MOFs修饰碳布电场增强萃取磺胺和四环素类抗生素

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磺胺类抗生素(SAs)和四环素类抗生素(TCs)是两类常见的广谱类抗生素,普遍应用于畜牧业以促进动物生长。SAs和TCs的广泛使用,导致其残留于动物源食品中,由于其致畸性和致癌性,对人体健康造成了巨大威胁。然而SAs和TCs常以痕量存在于动物源食品中,且样品基质比较复杂,因此其检测前需要对样品进行预处理以达到浓缩目标物以及去除干扰物的目的。因此,探索高效的样品预处理方法对检测动物源食品中的SAs和TCs具有重要意义。薄膜微萃取(TFME)衍生于固相微萃取,因其具有较大的表面积,可以较快速地吸附目标物。吸附剂在TFME起到关键作用,金属有机骨架(MOFs)具有多种拓扑结构和较大的比表面积,在样品预处理中方兴未艾。此外,对TFME施加电场也可以辅助其更高效地进行萃取。本课题以MOFs为吸附剂,并将其修饰在碳布(CC)表面,制备了两种用于电场增强薄膜微萃取(EE-TFME)的电极,结合高效液相色谱作为定量检测的方法,分别实现对动物源食品中的SAs和TCs的快速、高效、准确检测。主要研究内容与结果如下:(1)通过水热反应在CC表面上原位生长MIL-101(Cr)制备了MIL-101(Cr)/CC,将其作为EE-TFME的正电极,萃取六种SAs(磺胺嘧啶、磺胺噻唑、磺胺甲嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲噁唑和磺胺异噁唑),建立了EE-TFME串联高效液相色谱方法对SAs进行定量检测。进一步优化了萃取及洗脱条件,在最优条件下,该方法的检出限为2.5~4.5ng/m L,日内和日间相对标准偏差(RSD)均低于9.1%。且与TFME相比,EE-TFME将平衡时间从30 min缩短到15 min。此外,对MIL-101(Cr)/CC的循环性能进行了研究,十次循环后萃取性能及结构仍保持稳定。最终对六种动物源食品(蜂蜜、猪肉、鸡肉和三种牛奶)中的SAs进行了定量测定,其中猪肉和两种牛奶中检出SAs,六种实际样品中SAs的加标回收率为81.7%~114.2%。所开发的基于MIL-101(Cr)/CC的EE-TFME可以成功应用于动物源食品中的SAs检测。(2)在CC表面原位生长ZIF-8制备了ZIF-8/CC,将其作为EE-TFME的正极,用于萃取三种TCs(土霉素、四环素和强力霉素),建立了EE-TFME串联高效液相色谱法对TCs进行定量检测。进一步优化了EE-TFME的萃取和洗脱条件,在最优条件下,该方法的检出限为2.0~2.5 ng/m L,日内与日间精密度均低于7.1%。与TFME相比,EETFME将萃取平衡时间从30 min缩短至20 min。最终对三种动物源食品(蜂蜜和两种牛奶)中的TCs进行了定量测定,在两种牛奶中检测出强力霉素,三种实际样品中TCs的加标回收率为82.4%~102.9%。所开发的基于ZIF-8/CC的电场增强薄膜微萃取可以成功应用于动物源食品中的TCs检测。
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