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兽用药多残留深入分析中前管理与检查实验本领

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水体中多环芳烃的前处理技术

核心提示:兽药多残留分析中前处理与检测技术研究进展六种青霉素类抗生素在牛奶中的最低检出限组分名称 LOD LOQ兽药多残留分析中前处理与检测技术研究进展六种青霉素类抗生素在牛奶中的最低检出限组分名称 LOD LOQ欧盟指令2377/90/EEC 中规定的MRL青霉素G 4青霉素V /苯唑西林30氯唑西林30奈夫西林30双氯唑西林303.2.3作者:猪场动力来源:中国养猪第一网发表时间:2008-12-30 字体: 小大[摘要] 以动物源性食品为检测基质,对兽药多残留分析中样品前处理和检测技术进行总括,综述了常用兽药氟喹诺酮类、磺胺类等药物多残留分析的国内外文献,并对兽药多残留分析的研究方向进行了展望。[关键词] 兽药;多残留;前处理;检测民以食为天。随着人类物质文明和精神文明的不断提高,人们对食品的质量和安全要求越来越来高。兽药在降低动物发病率和死亡率、促进其生长、改善畜产品品质等方面起到了重要作用,但由于在畜牧业生产中广泛使用亚治疗剂量药物、违禁药物及不遵守停药期等导致动物源性食品中兽药残留超标。近年来,人们对长期低水平摄入兽药残留所致的各种慢性、远期、蓄积性和诱导人类致病菌产生耐药性等问题特别关注,如何能够快速、简捷、低价格检测痕量兽药多残留是亟待解决的课题。1样品前处理动物源性食品中兽药残留的主要特点是样品基质复杂,残留水平低,干扰物质多。因此,样品的分离纯化是分析中最费时、劳动强度最大的步骤。经典的样品前处理方法,操作繁琐、需大量有机溶剂、处理时间长、选择性差,已不能很好的满足现代兽药多残留分析的发展要求,一些更简便、有效的样品前处理技术便应运而生。1.1 固相萃取 固相萃取利用吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附,使其与样品基体、干扰物质分离,然后通过洗脱液洗脱或加热解吸附,分离和富集目标物。与传统的液一液萃取相比,SPE不需要大量有机溶剂,不产生乳化现象,可净化很小体积的样品。SPE是目前兽药残留分析中样品前处理的主流技术,可直接与高效液相色谱、气相色谱等连接,实现样品净化富集自动化,但SPE易将共存干扰物萃取出来,且富集倍数有限。刘芄岩等采用ENVl一18柱对猪肉中3种磺胺类和7种氟喹诺酮类药物残留进行净化,用水洗掉大量杂质,再用4%氨/甲醇洗脱目标物,该法检出限、回收率高。刘嫒等测定了鸡蛋中4种FQs药物残留,采用C18固相萃取柱净化样品,各种沙星的回收率在82.0%一95.7%范围。Ester Car0等以恩诺沙星为模板分子合成分子印迹聚合物作固相萃取吸附剂,对尿样和动物组织样品中的恩诺沙星和环丙沙星采用分子印迹固相萃取柱和Oasis HLB柱联用进行净化,HPLC法测定。1.2 基质固相分散 基质固相分散是由Staren Barker等人在1989年首次提出的一种快速样品处理技术。MSPD是将样品与填料一起混合研磨,使样品均匀分散于固定相颗粒表面,制成半固态后装柱,然后根据“相似相溶”原理选择合适的洗脱剂洗脱。该技术浓缩了传统样品前处理中匀浆、组织细胞裂解、提取、净化等多个过程,避免了待测物在这些过程中的损失。MSPD技术提取净化效率高,耗时短、节省溶剂、样品用量少,是目前农残、兽药残留比较有前途的前处理方法;但研磨的粒度大小和填装技术的差别会使淋洗曲线有所差异,方法不易标准化。奉夏平等采用MSPD—PTV/GC/MS法测定动物源性食品中氯霉素,将样品与Cl8一起研磨均匀后装柱,正己烷淋洗,可除去脂类物,乙酸乙酯洗脱待测物,方法检测限为5 p9/g。