磁性固相萃取在食品安全检测中的应用进展

本文介绍了磁性固相萃取技术,综述了近5年来磁性固相萃取技术在食品中重金属、农药、兽药、合成色素及其他有机污染物残留检测中的应用进展,并展望了磁性固相萃取技术的发展方向(引用文献56篇)。     

基于混合吸附剂磁性固相萃取/高效液相色谱-串联质谱法测定水中磺胺和喹诺酮类抗生素残留

通过制备磁性大孔有机共聚物材料(Fe3O4@SiO2@PLS)和磁性金属有机骨架材料(Fe3O4@ZIF-8),将两种材料同时作为磁性吸附剂,建立了混合吸附剂磁性固相萃取/高效液相色谱-串联质谱(MSPE/HPLC-MS/MS)测定水中4种磺胺类和8种喹诺酮类抗生素残留的分析方法.通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变...     

磁性固相萃取结合GC－MS检测烟叶中拟除虫菊酯类农药残留

该文基于β-环糊精（β-CD）的磁性复合材料（Fe3O4@SiO2@β-CD）建立了磁固相萃取结合气相色谱－质谱法同时检测烟草中联苯菊酯、甲氰菊酯、氟氯氰菊酯和溴氰菊酯4种拟除虫菊酯类农药残留的分析方法,对比了键合不同环糊精衍生物的复合材料（Fe3O4@SiO2@α-CD、Fe3O4@SiO2@β-CD和Fe3O4@SiO2@γ-CD）对4种拟除虫菊酯类农药的吸附性能,发现Fe3O4@SiO2@β-CD对4种目标分析物具有最高的萃取率。并采用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射仪和微孔吸附材料分析测试仪对制备的磁性材料进行表征,考察了萃取时间、解吸时间、解吸溶剂、溶液pH值和盐离子浓度等对磁性复合材料萃取性能的影响,通过萃取容量实验研究经β-CD修饰前后的磁性复合材料对萃取性能的变化。结果显示,相比于未经修饰的Fe3O4和Fe3O4@SiO2,Fe3O4@SiO2@β-CD的萃取能力显著提升,该磁性复合材料Fe3O4@SiO2@β-CD可用于烟叶样品中4种拟除虫菊酯类农药的测定,线性范围为0.1～3.0 mg/kg,相关系数为0.998 1～0.999 8,检出限均为0.03 mg/kg,定量下限均为0.1 mg/kg,3个加标水平下的回收率为65.9%～107%,相对标准偏差（RSD,n = 3）为0.70%～12%。方法可用于烟叶中联苯菊酯、甲氰菊酯、氟氯氰菊酯和溴氰菊酯4种拟除虫菊酯类农药残留的检测。     

Fe3O4纳米粒子修饰多壁碳纳米管的制备及在水和蜂蜜样品中痕量菊酯类农药分析中的应用

通过化学共沉淀法使Fe₃O₄纳米粒子负载于酸化多壁碳纳米管(AMWNTs)表面,得到Fe₃O₄/AMWNTs磁性纳米材料。该材料具有很好的磁响应度和分散性,将其用于富集痕量拟除虫菊酯类农药残留,结果证明该复合材料对菊酯类农药的吸附性能良好。通过对影响萃取性能的几种因素如离子强度、萃取时间和解吸时间依次进行优化,在最优条件下,建立了Fe₃O₄/AMWNTs磁性分散固相萃取-气相色谱测定6种菊酯类农药残留的分析方法。线性范围在0.5~50 μg/L之间,相关系数(R²)大于0.990,检出限为0.07~0.20 μg/L,精密度为3.8%~8.1%。该方法用于河水、鱼塘水和两种市售蜂蜜中菊酯类农药的残留分析,回收率高于78.4%。该方法操作简便、灵敏度高,能够满足环境水样及蜂蜜样品中痕量菊酯农药残留的分析需求。     

