CN111426767A - 一种磁性纳米复合材料及其制备和在食品检测中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于食品检测技术领域，涉及一种磁性纳米复合材料及其制备和在食品检测中的应用，具体涉及一种离子液体分散液液微萃取和磁固相萃取(DLLME‑MSPE)两步萃取技术结合超高效液相色谱串联质谱(UHPLC‑MS/MS)对蜂蜜和牛奶中喹诺酮类抗生素进行选择性的萃取和痕量测定的应用。本发明同时提供了一种灵敏且高效的蜂蜜和牛奶中喹诺酮类抗生素的检测方法。本发明制备的磁性纳米复合材料壳聚糖修饰的二氧化硅包裹的磁性多壁碳纳米管的饱和磁化强度为22.9emu/g以上。该磁性纳米复合材料可以作为磁固相萃取吸附剂用于对多种喹诺酮类药物的同时定量分析。

Description

一种磁性纳米复合材料及其制备和在食品检测中的应用
技术领域
本发明属于食品检测技术领域，涉及一种磁性纳米复合材料及其制备和在食品检测中的应用，具体涉及一种离子液体分散液液微萃取和磁固相萃取(DLLME-MSPE)两步萃取技术结合超高效液相色谱串联质谱(UHPLC-MS/MS)对蜂蜜和牛奶中喹诺酮类抗生素进行选择性的萃取和痕量测定的应用。本发明同时提供了一种灵敏且高效的蜂蜜和牛奶中喹诺酮类抗生素的检测方法。
背景技术
动物源性食品中富含丰富的蛋白质、维生素、脂肪等，是维持身体健康不可或缺的一种食品。抗生素的使用对于动物起着重要的作用，不仅可以预防疾病、促进生长，还可以作为抗菌药物，治疗动物疾病。然而近年来，养殖业不合理使用和滥用抗生素引起了社会各界的广泛关注。滥用抗生素不但会使耐药性增强，更可能造成禽畜产品中抗生素的残留增加。严重的将会危害食品安全，威胁人类健康。因此，抗生素残留问题已经引起越来越多的关注。
由于其可能对人类和动物造成威胁，各国政府对于抗生素的残留都做出了相关限定。欧盟已经将不同动物组织中最大残留限量设定到100-500ng/g，喹诺酮类抗生素因其低成本、具有广谱的抗菌活性，在兽药中受到了广泛的应用。通常，喹诺酮类抗生素常以较低的浓度存在于食品样品中，因此对于动物源性食品中喹诺酮类抗生素残留的检测开发出一种富集倍数大、简便、低成本、快速、灵敏的方法是十分必要的理想工具。
目前检测蜂蜜与牛奶中喹诺酮抗生素残留的前处理方法有许多常见的方法：液液萃取、超声萃取、分散液液微萃取、固相萃取、分散固相分散微萃取等。传统的液液萃取方法操作繁琐、费时费力。而分散液液微萃取相对于传统液液萃取所需萃取溶剂量少、萃取速度快、萃取效率高、并且富集倍数高、操作简便，成为一种极具发展潜力的前处理方式。近年来，分散液液微萃取中离子液体的应用引起了广大关注。离子液体(ILs)具有挥发性小、易燃性好、热稳定性好、选择性溶解性好等独特的理化性质，发展成为一种环保型萃取溶剂。不同样品制备技术的结合是微萃取的潜在趋势。离子液体分散液液微萃取(IL-DLLME)具有良好的分析性能，但是，难以操作的分离步骤使其成为制备蜂蜜和牛奶样品的耗时方法。磁固相萃取(MSPE)需要简单的过程，但对目标化合物的回收率低于IL-DLLME。像这篇文献所说，为利用两种方法的优势，SPE可以与DLLME一起用于化妆品中六氯酚的测定[16]。因此，本发明将两种方法结合使用以帮助确定每种分析物并克服了每种方法的缺点。结果表明,该优化后的方法简便、高效、耗时短、回收率好,可应用于蜂蜜与脱脂牛奶中抗生素残留的检测。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术缺陷，提供一种富集倍数高、简便、低成本、灵敏的离子液体分散液液微萃取和磁固相萃取(IL-DLLME-MSPE)技术联用测定蜂蜜和牛奶中三种喹诺酮类抗生素的方法。