耿志明等采用MSPD—HPLC法测定鱼肉中7种SAs药物残留,正己烷淋洗,甲烷洗脱。Crescenzi等采用MSPD—SPE法对牛肝中克仑特罗进行前处理。1.3超临界流体萃取 超临界流体萃取是以超临界状态下的流体为淋洗剂,利用该状态下的流体具有气体的渗透能力和液体的溶解能力分离混合物。SFE技术处理样品速度快、效率高、几乎不消耗溶剂,其缺点是实验条件的选择和优化比较困难,萃取体系可选择性差,装置价格昂贵,不适合水样分析。Pensabene等采用SFE技术对鸡蛋中的氯霉素残留进行提取与净化,回收率为77.4%一86.6%。Dost等通过填充塔超临界流体萃取一常压化学电离质谱法检测了牛奶中SAs药物残留。1.4凝胶渗透色谱 凝胶渗透色谱的固定相为凝胶颗粒,随流动相的移动,分子量大的分子沿凝胶颗粒间的间隙移动,在色谱柱中保留时间较短,分子量小的分子扩散到凝胶颗粒内部,在色谱柱中保留时间较长,从而达到净化和富集组分的目的。GPC法可使肉类样品中的兽药与脂肪等杂质分离开来。李锋格等建立了羊肠衣中氯霉素残留的分析方法,样品用GPC和SPE法净化,GC一负化学源一MS法检测,该法简便省时,自动化程度高。1.5免疫亲和色谱 免疫亲和色谱以抗原抗体的特异性、可逆性免疫结合反应为原理,其基本过程是将抗体与惰性基质偶联制成固定相后装柱,当含有待测组分的样品通过IAC柱时,固定抗体选择性地结合待测物,其它不被识别的杂质流出IAC柱,经洗涤除去杂质后将抗原一抗体复合物解离,洗脱待测物即可。IAC对待测物有高效、高选择性的保留能力,适合复杂样品极稀组分的净化与富集。IAC技术是目前净化与富集效能最强的样品处理技术,但尚处探索阶段。王建平等用IAC—GC/MS法检测猪尿中的沙丁胺醇和克伦特罗,他率先在国内用SAL抗体制备出可多残留提取净化沙丁胺醇与克伦特罗的IAC柱。Lawrence等将PEAs样品提取液先经弱阳离子交换柱再过IAC柱后,用HPLC法直接测定。另外,还有一些高效样品提取净化技术和专门的自动化提取装置,如微波辅助提取、固相微萃取、分子印迹技术、吹扫一捕集、膜分离、磺化萃取、样品消解萃取以及制备色谱等在兽药残留前处理中亦有一定应用。但新的样品提取净化富集方法并不能完全代替传统的方法,很多情况下新技术需要在经典方法配合下进行,以此在兽药残留分析中发挥更大的作用。2兽药残留检测技术目前,常规的兽药残留检测方法有仪器法、微生物法和酶联免疫法。仪器法准确度高,但操作烦琐、仪器昂贵、试剂消耗量大;微生物法检测灵敏度低、准确性差、检测速度慢;酶联免疫法虽可以快速、高灵敏度、高准确检测样品,但不能同时检测多种兽药。2.1 兽药残留主要检测方法介绍高效液相色谱是目前大多数兽药残留的常规分析方法,HPLC分离效能高、分析速度快、检测灵敏度高。但HPLC缺乏可满足兽药残留分析要求的通用型检测器。紫外检测器最普及,对一般兽药均有响应,但灵敏度不如荧光检测器高;光电二极管阵列检测器可同时接收整个光谱区的信息,在色谱峰流出同时进行每个瞬间的动态光谱扫描并快速采集信号,得到三维图谱,信息量和灵敏度大大增加;质谱是兽药残留分析很好的检测器,可对其结构进行确证,但价格昂贵。高效薄层色谱在兽药残留快速筛选检测方面应用十分广泛。HPTLC斑点原位扫描定量、定性和高效分离材料改变了常规薄层色谱法在灵敏度和重现性方面的不足。HPTLC法简捷、快速分辨率可与HPLC相媲美。超临界流体色谱是目前较新的分离分析技术,是以超临界流体作为色谱流动相,可分析较低温度下分子量大、热不稳定化合物和极性较强的化合物。它兼顾了HPLC和GC的优点,可与大部分HPLC和GC的检测器连接。许多在HPLC和GC上需经过衍生化才能分析的兽药残留,均可用SFC直接测定。