CN106018585A - 一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法 - Google Patents

一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法，属于化学检测领域。方法包括：（1）提取：称取试样于50ml离心管中，加入乙腈，均质1min，再加入无水硫酸钠，振荡、离心后收集上清液于梨形瓶中，在40℃水浴中旋转蒸发浓缩至干。（2）净化：分别使用甲醇、水活化氧化石墨烯固相萃取柱，然后将样品溶解过柱，最后用含氨乙腈洗脱，收集洗脱液；（3）检测：将洗脱液用氮气吹干后，加入流动相溶解，过有机相滤膜，进液相色谱‑串联质谱检测。本发明的有益效果是，利用氧化石墨烯固相萃取技术，建立了磺胺类药物残留的检测方法，净化效果明显，减少了基质干扰，提高了检测效率，所建立的方法快捷、高效、实用性强。

Description

一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法
技术领域
本发明涉及一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法，尤其是一种氧化石墨烯固相萃取结合液相色谱串联质谱检测食品中磺胺类药物残留的方法，属于分析化学检测领域。
背景技术
磺胺类药物（sulfonamides，SAS）因具有广谱抗菌、廉价方便等优点而被广泛应用于养殖环节，但其过量使用会在食用动物产品中残留，危害人类健康。世界各国均有关于磺胺类残留的最高限量要求，我国规定磺胺类药物在动物源性食品中的最高残留限量总和为100μg/kg。目前关于磺胺类药物残留的检测已有较多的报道，前处理过程中使用较广泛的方法为固相萃取，涉及的填料主要有碳纳米管、氧化铝、PSA，C18和石墨化碳黑（GCB)。
氧化石墨烯是一种由天然石墨制备、与碳纳米管结构相似的碳纳米材料，是单原子层厚度的二维结构纳米材料，其比表面积理论上可达2900m2/g，是所有碳纳米材料中比表面积最大的材料。在氧化石墨烯制备过程中，其表面形成了大量的活性基团如羧基、羰基、羟基、环氧基等，因此，氧化石墨烯不仅具有足够大的比表面积，同时还拥有足够高的表面功能基团密度，是一种性能优异的吸附剂。
发明内容
本发明提供了一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法，包括如下步骤。
（1）提取：称取2-5g试样，加入20-30mL乙腈，均质1-2min，再加入无水硫酸钠，振荡提取1-3min后，8000-9000r/min条件下离心6min，收集上清液于梨形瓶中，在40℃水浴中旋转蒸发浓缩至干；残渣用乙腈-水溶解，待净化。
（2）净化：分别使用3-5mL甲醇、3-5mL水活化氧化石墨烯固相萃取柱，然后将样品溶解液以每秒1滴的速度过柱，最后用含氨乙腈洗脱，收集洗脱液至15mL离心管中。
（3）检测：将洗脱液用氮气吹干后，加入1mL流动相溶解，过0.22μm有机相滤膜，进仪器检测。
方法中磺胺类药物包括磺胺嘧啶（sulfadiazine，SDZ）、磺胺甲噁唑（sulfamethoxazole，SMZ）、磺胺二甲氧嘧啶（sulfadimethoxine，SDM）、磺胺喹噁啉（sulfaquinoxaline，SQX）。
步骤（1）所述的残渣用乙腈-水溶解后调节pH至6。
步骤（1）所述乙腈-水的体积比为1:9。
步骤（2）所述的氧化石墨烯固相萃取柱的制作方法是在3mL空管柱（事先用超纯水、乙腈洗涤，晾干）内加入筛板，用玻璃棒压平，装入15mg氧化石墨烯后盖上筛板。
步骤（2）所使用的含氨乙腈体积为5mL。
步骤（3）仪器检测所使用的液相色谱-串联质谱配有电喷雾离子源（ESI）。
检测时的色谱条件为：
色谱柱：Poroshell 120 EC-C18，3.0×100mm，2.7μm；柱温：30℃；进样体积：5μL；流动相：A为甲醇；B为0.1%甲酸水；流速：0.3mL/min。
流动相梯度洗脱程序：0-1min，10-30%A；1-3min，30-80%A；3-7min，80%A；7-9min，80-10%A；9-10min，10%A。
检测时的质谱条件为：
离子源：喷射流离子聚焦电喷雾离子源；扫描模式：正离子模式；检测方式：多反应监测；干燥气温度：350℃；干燥气流速：10L/min；雾化气压力：45psi；鞘气温度：350℃；鞘气流速：11L/min；毛细管电压：4000V；碰撞气：高纯氮；各离子对驻留时间均为60ms。
表1 磺胺类药物的质谱参数。
本发明的有益效果是，利用氧化石墨烯固相萃取技术，建立了简便、快速的磺胺类药物残留检测方法，方法具有良好的线性关系和精密度，回收率高，检出限和定量限均能满足检测需要；通过优化固相萃取条件、质谱条件和液相色谱条件，净化效果明显，减少了基质干扰，回收率高，提高了检测效率，所建立的方法快捷、高效、实用性强。
具体实施方式
以猪肉检测为例来说明本发明。
仪器设备：