采用本发明富集不同产地的蜂蜜与牛奶中的喹诺酮类抗生素可以提高实验的灵敏度。结合磁固相萃取可以解决分散液液微萃取中耗时离心冷冻步骤，提高了产物回收率，准确且灵敏的测定了痕量的喹诺酮类抗生素。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种在蜂蜜与牛奶中提取痕量喹诺酮类抗生素残留的方法：将蜂蜜用水稀释、牛奶用乙腈沉淀蛋白，利用超声辅助法提取目标分析物，牛奶样品离心。再利用离子液体分散液液微萃取结合磁固相分散萃取，采用UHPLC-MS/MS对蜂蜜和牛奶中的喹诺酮类抗生素进行选择性萃取和痕量测定。
本发明提供一种磁性纳米复合材料，所述的磁性纳米复合材料通过如下方法制备：
(1)由羧基化多壁碳纳米管、十二水合硫酸铁铵以及六水合硫酸亚铁铵在碱性条件中制备磁性多壁碳纳米管；
(2)由上一步合成的磁性多壁碳纳米管、正硅酸乙酯在乙醇和碱性条件下制备二氧化硅包裹的磁性碳纳米管；
(3)由上一步合成的二氧化硅包裹的磁性碳纳米管、壳聚糖、戊二醛在醋酸条件下制备壳聚糖修饰的二氧化硅包裹的磁性碳纳米管。
其中，
步骤(1)中羧基化多壁碳纳米管、十二水合硫酸铁铵以及六水合硫酸亚铁铵的质量比为：1.0：2.0-8.0：0.8-3.5。
步骤(1)中所述的羧基化多壁碳纳米管、十二水合硫酸铁铵和六水合硫酸亚铁铵的碱性条件为pH为10-12，通过加入氨水调节。
步骤(2)中所述的磁性多壁碳纳米管、正硅酸乙酯的质量比为：1:0.15-0.3；
所述的碱性条件为pH为10-12，通过加入氨水调节。
步骤(3)中所述的二氧化硅包裹的磁性碳纳米管、壳聚糖、戊二醛的质量比为：1：0.5-2：0.05-0.15；
所述的醋酸溶液的质量分数为2-3％。
具体地，
所述的磁性纳米复合材料通过如下方法制备：
将十二水合硫酸铁铵、六水合硫酸亚铁铵溶解在水中，将羧基化多壁碳纳米管加入到上述溶液中，在氮气保护下，加入氨水调节溶液pH10-12，并超声处理15-20min，混合物在40-60℃下搅拌0.5-1h以得到磁性多壁碳纳米管；
将正硅酸乙酯分散在乙醇中，在40-50℃下搅拌5-10min，然后加入磁性碳纳米管，逐滴加入氨水溶液调节溶液pH10-12，所得混合物在40-50℃下搅拌12-15h，以得到二氧化硅包裹的磁性多壁碳纳米管。
将壳聚糖分散在2-3％(w/v)的醋酸溶液中，将二氧化硅包裹的磁性多壁碳纳米管加入到上述溶液中，搅拌10-20min，之后逐滴滴加戊二醛溶液，所得混合物在50-60℃下搅拌4h，以得到壳聚糖修饰的二氧化硅包裹的磁性多壁碳纳米管。
本发明制备的磁性纳米复合材料壳聚糖修饰的二氧化硅包裹的磁性多壁碳纳米管的饱和磁化强度为22.9emu/g以上。
本发明制备的磁性纳米复合材料壳聚糖修饰的二氧化硅包裹的磁性多壁碳纳米管可以作为磁固相萃取吸附剂，采用IL-DLLME-MSPE作为蜂蜜和脱脂牛奶样品的前处理技术，并利用超高效液相色谱串联质谱作为检测工具，对喹诺酮类药物进行定量分析。尤其是对多种喹诺酮类药物同时定量分析。
本发明合成的磁性纳米复合材料壳聚糖修饰的二氧化硅包裹的磁性多壁碳纳米管作为磁固相萃取吸附剂并结合分散液液微萃取用于检测蜂蜜与牛奶中喹诺酮药物残留的方法，其具体步骤如下：
(1)样品的预处理
蜂蜜：称取一定量的蜂蜜于锥形瓶中，加蒸馏水稀释后，水浴加热，搅拌混匀使蜂蜜充分分散，制得蜂蜜样品溶液；
牛奶：吸取一定量的脱脂牛奶于离心管中，加入乙腈，超声混匀，在高速离心机下离心，取上清液吹干，用乙腈复溶，用蒸馏水定容至10mL，制得牛奶样品溶液。
