王 露，汪 怡，杭學(xué)宇，馮曉青，宋 鑫，徐 瑞，王 芹

（淮安市疾病預(yù)防控制中心，淮安223001）

磁性固相萃?。咝б合嗌V法測定牛奶中4種磺胺類藥物

王 露，汪 怡，杭學(xué)宇，馮曉青，宋 鑫，徐 瑞，王 芹＊

（淮安市疾病預(yù)防控制中心，淮安223001）

磺胺類藥物（SAs）是一種含有對(duì)氨基苯磺酰胺結(jié)構(gòu)的化學(xué)合成藥物，可用于預(yù)防和治療細(xì)菌性疾病，并廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)。由于人們不合理使用，磺胺類藥物經(jīng)各種途徑進(jìn)入人體，從而危害了人類的健康［13］。世界各國已經(jīng)對(duì)磺胺類藥物的殘留危害相當(dāng)重視，國際食品法典委員會(huì)（CAC）和歐美等許多國家也對(duì)磺胺類藥物的殘留量作了相關(guān)規(guī)定［45］。在分析復(fù)雜樣品中的痕量物質(zhì)時(shí)，目標(biāo)物質(zhì)的預(yù)富集對(duì)檢測結(jié)果起了關(guān)鍵性的作用。傳統(tǒng)的固相萃?。⊿PE）因其價(jià)格低廉，副產(chǎn)物少等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用，但是SPE操作繁瑣且不適合于復(fù)雜樣品。近年來，基于磁性材料的固相萃取備受關(guān)注。

磁性固相萃取技術(shù)的最重要的組成部分是吸附劑，目前多種磁性材料已被實(shí)際應(yīng)用［67］。石墨烯因其疏水非極性、極大的比表面積（2 630m2·g－1）、共軛體系，對(duì)含有苯環(huán)的物質(zhì)如磺胺類藥物產(chǎn)生吸附作用［89］。到目前為止，大部分磁性石墨烯都依托在四氧化三鐵上，而CoFe2O4－石墨烯（CoFe2O4－G）磁性材料應(yīng)用在電池和催化方面。磁性石墨烯復(fù)合材料可將石墨烯的強(qiáng)吸附性能與便捷的磁性分離相結(jié)合，有望成為一種高效型磁性吸附劑。

本工作將合成的CoFe2O4－G作為磁性固相萃取的吸附劑，應(yīng)用于牛奶中磺胺類藥物的富集，并結(jié)合高效液相色譜法（HPLC）測定牛奶中4種磺胺類藥物的含量。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Aglient 1260型高效液相色譜儀；KQ 218型超聲波清洗器；PHS－25型酸度計(jì)；磁鐵（20 mm× 5mm圓形磁鐵）。

磺胺甲基嘧啶（SM1）、磺胺甲二唑（SMTZ）、磺胺多辛（SDX）、磺胺異噁唑（SIZ）標(biāo)準(zhǔn)溶液：100mg·L－1，稱取適量的磺胺標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇稀釋成1mg·L－1中間液，再用陰性基質(zhì)溶液稀釋成標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。于－20℃冰箱中儲(chǔ)存。

所用試劑為分析純，試驗(yàn)用水為重蒸水。

1.2 儀器工作條件

色譜柱（250mm×4.6mm，5μm），柱溫25℃；流動(dòng)相為乙腈－0.5%（體積分?jǐn)?shù)，下同）乙酸（25＋75）混合液；流量為1.0mL·min－1，進(jìn)樣量20μL；檢測波長268nm。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 氧化石墨烯的制備

氧化石墨烯（GO）的制備方法參照Hummers方法［10］。稱取石墨粉1.0g和硝酸鈉1.0g加到含33.0mL硫酸的500mL燒杯里，在冰浴中劇烈攪拌。當(dāng)石墨粉完全溶解后，慢慢加入高錳酸鉀6.0g使反應(yīng)充分。然后將燒杯置于35℃水浴中攪拌90min后，加入水40mL，在95℃下攪拌35min。然后加入水100mL和過氧化氫6.0mL待溶液顏色由暗棕色變至亮黃色。最后，用水離心洗至中性為止。真空干燥60℃、24h，制得GO備用。

1.3.2 CoFe2O4－G的制備

稱取GO 0.45g分散在200 mL水中，超聲2h。用25mL水溶解六水合氯化鐵0.568 0g和六水合氯化鈷0.25g，然后逐滴加入上述溶液中，在室溫下劇烈攪拌。再逐滴加入200g·L－1氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至11.0，加熱溶液至85℃時(shí)，加入水合肼6mL繼續(xù)攪拌至溶液變黑色。待溶液冷卻至室溫，分別用水和乙醇多次洗滌，用磁鐵分離。于60℃溫度下，真空干燥24h，備用［1112］。

