固相萃取技术在兽药残留分析中的应用

固相萃取技术在兽药残留分析中的应用内容摘要：

动物医学进展 ,2007 ,28 ( 8) :992101 Progress in Veterinary Medicine 专论与讲座 固相萃取技术在兽药残留分析中的应用 3 祝伟霞1 ,杨冀州2 3 ,梁 　炜2 ,张书胜1 ( 1. 郑州大学化学系 ,河南郑州 450001 ;2. 河南出入境检验检疫局 ,河南郑州 450003) 　　摘 　要 : 兽药残留不仅关系到食品安全 ,而且也影响国际贸易 。固相萃取技术作为一种集富集净化于一 体的净化方法具有简单 、 灵敏度高的特点 ,能有效去除复杂样品基质中干扰 。近年来固相萃取技术在样品前 处理中应用越来越广泛 。文章根据不同的分离机理 ,分别论述了正相固相萃取 、 反相固相萃取 、 离子交换固 相萃取 、 混合型固相萃取模式在样品净化过程中的作用原理 ,总结了不同理化性质目标化合物如何选择固相 β2 2兴奋剂 、 萃取 ,如何采用不同淋洗强度洗脱液及固相萃取在四环素类 、 磺胺类 、 硝基呋喃类等兽药残留中 的应用 。 　　关键词 : 固相萃取 ; 兽药残留 ; 分离模式 中图分类号 : S859. 84 文献标识码 :B 文章编号 :100725038 ( 2007) 0820099203 　　随着兽药种类及其应用规模剧增 , 兽药残留问 题已成为食品安全的焦点 , 建立简便 、 快速 、 灵敏的 应 ,键合非极性烷基或芳香基 、 聚合物等材料作为反 相固定相 ,被测物的碳氢键与固定相表面官能团产 分析方法检测兽药残留是十分必要的 。在兽药残留 检测中 60 %～ 80 %工作量和操作成本花在样品前 处理[ 1 ] 。样品前处理从传统的液液萃取 、 离心 、 沉 淀、 蒸馏到固相萃取 、 凝胶净化 、 分子印迹等 ,传统方 法自动化程度低 、 净化效率低 、 选择性差 、 成本高 、 劳 生非极性的范德华力或色散力 , 使得极性溶剂中的 非极性以及弱极性的物质保留在固定相上 , 达到净 化、 富集样品的目的 。大多数兽药属于极性或弱极 性的化合物 ,对于强极性药物可以通过加入离子对 试剂的方法 ,使目标物成为稳定离子对用于反相萃 动强度大 、 环境污染严重逐渐不能满足兽药残留分 析的发展要求 。1978 年商用固相萃取柱问世以来 , 固相萃取柱已广泛应用于复杂基质的前处理 [ 2 ] , 不 同机理的固相萃取柱已经被应用于国家标准和行业 标准中 ,固相萃取技术作为样品前处理 ,已成为兽药 取 ,弱极性药物可以通过调节 p H 、 改变溶剂组成的 方法使药物残留处在分子状态 , 减小其极性低在反 相中保留 。反相萃取中洗脱液常用甲醇 、 异丙醇 、 乙 酸乙酯 、 正已烷等有机溶剂 ,试验时可根据实际情况 进行选择 。文献 [ 3 ] 给出了常见有机溶剂的极性和 残留分析前处理的主流技术 。 固相萃取是建立在传统的液液萃取基础上 , 填 料为一般硅胶基键合固定相 , 基于固体填料与样品 中的目标化合物产生各种作用力 , 将目标物与样品 基质分离 ,再用洗脱液洗脱 ,达到分离和富集目标化 洗脱强度 ,试验过程中可根剧被测物的物理 、 化学性 [4 ] 质选用 。Leit ner A 等 采用聚苯乙烯填料固相萃 取柱 Li Chrolut EN 净化动物组织中四种硝基呋喃 类代谢物 ,用洗脱强度为 0. 45 [ 3 ] 乙酸乙酯洗脱分析 物 ,该净化方法回收率在 92 %～ 105 %之间 ,4 种代 合物的目的 。