(2)离子液体分散液液微萃取过程
在样品溶液中滴加HCl或NaOH溶液调节样品溶液的pH值。然后加入一定量的离子液体和分散剂并涡旋处理；
(3)磁固相萃取富集浓缩过程
向步骤(2)中混匀的样品溶液中加入磁性纳米材料，涡旋，磁铁吸附使其分离，弃去上清液，得残渣，于该残渣中加入洗脱液，涡旋，分离，得上清液备用；
(4)超高效液相色谱串联质谱(UHPLC-MS/MS)测定洗脱液中喹诺酮类抗生素的含量。
步骤(1)中，
蜂蜜与蒸馏水的质量体积比为1：10-20g/mL；脱脂牛奶与乙腈的质量体积比为10：1-3g/mL；
步骤(2)中，
pH值：2-6；所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸，分散剂为乙腈；
离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸([C4MIM][PF6]):乙腈的体积比为＝(20-80)μL:100μL；涡旋时间为1-5min。
步骤(3)中，
磁性纳米材料的加入量与样品溶液的重量体积比为0.2-5mg/mL，加入磁性纳米材料后涡旋时间1-5min；
所述的洗脱液为氨-乙腈混合溶液，其中氨水与乙腈的体积比为5％-60％。
步骤(3)中，
加入洗脱液后洗脱涡旋时间1-10min；
具体地，本发明可以采用如下方法制备：
(1)样品的预处理
称取蜂蜜称重0.5g，转移至50mL锥形瓶中，向样品中加入10mL蒸馏水稀释后，水浴加热搅拌混匀使基质充分分散，制得样品溶液；称取1g脱脂牛奶，加入3mL乙腈超声后高速离心使蛋白沉淀，取上清液吹干，用100μL乙腈复溶，用蒸馏水定容至10mL，制得样品溶液。
(2)离子液体分散液液微萃取过程
在上述样品溶液中通过滴加0.1mol/L的HCl或0.1mol/L的NaOH溶液，测量溶液pH值并调整为2～6。加入20～80μL[C4MIM][PF6]作为萃取剂，然后快速加入100μL的乙腈作为分散剂，涡旋1～5min。
(3)磁固相萃取富集浓缩过程
向步骤(2)中混匀的样品溶液中，加入5～50mg磁性纳米材料，涡旋1～5min，使用外部磁体在离心管底部分离材料，去除上清液，在残渣中加入0.5～5mL氨水乙腈(5％-60％)溶液，涡旋1～10min，分离，得上清液，吹干后用初始流动相复溶取样引入UHPLC-MS/MS中进行分析。
(4)超高效液相色谱串联质谱法测定(UHPLC-MS/MS)测定洗脱液中喹诺酮类抗生素的含量。
超高效液相色谱分离
色谱条件如下：色谱柱：ACQUITY UHPLC
Figure BDA0002459735090000051
C18色谱柱(2.1mm×100mm,1.7μm)；流动相：A：0.2％甲酸-水，B：乙腈；采用梯度洗脱程序，其梯度程序为：0-6min：45-50％B；6-8min：50-80％B；8-9min：80-45％B；9-12min：45％B；流速：0.2mL/min；柱温：35-40℃；进样量：10μL；
质谱检测
质谱检测条件如下：离子源：电喷雾电离源(ESI源)；检测方式：正离子模式；扫描方式：多反应离子检测(MRM)；离子源温度：110℃；毛细管电压：3.5kV；脱溶剂气温度：400℃；脱溶剂气流速：450L/hr。
本发明与传统测定抗生素的方法相比，具有以下优点：
本发明的检测限低于大多数其他已报道方法。同时，本发明的提取时间更短。本方法将离子液体分散液液微萃取和磁固相分散微萃取联用，操作简单、富集倍数高、基质干扰小、回收率高优点，适用于复杂动物源性食品中喹诺酮类药物残留的检测，该前处理方法为样品前处理技术的开发应用提供了新思路，可以作为监测喹诺酮类药物残留的可靠方法。
