取，过滤后，提）提取，过滤后，提取液经旋转蒸发浓缩，用离子交换树脂净取液经旋转蒸发浓缩，用离子交换树脂净化，用化，用10乙酸溶液洗脱。洗脱液经浓缩乙酸溶液洗脱。洗脱液经浓缩后用活性炭净化，用乙醇乙酸水（后用活性炭净化，用乙醇乙酸水（20：1：79）洗脱。洗脱液经浓缩后用水定容）洗脱。洗脱液经浓缩后用水定容后供后供HPLC-MS测定。测定。2.测定测定HPLCMS条件：条件：色谱柱：色谱柱：Shimpack CLC-ODS柱柱流动相：流动相：0.06M七氟丁酸七氟丁酸0.001M乙酸铵乙酸铵（pH5.0）流速：流速：0.5mL/min样品不经柱前衍生样品不经柱前

53、衍生加速电压：加速电压：20kV8.4 8.4 食品中其他有害物质食品中其他有害物质 黄曲霉毒素简称AFT，是由黄曲霉和寄生曲霉产生的一类代谢产物，具有极强毒性和致癌性，是已确定的肝癌致癌物。黄曲霉毒素（黄曲霉毒素（AflatoxinAflatoxin) ) 黄曲霉和寄生曲酶是产生黄曲霉毒素的主要菌种，其黄曲霉和寄生曲酶是产生黄曲霉毒素的主要菌种，其他曲霉、毛霉、青霉、根霉等也可以产生黄曲霉毒素。他曲霉、毛霉、青霉、根霉等也可以产生黄曲霉毒素。 黄曲霉毒素最常见于花生及花生制品，玉米、棉子和黄曲霉毒素最常见于花生及花生制品，玉米、棉子和一些坚果类食品中，主要有黄曲霉毒素一些坚果类食品中，主要有

54、黄曲霉毒素B1，B2，G1及及G2等等10多种。其中以黄曲霉毒素多种。其中以黄曲霉毒素B1存在量最存在量最大且毒性最大。大且毒性最大。OOOOOOCH3B1黄曲霉毒素是已被证实的致癌物，其中黄曲霉毒黄曲霉毒素是已被证实的致癌物，其中黄曲霉毒素素B1、M1是强致癌物。是强致癌物。黄曲霉毒素作用机理是影响细胞膜，抑制黄曲霉毒素作用机理是影响细胞膜，抑制RNA合合成并干扰某些酶的感应方式。成并干扰某些酶的感应方式。中毒症状无特异表现，临床可表现为发育迟缓、中毒症状无特异表现，临床可表现为发育迟缓、腹泻、肝肿大、肝出血、肝硬化、肝坏死、脂肪腹泻、肝肿大、肝出血、肝硬化、肝坏死、脂肪渗透和胆道增生等。渗

55、透和胆道增生等。1993年年WHO的癌症研究机构将其划定为的癌症研究机构将其划定为1类致癌类致癌物。它是致癌力最强的生物毒素，人类原发性肝物。它是致癌力最强的生物毒素，人类原发性肝癌的主要致病因素之一。癌的主要致病因素之一。黄曲霉毒素分析黄曲霉毒素分析 食品中黄曲霉毒素的测定，主要有食品中黄曲霉毒素的测定，主要有TLC, ELISA, HPLC等方法。等方法。 TLC法灵敏度和重现性较差；法灵敏度和重现性较差；ELISA重现性重现性差，易受样品基质干扰；差，易受样品基质干扰；HPLC法灵敏度和法灵敏度和准确度高，重现性好，因此已成为黄曲霉毒准确度高，重现性好，因此已成为黄曲霉毒素分析的主要手段

56、。素分析的主要手段。HPLC法测定黄曲霉毒素，一般使用灵敏度和选法测定黄曲霉毒素，一般使用灵敏度和选择性较好的荧光检测器。在反相色谱中，择性较好的荧光检测器。在反相色谱中，B1和和G1两种异构体荧光强度很弱，需进行衍生化，提两种异构体荧光强度很弱，需进行衍生化，提高其荧光强度，灵敏度才能满足一般食品法规的高其荧光强度，灵敏度才能满足一般食品法规的限量。限量。衍生化的方法一般有柱前和柱后两类，柱前衍生衍生化的方法一般有柱前和柱后两类，柱前衍生一般使用三氟乙酸，柱后衍生有碘液、过溴化吡一般使用三氟乙酸，柱后衍生有碘液、过溴化吡啶溴以及电化学等方法。啶溴以及电化学等方法。 样品提取与净化样品提取与净化 样品加入氯化钠和甲醇水（样品加入氯化钠和甲醇水（7：3），均质），均质2min，过滤。，过滤。取滤液加适量水，再次过滤后，上免疫亲和柱，用水洗柱，取滤液加适量水，再次过滤后，上免疫亲和柱，用水洗柱，最后用甲醇洗脱黄曲霉毒素，用水定容，供最后用甲醇洗脱黄曲霉毒素，用水定容，供HPLC测定。测定。 HPLC条件条件 色谱柱色谱柱C18； 流动相：甲醇乙腈水（流动相：甲醇乙腈水（1：1：3） 柱后衍生试剂：碘液柱后衍生试剂：碘液 衍生化温度和时间：衍生化温度和时间：70，55s 激发波长：激发波长：360nm 发射波长：大于发射波长：大于520nm