浊点萃取-异辛烷反萃取-气相色谱测定茶叶中拟除虫菊酯农药残留

建立了浊点萃取-异辛烷反萃取-气相色谱(ECD)检测茶叶中联苯菊酯(Bifenthrin)、甲氰菊酯(Fenpropathrin)、功夫菊酯(Cyhalothrin)、氯菊酯(Permethrin)、氰戊菊酯(Fenvalerate)、溴氰菊酯(Deltamethrin)6种拟除虫菊酯农药残留的方法.对含1.2%(m/V)聚乙二醇6000(PEG6000)表面活性剂和40%(m/V)(NH4)2SO4的6种拟除虫菊酯溶液进行加热萃取,所获得的富集相用异辛烷超声反萃取,并经离心对上层异辛烷溶液进行进一步净化处理,即可获得富集倍数达75倍的6种农药.本方法的检出限(LOD)为:联苯菊酯、甲氰菊酯和功夫菊酯0.4 μg/kg;氰戊菊酯2.1 μg/kg;氯菊酯和溴氰菊酯3.0 μg/kg;用本方法测定了新鲜茶叶中6种拟除虫菊酯农药,含量分别为4.17, 4.15, 4.09, 4.01, 3.93和3.51 μg/kg.在上述茶叶样品中添加20 μg/kg 的6种农药后测定,添加回收率为72.3%～85.6%; 相对标准偏差为2.2%～5.6%.     

微波辅助萃取-固相微萃取-气相色谱法同时测定茶叶中的有机氯和拟除虫菊酯农药残留

建立了微波辅助萃取-固相微萃取-气相色谱(MAE-SPME-GC)同时测定茶叶中六六六(α-BHC,β-BHC,γ-BHC,δ-BHC 4种异构体)、滴滴涕类(DDD,DDE,o,p′-DDT,p,p′-DDT)、氯氰菊酯(cypermethrin)和氰戊菊酯(fenvalerate)等10种农药残留的方法。采用外标法定量,除氰戊菊酯外,农药的质量浓度与其色谱峰面积在一定范围内有较好的线性关系,相关系数为0.9705～0.9984。10种组分的加标回收率为64%～121%,相对标准偏差为10.4%～22.9%,检测限为1～50 ng/L。应用该方法测定了市场上3种茶叶中上述农药残留的含量。     

低温冷冻及分散固相萃取净化-超高效液相色谱-串联质谱法测定植物油中104种农药残留

建立了适用于植物油中104种农药残留的检测方法。通过液液萃取(LLE)提取目标化合物,再借助离心、冷冻和分散固相萃取(D-SPE)净化手段,依托超高效液相色谱-串联质谱测定。以回收率和共提取物为衡量指标,着重优化了6种提取方式、不同冷冻时间及PSA(primary secondary amine)、GCB(graphite carbon black)和C18这3种不同固相萃取填料不同组合的效果。在0.01、0.02和0.05 mg/kg水平的平均添加回收率为55%~121%, RSD为0.47%~19.2%, 80%的目标物的定量限可达到1 μg/kg,低于我国相关标准限量,能够满足多种农药残留同时分析的要求。该方法步骤简便、可靠、稳定,可应用于进口植物油中多种农药残留的快速检测与确证的日常检测工作中,具有一定的推广价值。     

磁固相萃取/气相色谱-串联质谱法测定花生中多种农药残留

采用溶剂热反应法一步合成制备出石墨烯基铁氧化物磁性材料(G-Fe3O4),将其作为磁固相萃取吸附剂,通过优化样品提取液稀释比例、萃取材料用量、萃取时间、洗脱剂的种类和体积等条件,并结合气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)技术,建立了花生样品中9种常用农药多残留的检测方法。结果表明,该方法对9种农药的检出限为0.07~1.85μg/kg,线性范围为0.23~1 000μg/kg,相关系数(r2)均不低于0.994;在低、中、高3个不同加标水平下的平均回收率为81.9%~119.3%,相对标准偏差(RSD)为2.1%~6.6%。该方法简便易行、回收率高、稳定性好、成本低,为花生等高油脂复杂基质中农药多残留检测提供了一种快捷、高效、准确的分析方法。     

气相色谱–串联质谱法测定中药材中35种农药残留的样品处理方法

分析对比气相色谱–串联质谱(GC–MS/MS)法测定中药材中35种农药残留的3种样品处理方法,为中药材中农药残留检测提供参考.以乙腈为提取溶剂,样品经高速匀浆提取后,取提取液进行净化处理.比较了基于QuEChERS原则的处理方法、石墨化碳黑–氨基复合固相萃取(GCB–NH2)法和亲水亲油平衡材料固相萃取(HLB)法3种...     

