磁性石墨烯固相萃取-HPLC-MS/MS在水产品药残检测中的应用研究

摘要

近年来，随着国内水产养殖行业的飞速发展，我国已成为水产品养殖大国、消费大国和世界第一大水产品出口国。然而飞速发展的同时，水产养殖业也出现了一些难以忽视的问题，其中最为严重的就是水产品出现违禁药物超标的安全问题，这极大地打击了人们消费水产品的信心，同时也在一定程度上制约了我国水产品的出口，因此开展水产品中药物残留的检测方法研究刻不容缓。
　　水产品的基质复杂且用于水产养殖中的药物多样，对其进行残留检测的关键是选择合适的前处理技术。磁性固相萃取(MSPE)最早应用于生物化学和生物医学工程领域，其操作简便快捷，且不需额外的离心或过滤步骤，所以在分析化学领域也逐渐作为一种高效的前处理技术而推广开来。本研究以水产品中三类药残（大环内酯类、磺胺类和喹诺酮类）作为目标化合物、以自制的磁性石墨烯作为吸附剂，将MSPE前处理方法应用于水产品的残留检测分析中，并针对不同的目标化合物与样品基质，对MSPE前处理方法中影响处理效果的关键因素进行优化，建立了水产品中3类药残的MSPE-HPLC-MS/MS检测方法。主要研究内容如下。
　　1.采用碱性溶液中共沉淀的方法制备了一种磁性固相萃取吸附剂——磁性石墨烯(G-Fe3O4)纳米材料，通过透射电子显微镜对其进行结构表征，并将该磁性固相萃取用于水产品前处理，建立了水产品中大环内酯类抗生素HPLC-MS/MS残留检测方法。该方法在1～150μg/kg范围内线性相关系数R2＞0.995;检出限为0.41～0.52μg/kg，定量限为1.25～1.65μg/kg;在10、25、75μg/kg三个添加水平下对方法进行回收率和精密度验证实验，其平均回收率为87.4％～98.2％，日内、日间精密度均小于8.5％。
　　2.采用磁性固相萃取前处理方法和高效液相色谱串联质谱技术，建立了水产品中5种磺胺类药物残留MSPE-HPLC-MS/MS定量分析方法。在前处理方法中研究并优化了提取溶剂，复溶溶剂，磁性吸附剂用量，萃取时间以及解吸溶剂对鱼肉基质萃取液的萃取净化性能。实验结果显示，用二氯甲烷提取，5mL甲苯复溶，20 mg磁性石墨烯萃取10 min并使用甲醇/氨水(98∶2，v∶v)解吸，效果最佳。该方法在1～100μg/kg范围内线性相关系数R2＞0.992;检出限为0.34～0.49μg/kg，定量限为1.12～1.47μg/kg。本方法可适用于鱼肉中磺胺类药物的定性、定量分析，具有操作简便高效，高准确度和高灵敏度等优点。
　　3.建立了水产品中12种喹诺酮类药物的磁性固相萃取-HPLC-MS/MS多残留定量分析方法。实验比较了基于磁性石墨烯的固相萃取，石墨烯固相萃取，C18小柱固相萃取以及多壁碳纳米管固相萃取四种不同的前处理方法，实验结果表明磁性固相萃取方法重现性好，对分析物的回收率有提升作用。该方法在1～150μg/kg浓度范围内相关系数处于0.991～0.998;检出限为0.33～0.95μg/kg，定量限为1.09～3.14μg/kg;方法的平均回收率为68.5％～103.4％、日内精密度小于6.2％，日间精密度小于7.8％。该方法适用于水产品种12种喹诺酮药物的残留检测，具有简便、高效、快速、准确等优点。

目录

摘要

第1章 引言

1．1 水产品中几类常见药残概述

1．1．1 大环内酯类抗生素

1．1．2 磺胺类药物

1．1．3 喹诺酮类药物

1．2 食品中药残分析技术

1．2．1 药残分析的样品前处理技术

1．2．2 药残分析的检测技术

1．3 磁性固相萃取

1．3．1 磁性固相萃取的吸附剂

1．3．2 磁性固相萃取方法的应用

1．3．3 磁性固相萃取方法的前景和展望

1．4 研究内容

第2章 磁性石墨烯的制备及其在水产品中大环内酯类残留分析中的应用

2．1 试剂与仪器

2．1．1 材料

2．1．2 主要试剂

2．1．3 仪器设备

2．2 实验方法

2．2．1 溶液的配制

2．2．2 磁性石墨烯的制备与表征

2．2．3 样品预处理

2．2．4 磁性固相萃取

2．2．5 色谱条件

2．2．6 质谱条件

2．2．7 标准曲线和工作曲线绘制

2．2．8 检出限与定量限

2．2．9 回收率和精密度实验

2．3 结果与讨论

2．3．1 磁性石墨烯的制备与表征

2．3．2 高效液相色谱条件的优化

2．3．3 质谱条件的优化

2．3．4 磁性石墨烯作为MSPE吸附剂的可行性研究

2．3．5 磁性固相萃取条件的优化

2．3．6 与传统固相萃取的对比研究

2．3．7 基质效应

2．3．8 方法学验证

2．4 方法的应用

2．5 小结

第3章 鱼肉中5种磺胺残留的提取优化及MSPE-HPLC-MS／MS定量分析研究

3．1 试剂与仪器

3．1．1 材料

3．1．2 主要试剂

3．1．3 仪器设备

3．2 实验方法

3．2．1 溶液的配制

3．2．2 样品预处理

3．2．3 磁性固相萃取

3．2．4 色谱条件

3．2．5 质谱条件

3．2．6 标准曲线和工作曲线绘制

3．2．7 检出限与定量限

3．2．8 回收率和精密度实验

3．3 结果与讨论

3．3．1 HPLC-MS／MS条件的优化

3．3．2 提取与复溶溶剂的优化

3．3．3 磁性固相萃取条件的优化

3．3．4 与传统固相萃取的对比研究

3．3．5 基质效应

3．3．6 方法学验证

3．4 方法的应用

3．5 小结

第4章 MSPE-HPLC-MS／MS同时测定水产品中12种喹诺酮类药物的方法研究

4．1 试剂与仪器

4．1．1 材料

4．1．2 主要试剂

4．1．3 仪器设备

4．2 实验方法

4．2．1 溶液的配制

4．2．2 基质溶液的配制

4．2．3 样品预处理

4．2．4 磁性固相萃取

4．2．5 色谱条件

4．2．6 质谱条件

4．2．7 标准曲线和工作曲线绘制

4．2．8 检出限与定量限

4．2．9 回收率和精密度实验

4．3 结果与讨论

4．3．1 HPLC-MS／MS条件优化

4．3．2 磁性固相萃取条件的优化

4．3．3 与传统固相萃取的对比研究

4．3．4 基质效应

4．3．5 方法学验证

4．4 方法的应用

4．5 小结

第5章 结论和展望

5．1 结论

5．2 创新点

5．3 展望

参考文献

附录一 攻读硕士研究生期间发表的论文

致谢

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