但缺点是仪器价格昂贵,还存在一些问题没有解决。免疫分析技术是以抗原与抗体的特异性、可逆性结合反应为基础的分析技术。IAs特异性强、灵敏度高、方便快捷、分析容量大、成本低且安全可靠,已在大批量样本中某些兽药残留的快速筛选性检测和常规分析技术测定困难的兽药分析中占据主流地位。我国已成功研制出基于免疫分析技术原理的生物芯片检测系统,该系统可用于肉类中兽药残留的快速检测。近些年,许多发达国家对动物源性食品中兽药最高残留限量规定越来越低,兽药残留分析对象、样本数量的大大增加,迫切需要发展简捷、快速、灵敏,能同时处理测定大批量样品的兽药多残留分析技术。单纯的波谱、色谱等分析手段已不能很好适应这些要求,联用技术兼分离、定性和定量于一体,可扬长避短。常见的联用技术有TLC—MS、LC—MS、LC—MS—MS、SFC—MS等。LC—MS现已进入实用阶段,其灵敏度较FLD高一个数量级,能对纳克级兽药残留进行检测和结构确证。国内外将LC—MS联用技术用于兽药残留尤其是多残留分析起步不久,而LC—MS—MS联用技术在兽药多残留分析中尚很少应用。建立动物源性食品中药物多残留的检测技术,是兽药多残留分析研究领域的一个重要发展方向。2.2同类兽药多残留检测方法国内外文献中对FQs、SAs药物研究颇多。FQs一般都有荧光特性,可直接用HPLC—FLD法进行检测,而SAs荧光性差,可采用柱前衍生荧光法进行检测。有报道使用HPLC—FLD法检测血浆和尿液中4种FQs类药物残留。Posyniak等研究了HPLC—FLD法分析动物组织中FQs类药物残留量。Maudens等对蜂蜜中12种SAs用HPLC一柱前衍生荧光检测器进行分析。有报道对动物源性食品中10种SAs使用柱前衍生,HPLC—FLD法检测,回收率大于64%,检测限大于1μg/kg。另外,采用HPLC—UV法检测FQs和SAs的报道也很多。侯霞等使用快速分离柱LC—uV法测定了猪肉中7种FQs兽药残留,加标回收率在95%~l04%之间。Han—wen Sun等采用毛细管电泳一DAD法对7种FQs进行了分析,平均回收率为72%~93%。有报道用HPLC—UV法测定了动物肌肉组织中7种残留的SAs药物。宋永青等用HPLC—uV法,同时测定肉中5种SAs药物残留,检测限5μg/kg。2.3 多类兽药残留检测方法不同类的兽药一般极性不同,化学性质也不同,使得同时提取、净化、检测多类兽药残留比较困难,该类文献目前不多,主要是对一些抗生素的检测。如Schneider等采用HPLC—FLD法同时检测鸡肉中5种FQs和3种四环素类兽药,检测限0.5~5 n9/g。George Stub—bings等采用离子交换固相萃取柱一HPLC法对动物组织中的SAs、咪唑类、FQs等药物进行检测,回收率53%~l04%。刘芃岩等使用SPE—HPLC—DAD法同时对猪肉中SAs和FQs类残留进行分析,检出限3.4~9.0μg/kg,回收率69%~104%。杨洁等建立了动物源性食品中5种SAs和3种四环素族抗生素残留的HPLC—DAD法,回收率范围为70%~92%。有报道用HPLC—UV法测定动物组织中的已烯雌酚、呋喃唑酮、SAs药物残留,回收率89.2%~98.6%。3展望综上所述,国内外兽药残留检测主要采用HPLC法,配有uV、FLD、MS以及MS/MS等检测器,检测对象多为同类兽药。如何简化复杂样品基质的前处理步骤,提高灵敏度,缩短分析时间,建立简便快速、可同时检测多类兽药残留的分析方法是今后研究的热点和难点。另外,由于畜牧业生产与种植业的密切关系,使得畜禽在生长、加工或流通中均可能受到农药的污染,从而导致畜产品中农残和兽药残留同时存在的问题,探讨同时提取、净化、检测动物源性食品中农残和兽药残留的方法是一项有着重要现实意义的课题,这将对于食品安全和人类健康有着非凡的意义。