1.3.3 樣品的吸附與富集

整個(gè)磁性固相萃取過程見圖1。

圖1 磁性固相萃取的步驟Fig.1 Procedures of magnetic solid phase extraction

圖1 中，CoFe2O4－G 15.0mg加入至10mL磺胺類藥物溶液中，調(diào)節(jié)pH至4.0，充分振蕩10min，用磁鐵分離固液兩相。取上層清液，加入水2mL洗滌CoFe2O4－G－SAs，用乙酸－甲醇（0.1＋99.9）溶液1.0mL超聲洗脫。用氮吹儀吹干后溶解在乙腈－0.5%乙酸（25＋75）混合液0.5mL中，按儀器工作條件進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜行為

空白牛奶樣品和加標(biāo)牛奶樣品的色譜圖分別見圖2（a）和圖2（b）。

圖2 色譜圖Fig.2 Chromatograms

2.2 CoFe2O4－G的磁性

CoFe2O4、CoFe2O4－G納米粒子在293K下測定的磁滯回線，見圖3。

由圖3可知：二者的飽和磁化強(qiáng)度分別為46.5，38.9Am2·kg－1，都具有較強(qiáng)的磁性，在外在磁場的作用下，能夠較好地進(jìn)行磁性分離。在試驗(yàn)中可以看出，均勻分散的磁性納米粒子能夠在磁鐵作用下，充分地分離開來；CoFe2O4－G納米粒子能夠均勻地分散在水溶液中并形成黑色懸浮液，在磁鐵的作用下，磁性粒子能夠快速被吸引到杯內(nèi)壁的一側(cè)。

圖3 磁滯回線Fig.3 Hysteresis loops

2.3 磁性固相萃取條件的選擇

2.3.1 樣品溶液酸度

樣品溶液的酸度會(huì)影響SAs的存在形式和表面官能團(tuán)，從而影響SAs在CoFe2O4－G上的吸附率。試驗(yàn)考察了樣品溶液的pH在2.0～10.0時(shí)對(duì)萃取效率的影響，結(jié)果表明：樣品溶液的pH在4.0時(shí)，響應(yīng)值最高。這幾種SAs的pKa1為5～8，在pH為4.0時(shí)，大多數(shù)SAs以中性分子存在，有一小部分以質(zhì)子形式存在。因此SAs可以靠π－π的作用力和疏水作用力吸附在CoFe2O4－G表面。試驗(yàn)選擇樣品溶液的pH為4.0。

2.3.2 萃取時(shí)間

試驗(yàn)考察了萃取時(shí)間為2～30min時(shí)對(duì)萃取效率的影響，結(jié)果表明：隨著萃取時(shí)間的增加，響應(yīng)值逐漸增大；當(dāng)萃取時(shí)間為10min時(shí)達(dá)最大值，之后保持穩(wěn)定。試驗(yàn)選擇萃取時(shí)間為10min。

2.3.3 CoFe2O4－G用量

試驗(yàn)考察了CoFe2O4－G用量為5.0～25.0mg時(shí)對(duì)萃取效率的影響。結(jié)果表明：隨著CoFe2O4－G用量的增大，SAs的回收率迅速增大，最大回收率出現(xiàn)在15.0mg。CoFe2O4－G用量大于15.0mg后，回收率幾乎保持不變，說明CoFe2O4－G 15.0mg足以吸附這4種磺胺類藥物。試驗(yàn)選擇吸附劑CoFe2O4－G用量為15.0mg。

2.3.4 洗脫劑及其用量

試驗(yàn)考察了甲醇、乙腈、丙酮與乙酸的混合液作洗脫劑時(shí)對(duì)測定的影響，結(jié)果表明：乙酸－甲醇（0.1＋99.9）溶液洗脫能力最好，測定的回收率高于其他洗脫劑。試驗(yàn)選擇乙酸－甲醇（0.1＋99.9）溶液為洗脫劑。

為了完全洗脫吸附在CoFe2O4－G的SAs，試驗(yàn)考察了洗脫劑用量對(duì)測定的影響，最后選擇洗脫劑乙酸－甲醇（0.1＋99.9）溶液的用量為1.0mL。

2.4 CoFe2O4－G吸附劑的重復(fù)性

良好的吸附劑不僅具有較高的吸附容量，還要具有良好的穩(wěn)定性。CoFe2O4－G吸附劑的重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4 吸附劑的重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果Fig.4 Results of test for reusability of the sorbent

由圖4可知，試驗(yàn)中制備的CoFe2O4－G吸附劑能夠重復(fù)使用100次。

試驗(yàn)選擇相同質(zhì)量濃度的溶液（1.0mg·L－1）以及相同質(zhì)量（20mg）的吸附劑，通過逐漸增加溶液體積來考察吸附劑的最大吸附量。結(jié)果表明：CoFe2O4－G納米粒子對(duì)SM1、SMTZ、SDX、SIZ的吸附容量分別為5.1，5.6，9.8，6.9mg·g－1。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

按試驗(yàn)方法對(duì)4種磺胺類藥物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明：4種磺胺類藥物的質(zhì)量濃度均在0.1～50μg·L－1內(nèi)與其對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值呈線性關(guān)系，線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表1。