附图说明
图1为MWCNT、Fe3O4@SiO2-MWCNT和CS-MWCNTs的FTIR光谱；
图2为CS和CS-MWCNTs的X射线衍射图；
图3为Fe3O4@SiO2-MWCNT和CS-MWCNTs的磁滞回线图；
图4为CS-MWCNTs的透射电子显微镜图；
图5为MWCNT、Fe3O4-MWCNT、Fe3O4@SiO2-MWCNT和CS-MWCNTs表面形态和结构形态图；
图6为IL-DLLME最优离子液体的选择(A)，IL-DLLME离子液体最优体积的选择(B)，MSPE萃取步骤中盐浓度的影响(C)；
图7为MSPE萃取及洗脱步骤的响应曲面图模型。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,对本发明做进一步的详细说明,但不构成对本发明的任何限制,任何在本发明权利要求保护范围内所做的有限次修改、仍在本发明的权利要求保护范围之内。
实施例1
1、仪器设备及试剂
1.1仪器：
Mettler Toledo AL104电子天平(瑞士梅特勒-托利多公司)，恒温水浴锅(上海亚荣生化仪器厂)，kq5200超声波清洗机(昆山超声波仪器有限公司)，JJ-1精密増力电动搅拌器(常州市江南实验仪器厂)，JP200-24型试管氮吹浓缩仪(上海旌派仪器有限公司)，上海旌派仪器有限公司(上海旌派仪器有限公司)，高速离心机，XK-80A快速混匀器(江苏新康医疗器械有限公司)，ACQUITY Ultra Performance LCTM超高效液相色谱仪(美国Waters公司)，Quattro microTM API三重四级杆串联质谱仪配备ESI源(美国Waters公司)
1.2试药：
去离子水(娃哈哈集团有限公司)，盐酸、氢氧化钠和无水乙醇(天津市恒兴化学试剂制造有限公司)，色谱纯甲醇、乙腈(山东禹王实业有限公司)，十二水合硫酸铁铵(分析纯，天津恒兴化学试剂有限公司)六水合硫酸亚铁铵(分析纯，天津恒兴化学试剂有限公司),羧基化多壁碳纳米管(天津恒兴化学试剂有限公司)，壳聚糖(粘度为100至200mpa.s，上海罗恩试剂)，正硅酸乙酯，氨水(分析纯，天津恒兴化学试剂有限公司)，氟甲喹、恩诺沙星、环丙沙星对照品(成都德思特生物技术公司)
1.3磁性纳米材料的制备
1.3.1磁性碳纳米管(MWCNT-Fe3O4)的制备
称取4.18g的十二水合硫酸铁铵和1.70g的硫酸亚铁铵，溶解在200mL水中，得到澄清溶液。向水中加入1.0g羧基化多壁碳纳米管，超声10min，在氮气保护下加入氨水使悬浊液的pH值调至11。随后，在50℃下将所得混合物搅拌30min。待混合物冷却至室温后，用磁铁将磁性材料从混合物中分离出来并用纯水和乙醇分别淋洗三次，60℃下干燥10h，研磨，用于进一步制备二氧化硅包裹的的磁性多壁碳纳米管。
1.3.2二氧化硅包裹磁性碳纳米管(MWCNT-Fe3O4@SiO2)的制备
将300μL的正硅酸乙酯溶解在25mL的无水乙醇中，加入1mL氨水和1mL的蒸馏水，称取0.5g研磨后的磁性碳纳米管加入混合溶液中。在40℃下将所得混合物搅拌12h。待混合物冷却至室温后，用磁铁将磁性材料与混合物分离，用蒸馏水和乙醇分别洗涤三次，以除去磁性表面未反应的混合物，将所得磁性材料在60℃下干燥6h，研磨用于下一步制备壳聚糖修饰的二氧化硅包裹的磁性多壁碳纳米管。
1.3.3壳聚糖修饰的二氧化硅包裹磁性碳纳米管(CS-MWCNT)的制备