美国Agilent公司1290-6460液相色谱-串联质谱仪，配有喷射流离子聚焦电喷雾离子源（AJS-ESI）；德国IKA公司GM200型高速均质机；日本东京理化MMV-1000W型振荡器；日本Hitachi公司CR22GⅢ型高速冷冻离心机；瑞士Buchi公司R215型旋转蒸发仪；德国IKA公司MS3型涡旋混匀器。
材料与试剂：
氧化石墨烯由济宁利特纳米技术有限责任公司提供；3mL空柱管、筛板（孔径≤20μm）购于天津博纳艾杰尔公司；甲醇、乙腈、丙酮、甲酸均为色谱纯；无水硫酸钠（650℃灼烧4h，冷却后贮存于干燥器中，备用）、氨水为分析纯；实验用水为超纯水。
标准品：磺胺嘧啶、磺胺甲噁唑、磺胺二甲氧嘧啶、磺胺喹噁啉，均购自德国Dr公司，纯度均在98%以上。
固相萃取柱制作
取准备好的3mL的空管柱（事先用超纯水、乙腈洗涤，晾干）加入筛板，用玻璃棒压平，装入15mg氧化石墨烯后盖上筛板，备用。
样品前处理。
提取：称取5g试样（精确至0.01g）于50ml离心管中，加入15ml乙腈，均质1min，再加入10g无水硫酸钠，振荡提取1min后，在4℃，9000r/min条件下离心8min，重复操作一次，合并提取液，加入10mL乙腈饱和的正己烷，振荡，静置分层，将乙腈层转移至梨形瓶中，在40℃水浴中旋转蒸发浓缩至干。残渣用3ml乙腈-水溶液（10+90，体积比）溶解，调节pH至6，待净化。
净化：分别使用3mL甲醇、3mL水活化事先准备好的氧化石墨烯固相萃取柱，然后将样品溶解液以1mL/min的速度过柱，最后用5mL含氨乙腈洗脱，收集洗脱液至15mL离心管中，氮气吹干后用1mL流动相溶解，过0.22μm有机相滤膜，上机检测。
液相色谱条件。
色谱柱：Poroshell 120 EC-C18，3.0×100mm，2.7μm。
柱温：30℃。
进样体积：5μL。
流动相：A为甲醇、B为0.1%甲酸水。
流动相梯度洗脱程序：0-1min，10-30%A；1-3min，30-80%A；3-7min，80%A；7-9min，80-10%A；9-10min，10%A。
流速：0.3mL/min。
质谱条件。
离子源：喷射流离子聚焦电喷雾离子源。
扫描模式：正离子模式。
检测方式：多反应监测。
干燥气温度：325℃。
干燥气流速：10L/min。
雾化气压力：45psi。
鞘气温度：350℃。
鞘气流速：11L/min。
毛细管电压：4000V。
碰撞气：高纯氮。
各离子对驻留时间均为60ms。
表2 磺胺类药物的质谱参数。
方法评价。
为避免基质效应的影响，采用基质加标的方式配制标准溶液进行上机测定，浓度分别为10、20、50、100、200、500μg/L。实验结果表明，在10～500μg/L浓度范围内，4种磺胺的线性关系良好，相关系数为0.9965～0.9990。以10倍信噪比确定磺胺定量限，均为10μg/kg。
准确称取5 g（精确至0.01g）样品，分别准确添加50μL、100μL、150μL 1.00 mg/L三个水平的4种磺胺混合标准品溶液，在优化实验条件下进行前处理并上机测定，每个水平平行测定6次，计算回收率和精密度。其平均回收率为72%～86%，精密度均小于12%。
所述实施例仅仅是本发明的一个优选的实施例，并不是对本发明的范围进行限定。基于本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，对本发明的技术方案进行的各种改进、优化，进而获得的所有其他实施例，均属于本发明权利要求书所声明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）提取：称取2-5g试样，加入20-30mL乙腈，均质1-2min，再加入无水硫酸钠、氯化钠，振荡提取1-3min后，8000-9000r/min条件下离心6min，收集上清液于梨形瓶中，在40℃水浴中旋转蒸发浓缩至干；残渣用乙腈-水溶解，待净化；
（2）净化：分别使用3-5mL甲醇、3-5mL水活化氧化石墨烯固相萃取柱，然后将样品溶解液以每秒1滴的速度过柱，最后用含氨乙腈洗脱，收集洗脱液至15mL离心管中；
（3）检测：将洗脱液用氮气吹干后，加入1mL流动相溶解，过0.22μm有机相滤膜，进仪器检测。
2.根据权利要求1所述的一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法，其特征是：步骤（1）所述的残渣用乙腈-水溶解后调节pH至6。
3.根据权利要求1所述的一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法，其特征是：步骤（1）所述乙腈-水的体积比为1:9。
4.根据权利要求1所述的一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法，其特征是：步骤（2）所述的氧化石墨烯固相萃取柱的制作方法是在3mL空管柱（事先用超纯水、乙腈洗涤，晾干）内加入筛板，用玻璃棒压平，装入15mg氧化石墨烯后盖上筛板。
5.根据权利要求1所述的一种基于氧化石墨烯固相萃取技术检测磺胺类药物残留的方法，其特征是：步骤（2）所使用的含氨乙腈体积为5mL。
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