
背景介绍
兽药被广泛用于治疗或预防动物疾病。然而,部分商家非法加入β-受体激动剂,或超标加入喹诺酮类、四环素类等抗生素,进而导致肉、蛋、奶等食品中兽药残留超标,严重危害人体健康。动物源性食品基质复杂,肉、蛋、奶中存在的磷脂类杂质会干扰液相-质谱(LC-MS)分析的灵敏度和精度。此外,磷脂类物质易在仪器进样口和色谱柱上不断富集,大大降低了液相和质谱系统的寿命,维护成本增加。导致目前对兽残抗生素的检测方法普遍存在回收率低,前处理耗时长,重复性差等问题。本文制备了一种极性和非极性共存的双亲性材料,可牢牢吸附磷脂,对复杂食品基质中的兽残监测有重大意义。

文章亮点
1. 制备了一种极性和非极性共存的双亲性材料,即在硅胶表面修饰十八烷基三氯硅烷,硅胶表面残留硅醇基可与磷脂分子的极性部分相互作用,键合的长链烷烃又能与磷脂化合物的疏水烷烃相互作用,从而牢牢吸附磷脂;
2. 基于SPE与LC-MS/MS联用技术,建立了一种能快速净化食品基质磷脂并检测食品中19种兽残的分析方法;
3. 为推广和普及复杂食品基质中的兽残监测提供一种新的思路,也为食品中抗生素检测的前处理材料的研究和应用提供指导。
内容介绍
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
1.3 固相萃取前处理方法
2 结果与讨论
2.1 硅胶种类对去磷脂性能的影响
固相萃取是通过目标物与填料的相互作用来实现对目标物的吸附和分离[22]。选取了4种不同的硅胶基球,考察不同物理指标的硅球对磷脂净化效率的影响(测试方法参考1.3.1,制备方法参考1.2.1,以鸡蛋为基质)。由表3可知,硅胶基质的比表面积越大,其与目标物的接触面积越大,活性位点越多,则吸附能力越强,去磷脂效果越好。考虑到硅胶-4的价格更低,综合性能和成本,选择硅胶-4作为进一步的优化实验。

2.2 功能单体种类对去磷脂性能的影响
功能单体是SPE填料的关键组成部分,实验选取正辛基三氯硅烷(n-octyltrichlorosilane,OTCS)、十二烷基三甲氧基硅烷(n-Dodecyltrimethoxysilane,DTMS)、十六烷基三甲氧基硅烷(Hexadecyltrimethoxysilane,HTMS)、OTS、三十烷基三氯硅烷(Triacontyltrichlorosilane,TTCS)作为功能单体,考察不同功能单体修饰的PPR材料对鸡蛋去磷脂率的影响。

2.3 功能单体用量对去磷脂性能的影响
功能单体(OTS)的含量直接影响填料表面的官能团密度,从而影响去磷脂效率。改变OTS用量(5、10、15、20、25 mL)制备了一系列PPR材料。从表4元素分析结果可知,随OTS加入量提高,材料的碳含量升高,表明功能单体OTS已成功键合到硅胶表面。

2.4 PPR材料的表征
2.4.1 红外光谱表征
通过FTIR对OTS、裸硅胶、PPR填料进行表征。图3曲线1为OTS的红外谱图,2923、2853 cm-1处的两个峰分别对应于-CH2-基团的不对称和对称伸缩振动,1464 cm-1处对应-CH2-基团的弯曲振动;曲线2为裸硅胶的红外谱图,其中3600~3250 cm-1为硅胶表面Si-OH的伸缩振动峰,1645 cm-1处为Si-OH的弯曲振动峰,1100 cm-1处为Si-O-Si的反对称伸缩振动。

2.5 PPR填料的去磷脂应用性能评价
PPR填料对鸡蛋中的磷脂去除效果如图7所示。

2.6 兽残分析方法的评价
PPR柱去除基质中的磷脂类杂质后,还需要考察兽残加标回收率能否满足相关法规要求,防止PPR柱对兽残检测产生干扰。
3 结论
本文制备了一种双亲性去磷脂材料,通过极性与非极性作用力对磷脂类目标物产生特异性吸附。工艺优化后,PPR材料可对鸡蛋、全脂牛奶、鸡肉、猪肉4种基质的磷脂净化率达到98.58%~99.91%;对鸡蛋中19种β-受体激动剂和喹诺酮类兽残加标回收率及相对标准偏差均与市场进口产品性能相当。易制备、低成本的PPR填料在兽药残留的低成本、精准、快速检测中有着广泛的应用潜力。
通讯作者介绍

陈武炼
个人简介
正高级工程师,现任上海安谱实验科技股份有限公司研发中心总监,主要从事稀有化学品和稳定同位素内标物的合成,固相萃取材料、色谱填料等方面的开发应用工作。发表SCI核心期刊论文10余篇,申请发明专利60余项,授权发明专利23项。主持承担了松江区关键技术产业化专项、上海市仪器试剂专项、上海市国产攻关专项等。
主要研究方向
主要从事稀有化学品和稳定同位素内标物的合成,固相萃取材料、色谱填料等方面的开发应用工作。
团队介绍
研发团队共有二十多人,其中中高级职称占比60%以上,聚焦色谱、质谱分析检测领域所需关键试剂与耗材的研发与应用,相关产品已广泛应用于海关、质检院、第三方检测、高校科研院所等,为广大客户的分析检测提供了可靠的国产化供应链保障,并帮助客户实现了降本增效。