南京

2.1液液萃取(liquid-liquidextraction,简称LLE)

8、毒物分析;血、尿体液中的药物等等,仍在不断开发发展中

1、引言

4、表面活性剂及其它工业领域

2.3固相微萃取(solidphasemicroextraction,简称SPME)

杭州

SPE与LLE相比较有如下优点:1、较高的回收率和较高的富集倍数(一般为几百倍,少数体系可以达到几千、几万倍);2、更有效的将分析物与干扰组分分离,不会产生乳化现象;3、使用高纯有毒的有机溶剂的量很少,减少了对环境的污染,操作的安全性得到了加强。4、操作简单、快速、能处理小体积样品、易于实现自动化。5、没有相分离操作,易于收集分析组分。

7、火灾或爆炸物样品的法医分析

通过对PAHs前处理技术的研究,结果表明,SPME是目前使用最广泛,效率最高,操作最便捷的一种前处理方法,SPME与GC或HPLC联用以其前处理过程简便,方法自动化程度高,方法线性范围大,检出限低等优点称为当前测定PAHs的主流方法,而SPME技术由于能快速和有效地分析环境样品中的痕量有机污染物,从出现至今备受关注,萃取装置优化、萃取方式进一步改进以及后序分析仪器的多样化将是SPME技术发展的方向,SPME的应用范围必将不断拓宽。

上海

多环芳烃(polycyclicaromatichydrocarbons,以下简称PAHs)指两个以上苯环以稠环形式相连的一类芳香族有机化合物,是有机化合物不完全燃烧和地球化学过程中产生的一类致癌物质,这类物质具有较强的“三致作用”,即致癌、致畸、致突变。国内外对环境介质中PAHs的测定方法进行了广泛且深入的研究,样品的前处理技术是目前PAHs测定研究的难点和热点之一。测定过程中的重要性不言而喻,处理过程中的任何一点失误都会对测定造成重大的误差,样品前处理的结果直接影响着最终的测定结果。目前,对PAHs的分析技术已基本形成规范,一般采用液相色谱或气相色谱—质谱联用技术,但对样品的前处理方法还较为多样[1]。

C18、C8、C4、C2、CN、NH2

[2] BernalJL,NozalMJ,ToribioL,etal.Determinationofpolycyclicaromatichydrocarbonsinwatersbyuseofsupercriticalfluidchromatographycoupledon-linetosolid-phaseextractionwithdisks[J].JournalofChromatographyA,1997,778:321—328.

1、水样的环境

根据萃取过程中萃取头是否浸入水样中,SPME技术有分为直接浸入SPME和顶空SPME,两者都可用于水体中PAHs的测定。前者适用于测定洁净水样,后者适用于测定废水和基体复杂的水样。在现有的商品化纤维中,涂有聚二甲基硅氧烷非极性涂层的纤维,涂层面积较大,能耐受300℃的进口温度。根据“相似相溶”的原则,PDMS纤维非常适合萃取非极性的PAHs,应用非常广泛,涂层厚度从100μm到7μm,随着厚度的减小,萃取头允许暴露的温度升高,解析越容易,有研究表明100μmPDMS涂层的萃取头对PAHs的萃取效果较好,罗世霞[3]等采用固相微萃取与气相色谱联用方分析了饮用水源水中16种PAHs,对SPME的萃取条件进行了优化,选用100μmPDMS萃取涂层,在搅拌速度为1100r•min-1、温度为35℃下萃取30min,不调节萃取体系的pH值、不需向样品溶液中加入盐,整个分析方法将采样、萃取、进样、分析融于一身,易于操作。

型号

SPME技术以SPE技术为基础发展而来,使用的萃取装置类似于注射器,被称为的纤维固相微萃取装置。将色谱固定相或吸附剂涂在熔融的石英纤维上制成萃取头,萃取头上的涂层对目标物有亲和力,目标物被吸附或吸收到涂层上直至达到分配平衡。目标物的解析依据后续的检测手段而定,若用气相色谱测定则在GC进样口中通过高温解析;若用液相色谱测定则用溶剂洗脱。

695

参考文献:

一般被柱中吸附剂吸附的被测物及干扰物的总质量不应超过吸附物总质量的5%。洗脱剂的体积一般应是萃取柱柱床体积的2-5倍。

摘要:本文研究探讨了几种测定水体中多环芳烃的样品前处理技术,并比较了它们的优劣,结果发现,固相微萃取技术由于其集采样、萃取、浓缩和进样于一体,操作简单,自动化程度高,便于与大型仪器联用,是目前测定PAHs的主流方法。