磁性碳纳米管固相萃取-原子荧光光谱法测定水中痕量镉

建立了检测水中痕量镉的磁性固相萃取-原子荧光光谱法。制备磁性碳纳米管,以其作为固相萃取吸附剂用来萃取和富集水中的痕量镉,采用氢化物发生-原子荧光光谱法进行检测。在最佳条件下,镉在0.05~5.0μg·L-1范围内呈线性,检出限(3σ)为1.6 ng·L-1。加标回收率在97.1%~101%之间,测定值的相对标准偏差在1.6%~4.8%之间。方法用于分析标准物质,测定值与认定值相符。     

石墨烯量子点磁性复合纳米粒子分散固相微萃取-毛细管电泳法测定肉桂酸及其衍生物

通过一步化学共沉淀法制备了石墨烯量子点(graphene quantum dots,GQDs)包覆的Fe3O4磁性纳米复合材料(Fe3O4-GQDs),并将其用于肉桂酸及其衍生物(肉桂酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、4-甲氧基肉桂酸、阿魏酸、反-4-羟基肉桂酸)的固相微萃取,并与毛细管电泳联用建立了测定肉桂酸及其衍生物的新方法。实验考察了吸附溶液的pH值、吸附时间、吸附剂用量、脱附时间等因素对萃取效率的影响。实现了肉桂酸及其衍生物的快速高效富集和高灵敏度检测,加标回收率为86.2%~96.2%,相对标准偏差为1.8%~4.3%。结果表明,合成的Fe3O4-GQDs磁性纳米粒子可作为一种良好的吸附材料应用于特定样品的富集。     

硼酸官能化金属-有机骨架磁性纳米复合材料的制备及其在茶叶农药残留检测中的应用

在茶叶的农药残留检测中,茶多酚及色素具有很强的基质效应,严重影响了色谱检测结果。该文将Fe₃O₄磁性纳米粒子与硼酸官能化金属有机骨架(BA-MOF)材料相结合,制备出一种对茶多酚等基质具有高效捕获能力的吸附材料Fe₃O₄@BA-MOF。结合气相色谱-质谱联用技术,建立了一种茶叶样品中农药残留的有效分析方法。通过在金属有机骨架结构中引入硼酸配体,将其作为顺式二醇的识别位点,实现对茶多酚的高效捕获。这种新型材料具有快速磁分离,比表面积高,功能位点丰富等优点。通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜以及X射线粉末衍射仪对制备材料进行了表征。同时对吸附剂的固相吸附条件(溶液pH、吸附剂用量、吸附时间)进行了优化,结果显示,50 mg Fe₃O₄@BA-MOF吸附材料可在5 min内去除74.58%茶多酚,溶液pH在7.0时效果最佳。利用硼亲和与茶多酚之间的可逆化学反应,通过调节溶液pH,可使Fe₃O₄@BA-MOF具有循环利用性,经过4次循环使用后仍具有优异的吸附性能。引入Fe₃O₄磁性纳米粒子,使其在样品前处理过程中表现出快速磁响应特性,提高前处理效率。在茶叶农药残留检测的实际应用中,经过Fe₃O₄@BA-MOF前处理后,10种农药的平均加标回收率为75.8%~138.6%, RSD为0.5%~18.7%(n=3)。研究结果表明,所制备的Fe₃O₄@BA-MOF纳米复合材料可以特异性吸附茶多酚基质,在茶叶的农药残留检测中具有净化基质,提高检测效率的功能,适用于茶叶中农药的检测分析。     

基于介孔Fe3O4@mSiO2@Cu2+磁性纳米粒子的固相萃取-高效液相色谱法测定水中微囊藻毒素

通过水热合成和常温合成的方法制备了介孔Fe₃O₄@mSiO₂@Cu²⁺磁性复合纳米粒子(NPs),其具有均匀的尺寸大小、良好的磁性能和特异的选择性。本研究将合成的NPs用作磁性固相萃取(MSPE)介质,结合高效液相色谱(HPLC)发展了一种测定水样品中痕量微囊藻毒素MC-LR的方法。在优化MSPE和HPLC条件后,该方法在0.1~15 μg/L范围内呈现良好的线性,线性相关系数(r)为0.9994,检出限为0.025 μg/L,定量限为0.082 μg/L。进一步将该方法用于水样中痕量藻毒素分析,结果发现回收率达到78%。这一结果表明:制得的磁性纳米粒子具有良好的萃取性能,可有效用于水样中痕量藻毒素的测定。     

