综述:无预处理便携式传感技术在非侵入性牲畜样本抗生素检测中的进展:正面清单系统法规的评估与要求

【字体: 时间:2025年07月19日 来源:Trends in Environmental Analytical Chemistry 11.1

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  这篇综述系统阐述了便携式传感技术(如电化学传感器、比色法)在牲畜抗生素残留检测中的最新进展,重点探讨了正面清单系统(PLS)在全球的监管现状及最大残留限量(MRL)标准。文章对比了传统色谱法(HPLC/GC)与新型便携式方法(如纸基传感器)的优劣,强调非侵入性、实时检测技术对控制抗生素滥用(如四环素类、氟喹诺酮类)和减少耐药菌(ABRs)传播的关键作用,为食品安全和"One Health"理念提供技术支撑。

  

抗生素检测技术的革新与监管挑战

Abstract
合成抗生素在提高牲畜生产力和治疗动物疾病中发挥重要作用,但过量使用导致食品中抗生素残留超标,引发人类健康风险(如肝毒性、耐药菌传播)和生态环境问题。建立正面清单系统(PLS)和开发便携式检测设备(满足最大残留限量MRL标准)成为当务之急。

Introduction
全球每年因抗生素耐药性(ABRs)死亡人数达70万,预计205年将升至1000万。家禽业中常用抗生素包括新霉素(MRL 500 μg/kg)、恩诺沙星(MRL 100 μg/kg)等。PLS通过制定允许使用的药物清单(如美国、欧盟、韩国的差异化MRL标准),试图规范兽医用药。传统检测方法(HPLC、GC)虽可靠但便携性差,而新兴纸基传感器和电化学设备(如微流控芯片)凭借非侵入性、实时检测(<30分钟)和低成本优势成为研究热点。

Types of veterinary drugs and MRLs
四环素类(如土霉素)、磺胺类(如磺胺甲嘧啶)和氟喹诺酮类(如环丙沙星)是畜禽常用药。Codex Alimentarius规定鸡肉中氟喹诺酮类MRL为100 μg/kg,而氯霉素因骨髓毒性被PLS禁止。

Novel portable sensors

  1. 电化学传感器:采用分子印迹聚合物(MIPs)或适配体识别抗生素,检测限(LOD)可达0.1 μg/kg,接近HPLC灵敏度。
  2. 比色法:金纳米颗粒(AuNPs)显色技术实现肉眼可视检测,适用于农场现场筛查(如四环素类检测时间<15分钟)。

Future perspectives
当前挑战包括提高多残留检测能力和标准化PLS全球实施。仿生传感器与人工智能算法的结合可能是下一代技术突破方向。

Conclusions
便携式传感技术需进一步优化稳定性与重现性,同时加强PLS法规的跨国协调,以应对2030年预计增长82%的畜牧用抗生素需求。

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