首先，将0.4g壳聚糖溶解于40mL的2％(w/v)醋酸溶液中，向混合溶液中加入0.4g二氧化硅包裹磁性碳纳米管，将混合溶液超声10min，在50℃搅拌下加入200μL的戊二醛溶液反应4h。待混合物冷却至室温后，用磁铁将磁性材料与混合物分离，用醋酸溶液、蒸馏水和乙醇分别洗涤三次，以除去未反应的壳聚糖。将所得磁性材料在60℃下干燥4h，研磨供下一步使用。
1.4样品的前处理
称取不同产地的蜂蜜称重0.5g，转移至50mL锥形瓶中，向样品中加入10mL蒸馏水稀释后，水浴加热搅拌混匀使基质充分分散，制得样品溶液；称取不同品牌的1g脱脂牛奶，加入3mL乙腈超声后，在13000r/min高速离心10min，使蛋白沉淀，取上清液吹干，用100μL乙腈复溶，用蒸馏水定容至10mL，制得样品溶液。
1.5IL-DLLME和MSPE前处理过程
取步骤1.4项下的样品溶液，滴加0.1mol/L的HCl或0.1mol/L的NaOH溶液，测量溶液pH值并调整为4。之后,将60μL的1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸([C4MIM][PF6])和100μL的乙腈添加到上述溶液中，涡旋混合2min。然后,加入30mg的壳聚糖修饰的二氧化硅包裹的磁性碳纳米管(CS-MWCNT)涡旋3min。用磁铁分离磁性纳米粒子，静置后弃去上清液。在上述材料中加入4mL的60％氨水乙腈作为洗脱溶剂，涡旋处理10min以洗脱待测物。再次使用磁铁将材料与洗脱液分离，洗脱液在35℃下氮气吹干，收集残渣。用400μL初始流动相溶解上述所得残渣，过0.45μm有机滤膜，取续滤液进行后续分析。
2.1对CS-MWCNT纳米材料的表征
通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)，X射线衍射(XRD)，扫描电子显微镜(SEM)，振动样品磁力计(VSM)和透射电子显微镜(TEM)对磁性纳米复合材料CS-MWCNT进行了表征。
MWCNT的FTIR光谱记录在400-4000cm-1的范围内，如图1所示。在FTIR光谱中观察到几个特殊峰，这证实了CS-MWCNTs复合物的形成。在2920和2850cm-1处观察到的两个峰归因于-CH2基团的C-H伸展。羰基C＝O的拉伸振动出现在1628cm-1处。在1082cm-1处的峰对应于Si-O-Si键，在793cm-1处的峰归因于O-Si-O对称拉伸振动。在581cm-1处的特征峰对应于Fe-O键的拉伸振动。壳聚糖中N-H和O-H的3142至3478cm-1处具有强而宽的拉伸振动带，这些特征分配证明了CS，SiO2和Fe3O4被掺杂到MWCNTs聚合物中。
XRD进一步表征了CS-MWCNTs复合材料(图3)。在CS-MWMT中观察到峰的衍射，包括在2θ＝21.5°、25.7°、30.1°、35.6°、43.1°和57.1°处的主峰。在2θ＝5.7°，30.1°和43.1°处观察到的峰对应于MWCNT的特征峰。Fe3O4的峰位于35.6°和57.1°，表明Fe3O4纳米颗粒已成功合成。在CS-MWCNT中，CS的特征峰出现在2θ＝21.5°处(2θ＝20.1°)，表明壳聚糖颗粒与磁性MWCNTs-Fe3O4@SiO2材料共存。
如图3所示，MWCNT-Fe3O4和CS-MWCNTs的相关磁化强度随磁场的增加而增加，CS-MWCNTs和MWCNT-Fe3O4的饱和磁化强度测得为22.9emu/g和29.2emu/g。CS-MWCNTs的饱和磁化强度低于Fe3O4-MWCNT，这表明在磁性Fe3O4-MWCNT的表面上覆盖有二氧化硅层和壳聚糖聚合物。
TEM分析进一步验证了CS-MWCNT的产生。通过图4所示的TEM图像，我们可以看到黑色代表着Fe3O4，而灰白色为SiO2。这表明成功的形成了二氧化硅和磁性纳米粒子的核-壳结构。