固相萃取分离效率高 , 处理样品的容 量大 ,不需要大量有机溶剂 ,处理过程中不会产生乳 化现象 ,不仅有效 ,而且易于实现自动 、 快速 、 定量萃 取 。根据分离模式不同 , 固相萃取可分为正相 、 反 相、 离子交换 、 混合机理分离模式 。 谢物的测定低限 0. 5 ng/ g ～ 5 ng/ g , 中性环境中的 硝基 呋 喃 类 代 谢 物 净 化 常 用 反 相 固 相 萃 取 法 。 Heller D N 等 [ 5 ] 测定鸡蛋中 16 种磺胺类药物 , C18 固相萃取净化 ,乙腈洗脱残留药物 ,样品的测定低限 为 5 ng/ g～10 ng/ g ,通过对比氨基柱和 C18 柱 ,氨基 1 　反相固相萃取 柱回收率 60 %以下 。Hir sch R 等 [ 6 ] 用 C18 柱测定水 填料硅胶表面的亲水硅醇基通过硅烷化学反 3 中 18 种抗生素 ,被测物回收率 60 %～ 91 % , 但是此 收稿日期 :2007204229 基金项目 : 河南省科技攻关项目 ( 0524430003) 作者简介 : 祝伟霞 ( 1979 - ) ,女 ,河南太康人 ,硕士研究生 ,主要从事食品安全与色谱分离研究 。 3 通讯作者 © 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 动物医学进展 　2007 年 　第 28 卷 　第 8 期 ( 总第 167 期) 100 净化方法不能用于测定四环素类抗生素 , 因为四环 素在 ED TA 水溶液中产生不可逆吸收 。 2 　正相固相萃取 正相固相萃取常用氧化铝 、 硅胶 、 聚酰胺 、 硅藻 土、 活性炭等强极性吸附剂作为正相固定相 ,利用被 填料 WCX 的 p Ka4. 8 ,只能萃取 p Ka ≥8. 8 的药物 , 而 SCX 能萃取 p Ka ≥2. 8 的所有碱性药物 。J aco b2 sen A M 等[ 10 ] 用 组 合 固 相 萃 取 柱 强 阴 离 子 交 换 SA X + HLB 测定土壤中四环素类 、 大环内酯类 、 磺 胺类多种兽药残留 , 离子交换柱仅用着净化基质干 测物的极性官能团与填料表面的极性官能团通过氢 π2π 键间 、 键、 偶极2偶极和偶极2诱导偶极相的相互 作用力保留溶于非极性介质中的极性物质 , 常用极 性溶剂作为洗脱液 。Shao B 等 [ 7 ] 用硅胶柱净化动 物源性食品中 17 种磺胺类药物残留 , 测定低限达 扰 ,不保留被测物 , HLB 能富集所有药物使样品测 定达较高灵敏度 , 测定低限范围 0. 6 μg/ kg ～ 5. 6 μg/ kg 。 4 　混合型固相萃取 随着固相萃取技术的发展 , 多种萃取模式相结 0. 01 ng/ g～ 1. 0 ng/ g , 回收率 52 %～ 120 % 。并对 硅胶柱 、 氨基2丙烷 、 氰2丙烷 SP E 柱净化效果进行比 较 ,丙酮与甲醇混合液作为洗脱液 ,硅胶柱灵敏度最 高 ; Seo J 等 [ 8 ] 研究肌肉中 7 种激素类药物的测定 , 主要包括雌二醇 、 睾酮 、 孕酮 、 折仑诺 、 己烯雌酚 、 雌 合的固相萃取柱也渐渐被商品化 , 为了实现兽药多 残留同时检测 , 混合型固相萃取柱为兽药多残留技 术的研究提供了有利的工具 ,例如 Oasis HLB 是用 于所有化合物的亲水性 N2乙烯基吡咯烷酮2亲脂性 二乙烯基苯以一定的平衡比例聚合成的反相吸附 二醇代谢物 , 这类药物易溶于非极性溶剂 , 样品先 C8 柱净化 ,再用正己烷2乙酸乙酯混合液洗脱保留在 硅胶柱中药物 , 然后乙酸乙酯2甲醇洗脱氨基柱 , 经 过三种不同保留机理的固相萃取柱净化后样品的回 收 率 在 68 % ～ 106 % , 测 定 低 限 0. 