基于Fe_3O_4/乙二胺四乙酸磁性粒子的集成化蛋白质组学方法

建立了基于Fe_3O_4/乙二胺四乙酸(EDTA)磁性粒子的集成化蛋白质组学研究方法。首先用共沉淀法合成EDTA负载的Fe_3O_4/EDTA磁性粒子。在优化的溶液条件下(95%乙腈-1%三氟乙酸,体积分数),100μg Fe_3O_4/EDTA磁性粒子可吸附12.4μg牛血清白蛋白(BSA),吸附容量是商品化磁珠的10倍左右。以BSA作为标准蛋白质,对所合成的Fe_3O_4/EDTA磁性粒子作为蛋白质组学反应器的酶解时间进行了优化,发现Fe_3O_4/EDTA磁性粒子处理BSA酶解1、8和16 h的肽段序列覆盖率和特征肽段结果相当。因此,可以将复杂的蛋白质样品前处理时间缩短至2 h内。最后,将所合成的Fe_3O_4/EDTA磁性粒子应用于血清的蛋白质组学研究,成功地鉴定出218种蛋白质,其中包含了41种美国食品药品管理局(FDA)认证的生物标志物。所发展的基于Fe_3O_4/EDTA磁性粒子的蛋白质组学样品前处理方法将蛋白质样品预富集、还原、烷基化、酶解、多肽除盐和洗脱等步骤集成到一起,减少了样品转移和处理所造成的损失。这种技术具有快速、灵敏和易于操作的特点,可用于临床蛋白质组学研究。     

基于SiO_(2)@Fe_(3)O_(4)的磁性纳米材料分离富集谷物中痕量黄曲霉毒素B_(1)北大核心CSCD

将SiO_(2)包覆的Fe_(3)O_(4)磁性纳米材料(SiO_(2)@Fe_(3)O_(4))表面偶联识别黄曲霉毒素B_(1)(AFB_(1))的抗体(Ab),用于特异性分离富集谷物中的AFB_(1),进而与高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS)结合,用于大米、玉米和小麦中AFB_(1)的高效准确检测。采用微波辅助水热合成法制备得到Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒,并用100μL正硅酸乙酯(TEOS)对其进行SiO_(2)的包覆,得到SiO_(2)@Fe_(3)O_(4)磁性纳米材料,随后进行抗体的偶联得到Ab-SiO_(2)@Fe_(3)O_(4);以pH=7.4的磷酸盐缓冲液(PBS)作为富集缓冲液,加入8 mg Ab-SiO_(2)@Fe_(3)O_(4),在37℃下反应10 min进行AFB_(1)的分离富集,随后采用甘氨酸-盐酸(Gly-HCl)缓冲液对Ab-SiO_(2)@Fe_(3)O_(4)分离富集的AFB_(1)进行洗涤,将洗涤液氮吹后复溶,采用高效液相色谱-串联质谱法检测。在最佳条件下,方法检测AFB_(1)的线性范围为2~50μg/L,相关系数(R^(2))>0.99,检出限为0.04μg/kg,定量限为0.13μg/kg。在4个不同加标水平下,AFB_(1)在3种谷物基质中的加标回收率为76.21%~92.85%,RSD≤5.29%。大米、玉米和小麦等实际谷物样品中AFB_(1)的测定结果显示,在1个小麦样品和2个玉米样品中检出AFB1,其含量分别为0.38、0.13和0.47μg/kg,其他样品中并未发现AFB_(1)。方法将磁性纳米材料与HPLC-MS/MS相结合,实现了AFB_(1)的高效分离富集,富集材料成本低廉,储存性能好,在30 min内即可完成前处理过程,可在较短的时间内实现大批量样品的实际分析,在谷物中真菌毒素的检测方面具有良好的应用前景。     

磁性反相限进材料的制备及其应用

以磁性二氧化硅（Fe₂O₃@SiO₂）为基质,利用表面原子转移自由基聚合技术（SI-ATRP）,在改性后的Fe₂O₃@SiO₂内表面接枝甲基丙烯酸十八烷基酯（SMA）、外表面接枝甲基丙烯酸缩甘油酯（GMA）,酸解后得到磁性反相限进材料Fe₂O₃@SiO₂-SMA-GMMA,并通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、振动样品磁强计（VSM）和元素分析对其进行表征。研究表明,Fe₂O₃@SiO₂-SMA-GMMA对牛血清白蛋白（BSA）的排阻能力为90.4%;对磺胺异恶唑（SIZ）、磺胺二甲氧基嘧啶（SDM）、甲氧苄啶（TMP）和磺胺甲基嘧啶（SMR）的最大吸附量分别为2.76、2.24、1.51和1.34 mg/g。Fe₂O₃@SiO₂-SMA-GMMA应用于牛奶和牛血清样品中SIZ、SMR和SDM的分离富集,SIZ、SMR和SDM的加标回收率为88.7%~90.8%,相对标准偏差为3.3%~5.3%。磁性反相限进材料可简化生物基质样品的前处理过程,对血液样品或食品样品等领域的分析检测具有重要价值。     