用SEM技术研究了MWCNT-COOH，MWCNTs-Fe3O4，MWCNTs-Fe3O4@SiO2和CS-MWCNTs的表面形貌，结果分别如图5所示。首先，图5显示CS-MWCNT的表面是粗糙的，而MWCNT-COOH的表面是光滑的，表明MWCNT纳米复合材料被改性，通过合成CS改善了碳纳米管聚集的特性。综上所述，可以证明CS-MWCNT已成功合成。
2.2 IL-DLLME(分散液液微萃取)条件的优化
在IL-DLLME过程中，作为萃取剂的离子液体应满足水溶性低、对目标分析物萃取能力好等要求。如图6A所示，以[C4MIM][PF6]为萃取剂，萃取回收率最高。考察了体积对萃取回收率的影响，从图6B中可以看出，60μL的[C4MIM][PF6]提取回收率最高。超过60μL的[C4MIM][PF6]不能以微滴的形式分离目标分析物并附着在管壁上，使回收率降低。
2.3 MSPE(磁固相萃取)条件的优化
在MSPE过程中，单独考察了盐浓度和解析溶剂种类对吸附性能的影响。如图6C所示，盐浓度增加使吸附能力降低，当盐浓度为0时能达到最大回收率，这是由于盐析作用与静电作用的相互排斥导致的，盐析作用影响了磁固相材料与目标化合物之间的静电吸引作用，使回收率降低。洗脱液考察了乙腈，丙酮，甲醇，氨乙腈。结果显示氨乙腈洗脱效果最好。
为了充分考虑各主要参数之间的相互作用，我们通过响应面拟合的Box-Behnken设计(BBD)方法，得到了其他参数的最优条件。如图7中结果所示，最佳吸附条件为pH值为4，吸附剂用量为30mg，吸附时间为3min；洗脱液中氨水含量为60％氨乙腈；洗脱液体积为4mL，洗脱时间为10min，可以获得最佳的吸附回收率。
3.1利用Waters AcquityTM超高液相色谱和Micromass Quattro MicroTM API质谱系统测定蜂蜜与牛奶中3种喹诺酮类药物的含量
色谱柱：ACQUITY
Figure BDA0002459735090000092
BEH C18色谱柱(2.1mm×100mm,1.7μm)
流动相：A：0.2％甲酸-水，B：乙腈
梯度洗脱程序：0-6min：45-50％B；6-8min：50-80％B；8-9min：80-45％B；9-12min：45％B
流速：0.2mL/min
柱温：40℃
进样量：10μL；
离子源：电喷雾电离源(ESI源)
检测方式：正离子模式
扫描方式：多反应离子检测(MRM)
离子源温度：110℃
毛细管电压：3.5kV
脱溶剂气温度：400℃
脱溶剂气流速：450L/hr。
3种目标分析物用于定量分析的质谱参数见表1。
表1 3种喹诺酮类药物的质谱条件
Figure BDA0002459735090000091
3.1.1方法学验证
用分析天平精密称定环丙沙星、恩诺沙星、氟甲喹对照品，恩诺沙星和氟甲喹用色谱级甲醇溶解对照品，环丙沙星用1％甲酸甲醇溶解对照品，将上述对照品稀释成系列浓度的标准溶液，按上述色谱条件进行测定。
基质匹配标准曲线：取10mL样品溶液，加入混合标准溶液，配制成一系列浓度的加标水样，按照步骤(3)处理，所得残渣用400μL初始流动相复溶，从而制备得到系列基质匹配标准溶液。采用基质匹配标准曲线对蜂蜜和脱脂牛奶中的3种喹诺酮类药物进行定量分析。结果见表2。
基质效应的计算
基质效应(ME)，提取回收率(RE)和总流程效率(PE)分别由下式计算：
ME(％)＝(D-A)/B×100％
RE(％)＝(C-A)/(D-A)×100％
PE(％)＝ME×RE/100
基质效应结果见表2。
灵敏度及标准曲线
使用信噪比法测定仪器检测限(IDL)和定量限(IQL)。不同水样的方法检测限(MDL)和方法定量限(MQL)分别由下式计算：