1 μg/ kg ～ 0. 4 μg/ kg 。 剂 ,Oasis MCX 、 Bo nd2Elut Certif y 是用于碱性化合 物的混合机理阳离子和反相吸附剂 , Oasis MA X 、 Bo nd2Elut Certif y Ⅱ是用于酸性化合物的混合机理 阴离子和反相吸附剂 。 Yang S 等 [ 11 ] 用 HLB 萃取 柱测定废水 11 种四环素和喹诺酮类药物 ,方法的测 定低限达 0. 03 μg/ L ～ 0. 07 μg/ L 。Pena E 等 [ 12 ] 测 3 　离子交换固相萃取 离子交换固相萃取基质材料通常是聚苯乙烯/ 二乙烯基苯类树脂 [ 3 ] , 适用于在溶液中带有电荷的 化合物 ,根据被测物的带电荷基团与键合硅胶上的 定内酰胺类抗生素 ,对 MA X 与 C18 的净化效果进了 比较 ,内酰胺类在 p H 7. 5 ～ 8. 0 时 , 在这个条件下 p H > p Ka ,内酰胺类能被保留在阴离子交换与非极 性混合填料上 , 酸性甲醇能洗脱目标物 ,MA X 柱回 带电荷基团相互静电吸引实现吸附分离 。离子交换 分为阴离子 ( WA X 、 SA X) 和阳离子 ( WCX 、 SCX) 交 换 ,阳离子填料通常用硅胶上键合脂肪族磺酸基 、 脂 肪族羧酸基等作为阳离子交换固定相 , 阴离子常用 脂肪族季铵盐 、 氨基键合作为固定相 ,离子型化合物 收率和净化效果高于 C18 ,采用 MA X 净化能时除了 阿莫西林回收率 52 % ,其他几种回收率 82 %～ 97 % ( 相对标准偏差 2 %～ 9 %) , 所有内酰胺类抗生素检 测限在 8 ng/ L ～24 ng/ L 之间 。Blanca J 等 [ 13 ] 测定 多种兴奋剂时用 Bo nd2Elut Certif y , 洗脱液为二氯 在柱中的保留与洗脱与其 p H 、 离子强度和反离子强 度有关 ,对于酸性分析物在离子交换柱中保留时 ,样 品溶液 p H 要比其 p Ka 大 2 个单位 , 并有低的离子 强度 ,处于离子状态的目标物才能靠静电吸引到键 合填料中 , 在洗脱该药物时 , 洗脱液 p H 应小于其 甲烷 ∶异丙醇 ∶氨 水为 80 ∶20 ∶3 , 回收 率都 在 70 %以上 。 5 　小结 固相萃取技术作为一种比液液萃取更简单 、 更 快速 、 更准确的分离技术 , 能选择性去除干扰杂质 , p Ka 2 个单位或加入高离子强度溶液 , 分析物才能 被洗脱 。碱性分析物则相反 。St ubbings G 等 用 强阳离子 SCX 柱子测定不同动物源性食品中几类 碱性药物如硝基咪唑类 、 苯并咪唑类 、 左旋咪唑 、 磺 胺类药物等 ,药物的洗脱先后用两种不同洗脱液完 获得高灵敏度 。固相萃取不仅在兽药残留中应用广 泛 ,并且在农药残留中也成为主要的前处理工具 ,今 后将会更加广泛地应用于复杂样品的前处理 , 并朝 着多样化 、 标准化 、 仪器化和自动化的方向发展 。在 固相萃取原理基础上发展起来的固相微萃取 、 基质 成 ,氨化甲醇和氨化乙腈来完成 ,除猪肾中咔唑洛尔 回收率 31 %