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【2017工博会】前处理过程的一小步,兽药残留检测的一大步
复旦大学李嫣团队
创新检测动物组织中兽药残留量的前处理方法

作者:许愿摄影:杨欣发布时间:2017-12-04

新闻中心讯  动物源食品中兽药残余对人体的危害不容忽视,在摆上餐桌前,相关检测工作筑起一道屏障。由于现有的检测技术无法实现对动物组织(如肉、动物内脏)等样品中兽药残留量的直接测定。为了满足检测需求,而必须在测定前对动物组织样品进行提取、净化等一系列前处理。

复旦大学药学院副教授李嫣团队研发的一种检测动物组织中兽药残留量的前处理方法亮相2017中国国际工业博览会。这支由五名女科研人员组成的“娘子军团”对前处理方法的创新探索,将兽药残留检测的速度、准确度和灵敏度推进了一大步。

关注食品安全 步步探索创新

李嫣团队聚焦于这一科研课题,源于近年来公众对食品安全关注度的提升。“现在几乎人人都非常关注食品安全的问题,特别是近年来大家经常会在新闻里看到一些关于食品中残留激素或者抗生素超标的新闻。长期食用兽药残留的食品,会造成兽药在人体内蓄积,引起各种组织器官病变,甚至癌变。”李嫣表示:“我们本身是做分析的,所以很自然地对兽药残留的分析方法比较感兴趣。”

对动物组织样品的前处理方法不但决定了最后分析结果的可靠性与准确性,同时往往是整个分析过程中步骤最为繁琐、耗时最多的部分,已成为阻碍兽药残留快速检测的瓶颈。李嫣团队的创新,便是解决动物组织样品前处理过程中的两大难点问题。

首先,药物残留在动物组织里,如何把它从组织中快速提取出来?传统的提取方法中,为了使药物和组织中的蛋白分离,会加入蛋白酶。而酶解时间需要6至8小时,耗时较长。李嫣团队采用微波辅助酶解,将酶解时长缩短至几分钟,极大地提高了分析速度。

样品的净化和对目标兽药分子的富集是另一大难点。由于禽畜产品本身含有大量脂肪、蛋白、多糖、矿物质等内源性物质,且兽药残留量一般较低,因此在进行分离检测前,必须有效去除禽畜产品中内源物质干扰并对目标兽药分子进行富集使之达到仪器的检测限。李嫣团队在这一过程用到的“法宝”就是磁性纳米介孔复合材料。通过介孔的体积排阻效应,将生物样品中的蛋白质等大分子干扰物排阻在外;通过介孔内壁修饰的官能团选择性吸附目标小分子;同时材料的高顺磁性又使其能在外加磁场中的情况下迅速地从所处的基质中分离出来,从而大大地简化样品前处理步骤,缩短分析时间,还有助于建立自动化分析流程从而满足高通量分析的需求。“整个过程就像是在池塘里钓鱼,用特殊的鱼饵,只把我们想要的分子‘钓’起来,这就称为‘选择性富集’。”李嫣这样描述。

科研娘子军 小身材大能量

这一前处理方法的探索创新,来自一支由五名女科研人员组成的“娘子军团”,由李嫣和她带领的三名硕士生、一名博士生组成。

事实上,这支团队的“战斗力”巾帼不让须眉。李嫣表示:“我们团队都是女孩子,虽然平时做实验很辛苦,经常在实验室一待就是一天,但大家从不叫苦。”在研究阶段,即使是暑期,团队成员也总共只有两周的休息时间,其余时间都奉献给了科研。

研究过程中遇到不少困难,最大的瓶颈是磁性纳米介孔复合材料的合成。“一开始查阅文献后有了基础,觉得按照这个方法一定能合成出来,但是实际上按照设计的方案执行可能做出来结果并不是很好,那就要一步一步地再去找原因、再重新试,不是想象中那么一帆风顺的。”李嫣笑着提起这段坎坷的研究历程。

“某个步骤了卡住了,那就一种可能、一种可能地试。固定其他条件,改变某一项条件来反复尝试。”正是有这种科研精神,李嫣团队才一步步地建立了这种更快速、更准确、更灵敏的前处理方法。

寻求转化机遇 造福大众市场

目前,这种前处理方法已获得了专利,如何从实验室走向实际应用是摆在面前的问题。“我们现在已经有专利了,但是靠我们自己要把它做成产业化是不太现实的。我们希望尽快实现成果转化,让它能到市场上发挥作用。”这是李嫣团队的心声。

现有方法对操作者的技术要求较高,实验者必须具有一定的专业技能,而实际应用者多半不具备。因此,李嫣团队思考如何让操作进一步简化,让它更适合市场应用。“接下来,我们会探索怎么样让它进一步自动化。”李嫣更愿意把现有研究称作“阶段性成果”,未来除了探索进一步自动化的同时,也要对成本进行考量。

“食品安全问题与公众息息相关。”此次李嫣团队参加工博会,希望向大众推广,并寻找转化机会,让这一前处理方法从实验室走向市场、造福大众。

(封面制图 宋晗煜)

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