Figure BDA0002459735090000101
Figure BDA0002459735090000102
由表2可知，3种喹诺酮类药物在蜂蜜样品和在牛奶样品中呈现良好的线性关系(相关系数均大于0.993)，此外方法定量限均低于10ng/g，表明方法灵敏度高
表2.3种喹诺酮类药物的线性范围、相关系数、方法检测限和方法定量限
Figure BDA0002459735090000103
配制出低中高三个浓度点，每个浓度平行做3份，连续做三天。
(1)低浓度点溶液的配制方法：精密量取每份加入25ng/g的10mL经处理后的蜂蜜或牛奶样品溶液，在上述样品溶液中通过滴加0.1mol/L的HCl或0.1mol/L的NaOH溶液，测量溶液pH值并调整为4。加入60μL[C4MIM][PF6]作为萃取剂，然后快速加入100μL的乙腈作为分散剂，涡旋1～5min。向涡旋后的样品溶液中，加入30mg磁性纳米材料，涡旋3min，使用外部磁体在离心管底部分离材料，去除上清液，在残渣中加入4mL氨水乙腈(60％)溶液，涡旋10min，分离，得上清液，吹干后用初始流动相复溶取样引入UHPLC-MS/MS中进行分析。
(2)中浓度点溶液的配制方法：精密量取每份加入500ng/g的10mL经处理后的蜂蜜或牛奶样品溶液，在上述样品溶液中通过滴加0.1mol/L的HCl或0.1mol/L的NaOH溶液，测量溶液pH值并调整为4。加入60μL[C4MIM][PF6]作为萃取剂，然后快速加入100μL的乙腈作为分散剂，涡旋1～5min。向涡旋后的样品溶液中，加入30mg磁性纳米材料，涡旋3min，使用外部磁体在离心管底部分离材料，去除上清液，在残渣中加入4mL氨水乙腈(60％)溶液，涡旋10min，分离，得上清液，吹干后用初始流动相复溶取样引入UHPLC-MS/MS中进行分析。
(3)高浓度点溶液的配制方法：精密量取每份加入800ng/g的10mL经处理后的蜂蜜或牛奶样品溶液，在上述样品溶液中通过滴加0.1mol/L的HCl或0.1mol/L的NaOH溶液，测量溶液pH值并调整为4。加入60μL[C4MIM][PF6]作为萃取剂，然后快速加入100μL的乙腈作为分散剂，涡旋1～5min。向涡旋后的样品溶液中，加入30mg磁性纳米材料，涡旋3min，使用外部磁体在离心管底部分离材料，去除上清液，在残渣中加入4mL氨水乙腈(60％)溶液，涡旋10min，分离，得上清液，吹干后用初始流动相复溶取样引入UHPLC-MS/MS中进行分析。得到的数据计算回收率和相对标准偏差，结果如表3所示，日内RSDs小于10.92，日间RSDs小于10.91％，重现性较好。
表4.各待测物的加标回收率及日内、日间精密度
Figure BDA0002459735090000111
3种喹诺酮类抗生素在蜂蜜与脱脂牛奶中残留含量的测定
按上述步骤处理各样品，按上述步骤(3)富集浓缩后，按上述步骤(4)测样，得到响应结果，按外标一点法计算含量，结果见表4。
表4实际样品中各待测物的实际含量
Figure BDA0002459735090000121
ND：未检测到,NQ：低于定量限
实验结果表明：通过方法的加标回收率和基质效应，所建方法成功应用于蜂蜜与脱脂牛奶中3种喹诺酮药物的测定。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁性纳米复合材料，其特征在于，通过如下方法制备：
(1)由羧基化多壁碳纳米管、十二水合硫酸铁铵以及六水合硫酸亚铁铵在碱性溶液中制备磁性多壁碳纳米管；