MIL-53(Fe)@聚多巴胺@Fe_3O_4磁性复合材料的制备及其用于环境水样中磺酰脲类除草剂的磁固相萃取

制备了MIL-53(Fe)和聚多巴胺(PDA)修饰的磁性Fe_3O_4复合材料MIL-53(Fe)@PDA@Fe_3O_4,并将其作为吸附剂用于磁固相萃取-高效液相色谱法(MSPE-HPLC)检测环境水样中4种磺酰脲类除草剂(甲嘧磺隆、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆和氯嘧磺隆)。实验优化了高效液相色谱条件(乙腈和含0.01%(体积分数)三氟乙酸的水溶液为流动相进行梯度洗脱,检测波长为233 nm)及磁固相萃取条件(洗脱剂为5 mL丙酮,萃取时间为4.5 min,吸附剂用量为60 mg,NaCl加入量为0.5 g,溶液pH值为3),在最佳条件下进行方法学考察,4种磺酰脲类除草剂均得到良好的线性关系,相关系数(r)≥0.998 0。方法的检出限(LOD,S/N=3)为0.28~0.77μg/L。将建立的方法用于3种环境水样中4种磺酰脲类除草剂的检测,其加标回收率为78.8%~109.7%。结果表明,制备的功能化复合材料结合了MIL-53(Fe)和Fe_3O_4的优点,可以简便快速地萃取分离环境水样中磺酰脲类除草剂。     

基于磁性共轭微孔聚合物的超高效液相色谱-串联质谱法测定果蔬中7种有机磷杀虫剂

建立了基于磁性共轭微孔聚合物的磁固相萃取-超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）测定果蔬中7种有机磷杀虫剂的方法。将亚苯基亚乙炔基修饰的Fe₃O₄与1,3,5-三溴苯、1,3,5-三乙炔苯反应,制备磁性共轭微孔聚合物,材料能有效吸附共轭结构的有机磷杀虫剂,并在外磁场中实现便捷磁分离。方法的检出限（LOD）为0.12~5.0 ng/kg,加标回收率为80.8%~125%,相对标准偏差（RSD）小于6%（n=5）。方法应用于分析市场上果蔬样品中7种有机磷杀虫剂,检出含量为1.1~500.0 ng/kg。该方法灵敏度高,准确可靠,对果蔬中有机磷杀虫剂的检测具有良好的应用潜力。     

“一锅法”制备氨基碳纳米管功能化磁性纳米粒子及其在谷物和蔬菜中苯氧羧酸类除草剂测定中的应用北大核心CSCD

有效萃取是分析复杂样品中苯氧羧酸类除草剂(PAs)残留的关键步骤。为此,该文利用“一锅法”水热技术快速、简便地制备了氨基碳纳米管功能化磁性纳米粒子(NH-CNTs@M)并作为磁固相萃取(MSPE)的萃取介质,用于萃取谷物和蔬菜样品中痕量PAs。研究利用多种手段对NH-CNTs@M的形貌、尺寸、磁性性质等进行了表征,结果表明FeO的粒径、氨基化碳纳米管的直径以及NH-CNTs@M的磁饱和值分别为30 nm、40 nm和44.2 emu/g。详细考察了制备条件和萃取参数对NH-CNTs@M/MSPE萃取性能的影响,结果表明,NH-CNTs@M/MSPE可通过π-π、疏水和氢键作用有效富集目标化合物,最佳萃取条件如下:吸附剂用量为30 mg,解吸溶剂为含2.0%(v/v)甲酸的乙腈溶液,吸附时间和解吸时间分别为8.0 min和3.0 min,基底pH值为6.0,不调节基底的离子强度。将NH-CNTs@M/MSPE与高效液相色谱-二极管阵列检测技术(HPLC-DAD)联用,建立了谷物和蔬菜中PAs的灵敏检测方法。谷物和蔬菜基质中苯氧羧酸类除草剂的检出限(LOD,S/N=3)分别为0.32~1.6μg/kg和0.53~1.6μg/kg,定量限(LOQ,S/N=10)分别为0.94~4.8μg/kg和1.6~4.8μg/kg。在两种实际样品中不同浓度下的加标回收率分别为73.1%~112%和72.3%~113%。与现有方法相比,所建方法具有萃取速度快、灵敏度高和环境友好等特点。