亲和提取技术在检测水产品中抗生素残留的研究与应用

摘要

水产品中抗生素残留已经威胁到公众的食品安全和身体健康。抗生素残留的检测方法有很多种,其中最为常用的方法有是微生物鉴定法、高效液相色谱法(HPLC-UV,HPLC-FLD)和高效液相色谱质谱联用法(HPLC-MSD)等,可以对抗生素残留进行良好的定量和定性分析。由于水产品样品的基体复杂,因此水产品中药物残留的检测的关键是样品前处理。其前处理方法如液液萃取、固相萃取(SPE)和基质固相分散法(MSPD)等,操作繁琐,极易造成残留药物的损失。因此研究抗生素残留在主要基体中的存在形态是发展前处理方法的前提。
　　在抗生素残留检测中蛋白质是鱼肉样品的主要基质,研究显示抗生素和蛋白质有较强的结合作用,这种结合会降低抗生素的萃取效率。目前,蛋白质对药物萃取效率的影响尚未引起相关研究人员的注意,因此,抗生素和蛋白质的结合作用应该得到广泛的关注,而如何把药物从复杂基体中释放出来成为提高萃取效率的的重中之重。
　　除此之外,抗生素在不同酸性条件下化学结构的变化也会影响药物的萃取效率。
　　本文旨在通过荧光猝灭方法研究抗生素与蛋白质的结合作用,阐明药物在水产品样品基质中的存在状态,为药物残留的提取提供理论依据。并结合改进QuEChERS法、双水相基质去除法、弱酸提取法与液相色谱检测技术建立了检测鱼肉样品中四环素类药物、磺胺类药物、喹诺酮类药物的方法。
　　论文主要分为五部分:
　　第一部分:综述复杂样品的前处理方法,并阐明了本课题的研究内容和意义。
　　第二部分:本部分用荧光猝灭法与高效液相色谱法(HPLC)研究了六种磺胺类抗生素(Sulfon amides,SAs)及磺胺增效剂甲氧苄胺嘧啶(Trimethoprim,TMP)在以蛋白质为主要基质的水产品中的存在状态,同时详细讨论了蛋白质对提取水产品样品中SAs及TMP残留的影响。结果表明,SAs及TMP与蛋白质有较强结合作用,体积分数为80％的四氢呋喃水溶液可引起蛋白质缓慢变性、伸展,充分离解与其结合的SAs及TMP残留。四氢呋喃水溶液萃取液中加入磷酸氢二钾可形成四氢呋喃-无机盐-水双水相体系,脂溶性的SAs及TMP可进入上相,实现药物残留的高效萃取。由于四氢呋喃水溶液的极性较大,萃取液中的脂溶性杂质比常用的疏水溶剂液液萃取法少,因此,可以大大简化净化步骤。该方法用于水产品中六种SAs及TMP的快速测定,取得满意结果。回收率为80.9~95.1%,相对标准偏差为1.9~5.9%,检出限为6.3~23.7ng/g。
　　第三部分:该实验用分子荧光法、高效液相色谱法探讨了四环素类药物(TCs)在以蛋白质为主要基质的水产品中的存在状态和硫酸铵对蛋白质变性的影响,并应用了紫外分光光度法研究了四环素在不同pH条件下分子结构的变化,根据以上的实验结果应用硫酸铵做为萃取剂提取四环素药物。结果表明,四环素与蛋白质有较强结合作用。浓度为0.4~1.6mol/L硫酸铵-流动相溶液可引起蛋白质伸展变性利于释放结合的药物,在提取蛋白质基质中的四环素时回收率较高。本文以硫酸铵-流动相溶液提取水产品样品中的四环素药物,以PSA和NH2为混合颗粒吸附剂,经离心分离去除基质后萃取液过0.45μm滤膜直接进样测定了水产品中的土霉素(OTC)、四环素(TC)、金霉素(CTC)、强力霉素(DC),测定回收率为88.3%~95.4%,RSD为1.3%~4.9%,检出限为14.8~39.2ng/kg,方法操作步骤简单、快速、高效。
　　第四部分:本文用瑞利散射法和高效液相色谱法(HPLC)研究了蛋白质在不同种类不同浓度弱酸作用下的结构的变化,以此为理论基础探讨了在以蛋白质为基体的水产品中喹诺酮类药物(Quinolones,QNs)残留在不同弱酸条件下的提取率,QNs与蛋白质有较强结合作用,适当浓度的柠檬酸水溶液可引起蛋白质缓慢且完全变性,导致蛋白质与QNs络合物离解,释放结合的药物,从而提高蛋白质样品中QNs残留提取的效率。该方法用于测定水产品中的依诺沙星(enoxacin,ENX),诺氟沙星(norfloxacin,NOR),环丙沙星(Ciprofloxacin,CIP),洛美沙星(lomefloxacin,LOM),恩诺沙星(enrofloxacin,ENR),加替沙星(gatifloxacin,GAT)的回收率为81.5%~96.2%,RSD为1.9%~5.9%,检出限为5.5~15.8ng/g。方法步骤简单、可靠、绿色环保,可很好地应用于水产品种的喹诺酮类药物残留的快速检测。
　　第五部分:实验研究了乙腈-NaCl-H2O双水相体系的分相条件及在吡咯烷二硫代氨基甲酸铵(APDC)做络合剂时对铜和铅的萃取行为,并结合电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)建立了一种测定食盐中铜和铅的方法。实验表明该方法在萃取Cu和Pb的同时去除了大量的NaCl基体,从而在ICP-AES测定食盐中痕量Cu、Pb时,去除了高盐的基体干扰。实验中铜和铅的平均回收率分别可以达到106.0%和96.2%,RSD为0.76%和0.83%,计算得出检出限分别为5.0×10-4mg/kg和2.3×10-2mg/kg。实验结果令人满意,为高盐样品中金属离子的检测提供一种新思路。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 水产品安全状况

1.2 养殖业常用抗生素简介

1.3水产品抗生素残留检测的提取方法综述

1.4新兴的萃取手段1.4.1 QuEChERS萃取

1.5本论文的研究意义及内容1.5.1 研究意义

2水产品中六种磺胺类抗生素及甲氧苄啶存在状态的研究

2.1 引言

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 结论

3 四环素类药物在水产品中的存在形态研究及其分析应用

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4 结论

4 生物亲和萃取HPLC法检测水产品中喹诺酮类药物残留

4.1 引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4 结论

5乙腈-NaCl-H2O双水相萃取ICP-AES测定食盐中的铜和铅

5.1引言

5.2实验部分

5.3 结果与讨论

5.2 萃取条件的选择

5.3 结论

参考文献

6 结论

致谢

读学位期间发表的论文