(2)由上一步合成的羧基化磁性多壁碳纳米管、正硅酸乙酯在乙醇和碱性条件下制备二氧化硅包裹的磁性碳纳米管；
(3)由上一步合成的二氧化硅包裹的磁性碳纳米管、壳聚糖、戊二醛在醋酸条件下制备壳聚糖修饰的二氧化硅包裹的磁性碳纳米管。
2.如权利要求1所述的磁性纳米复合材料，其特征在于，步骤(1)中多壁碳纳米管、十二水合硫酸铁铵以及六水合硫酸亚铁铵的质量比为：1.0：2.0-8.0：0.8-3.5。
3.如权利要求1所述的磁性纳米复合材料，其特征在于，步骤(2)中所述的磁性碳纳米管、正硅酸乙酯的质量比为：1:0.15-0.3。
4.如权利要求1所述的磁性纳米复合材料，其特征在于，步骤(3)中所述的二氧化硅包裹的磁性碳纳米管、壳聚糖、戊二醛的质量比为：1：0.5-2：0.05-0.15。
5.权利要求1-4任何一项所述的磁性纳米复合材料在食品中喹诺酮类抗生素检测中的应用。
6.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的喹诺酮类抗生素为环丙沙星、恩诺沙星、氟甲喹中的一种或几种。
7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，包括如下步骤：
(1)样品的预处理
蜂蜜：称取一定量的蜂蜜于锥形瓶中中，加蒸馏水稀释后，水浴加热，搅拌混匀使蜂蜜充分分散，制得蜂蜜样品溶液；
牛奶：吸取一定量的脱脂牛奶于离心管中，加入乙腈，超声混匀，在高速离心机下离心，取上清液吹干，用乙腈复溶，用蒸馏水定容至10mL，制得牛奶样品溶液；
(2)离子液体分散液液微萃取过程
在样品溶液中滴加HCl或NaOH溶液调节样品溶液的pH值，然后加入一定量的离子液体和分散剂并涡旋处理；
(3)磁固相萃取富集浓缩过程
向步骤(2)中混匀的样品溶液中加入磁性纳米材料，涡旋，磁铁吸附使其分离，弃去上清液，得残渣，于该残渣中加入洗脱液，涡旋，分离，得上清液备用；
(4)超高效液相色谱串联质谱测定洗脱液中喹诺酮类抗生素的含量。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，
步骤(2)中所述的离子液体为1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸，分散剂为乙腈，1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸([C4MIM][PF6]):乙腈的体积比为(20-80)μL:100μL。
9.如权利要求7所述的应用，其特征在于，
步骤(3)中，磁性纳米材料的加入量与样品溶液的重量体积比为：0.2-10mg/mL。
10.如权利要求7所述的应用，其特征在于，
步骤(4)中，
UHPLC-MS/MS法的检测参数超高效液相色谱分离的色谱条件如下：色谱柱：ACQUITYUHPLC
Figure FDA0002459735080000021
C18色谱柱(2.1mm×100mm,1.7μm)；高效液相色谱的流动相为：A：0.2％甲酸-水，B：乙腈；采用梯度洗脱程序，其梯度程序为：0-6min：45-50％B；6-8min：50-80％B；8-9min：80-45％B；9-12min：45％B；流速：0.2mL/min；柱温：35-40℃；进样量：10μL；
质谱条件为：离子源：电喷雾电离源(ESI源)；检测方式：正离子模式；扫描方式：多反应离子检测(MRM)；离子源温度：110℃；毛细管电压：3.5kV；脱溶剂气温度：400℃；脱溶剂气流速：450L/hr。
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