价格

LLE技术操作简便,但该方法存在一些问题:1、容易被试剂或玻璃器皿污染,而最终影响结果的准确度。需要每次都做对照试验,以便扣除试剂和容器的烦扰。2、重复性差,误差不易控制。3、LLE中常见两种溶剂之间形成乳化界面的现象,所以该方法中有机溶剂的选择至关重要。例如,二氯甲烷对PAHs的溶解性好,且沸点低,容易通过精馏进行纯化,另外它比水重,容易进行分离操作。4、LLE中使用了大量有毒的有机溶剂,对实验人员的健康会有一定影响。由于以上原因,该方法已逐渐被新的预处理方法所取代。

750

LLE原理是利用有机物在两种液相中按一定比例溶解分配的性质,将存于某一相的有机物用溶剂浸取、溶解,转入另一液相,从而达到分离和富集的目的。LLE过程在分液漏斗中进行,先将溶液和萃取溶剂倒入分页漏斗中充分振荡,静置一定的时间待混合液体分层后,取出有机相进一步净化和浓缩。

品牌

2.2固相萃取法(solidphaseextraction,简称SPE)

SPE固相萃取柱的报价区间为695—1000元,在杭州地区报价为750元,在上海地区报价为695元,在南京地区报价为700—1000元。

[1] 江桂斌,郑明辉,刘景富,等.环境样品的前处理技术[M].化学工业出版社,2004,06:24—369.

SPE应用领域:

2、水体中PAHs的前处理方法

3、食品饮料中的调料香味的分析

3、总结

固相萃取柱的种类很多,具体实验工作中,需根据分析对象、检测手段及实验室条件合理选择合适填料、合理规格的固相萃取柱。要考虑固相萃取柱对分析对象的萃取能力、样品溶液的体积、 洗脱后溶液的最终体积、及样品溶液中被测物及干扰物的总量。

SPME与SPE比较有如下优点:1、克服了SPE中填料的堵塞问题;2、降低了空白值和节省了预处理的时间;3、集采样、萃取、浓缩和进样于一体;4、萃取过程无需使用有机溶剂,保证了操作的安全性;5、萃取器携带方便,适合野外现场采样分析,非常易于进行自动化操作。

地区

SPE的原理是用颗粒细小的多孔固相吸附剂选择性的吸附溶液中的被测物,被测物被吸附后,用另一种溶剂洗脱或用热解析的方法解析被测物。被测物在此过程中被分离和富集后可以用合适的方法进行测定。在固定相吸附待测物前,吸附剂需要经过处理,一方面去除吸附剂中可能存在的杂质,一方面可以使吸附剂溶液化,从而与样品溶液相匹配,从而获得较高的萃取效率和较大的穿透体积(例如:一般用适量的正己烷通过反向C18萃取柱来活化该吸附剂)。

图片 1

SPE有柱状和萃取盘两种形式,萃取柱是应用最早且最广泛的形式。但柱状SPE的细内径限制了流速,易被水样中的悬浮物堵塞,萃取大体积样品时会增加时间。而盘状SPE比柱状SPE采用粒径更小的键合硅胶或吸附树脂填料颗粒(8~12μm),用添加少量四氟乙烯或玻璃纤维压制成盘状结构的薄膜作为萃取载体,面积增大,反压降低,可以采用很高的流量,又可以防止固相吸附剂阻塞问题。因此,萃取效率较固相萃取柱高。

2、蔬菜中残留农药的检测

用于富集水样中痕量PAHs的众多吸附剂中,键合硅胶固定相应用最为广泛,其中C18是效果最佳的固相萃取固定相。有人将C18键合硅胶和聚苯乙烯-二乙烯基苯进行比较,发现C18键合硅胶萃取有较好回收率。[2]

700—1000

[3] 罗世霞,朱淮武,张笑一.固相微萃取-气相色谱法联用分析饮用水源水中的16种多环芳烃[J].农业环境科学学报,2008,27:395—400.

产品名称

6、气体硫化物和药物残留溶剂的检测

5、高分子聚合物和固体样品中微量杂质的顶空分析

SPE固相萃取柱

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