以3倍信噪比計(jì)算方法的檢出限（3S／N），其結(jié)果見表1。

表1 線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限Tab.1 Linear regression equations，correlation coefficients and detection limits

2.6 精密度與回收試驗(yàn)

按試驗(yàn)方法對(duì)空白牛奶樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果（n＝5）Tab.2 Results of tests for precision and recovery（n＝5）

2.7 方法的比對(duì)

方法的檢出限、線性范圍和精密度與文獻(xiàn)［11－16］方法的比較見表3。

表3 本法與其他文獻(xiàn)方法的比較Tab.3 Comparison of the method with other literature methods

由表3可知：本方法具有較好的靈敏度、較高的富集倍數(shù)、較低的檢出限，這歸因于磁性石墨烯相對(duì)于其他吸附材料具有較大的表面積和較高的吸附效率。

本工作合成了磁性納米材料CoFe2O4－G作為磁性固相萃取吸附劑富集牛奶中4種微量SAs，采用高效液相色譜法測定其含量。方法操作簡便、靈敏度高、分析速率快。

［1］ 耿士偉，曲斌，姜加華，等.QuEChERS－UPLC－MS／MS快速測定雞肝中七種磺胺類藥物殘留［J］.中國獸藥雜志，2011，45（10）：16－19.

［2］ MARTINEZ J L.Environmental pollution by antibiotics and by antibiotic resistance determinants［J］.Environmental Pollution，2009，157（11）：2893－2902.

［3］ ROSENBLATTFARRELL N.The landscape of antibiotic resistance［J］.Environmental Health Perspectives，2009，117（6）：244－250.

［4］ HOMEM V，SANTOS L.Degradation and removal methods of antibiotics from aqueous matrices－a review［J］.Journal of Environmental Management，2011，92（10）：2304－2347.

［5］ CHU Q，ZHANG D，WANG J，et al.Multi－residue analysis of sulfonamides in animal tissues by capillary zone electrophoresis with electrochemical detection［J］.Journal of the Science of Food ＆Agriculture，2009，89（14）：2498－2504.

［6］ 胡文凌，張杰，余衛(wèi)娟，等.磁固相萃?。咝б合嗌V法測定環(huán)境水樣中雙酚A［J］.理化檢驗(yàn)－化學(xué)分冊(cè)，2015，51（2）：153－156.

［7］ 連麗麗，郭亭秀，吳玉清，等.磁性固相萃?。合嗌V法測定環(huán)境水樣中痕量的微囊藻毒素［J］.分析化學(xué)，2015，43（12）：1876－1881.

［8］ YE N，SHI P，WANG Q，et al.Graphene as solidphase extraction adsorbent for CZE determination of sulfonamide residues in meat samples［J］.Chromatographia，2013，76（9／10）：553－557.

［9］ WANG Y，LIU L，XIAO C，et al.Rapid determination of trace sulfonamides in milk by graphene oxidebased magnetic solid phase extraction coupled with HPLC－MS／MS［J］.Food Analytical Methods，2016，9（9）：2521－2530.

［10］ MARCANO D C，KOSYNKIN D V，BERLIN J M，et al.Improved synthesis of graphene oxide［J］.Acs Nano，2010，4（8）：4806－4814.

［11］ YAO Y，YANG Z，ZHANG D，et al.Magnetic CoFe2O4－graphene hybrids：facile synthesis，characterization，and catalytic properties［J］.Industrial ＆Engineering Chemistry Research，2012，51（17）：6044－6051.

［12］ LI B，CAO H，SHAO J，et al.Co3O4＠graphene composites as anode materials for high－performance lithium ion batteries［J］.Inorganic Chemistry，2011，50（5）：1628－32.

［13］ 崔曉君，武小鷹，徐立恒，等.固相萃?。咝б合嗌V測定奶粉中磺胺類抗生素殘留［J］.食品科技，2010（2）：235－237.

［14］ 吳銀良，趙莉，劉勇軍，等.固相萃取－高效液相色譜法同時(shí)測定牛奶中殘留的9種磺胺類藥物［J］.色譜，2007，25（5）：728－731.

［15］ 邵金良，楊東順，王麗，等.固相萃取－高效液相色譜法同時(shí)測定牛奶中13種磺胺殘留［J］.分析試驗(yàn)室，2014，33（11）：1322－1325.

［16］ 韓寶武.多壁碳納米管固相萃?。海|(zhì)聯(lián)用對(duì)牛奶中殘留抗生素的檢測［D］.成都：成都理工大學(xué)，2008.

O652.63

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1001－4020（2017）05－0562－04

10.11973／lhjy－h(huán)x201705015

2017－07－01

江蘇省衛(wèi)計(jì)委預(yù)防醫(yī)學(xué)科研課題（Y2015033）；江蘇省衛(wèi)計(jì)委預(yù)防醫(yī)學(xué)科研課題（Y2015035）；淮安市科技局科技支撐（社會(huì)發(fā)展）項(xiàng)目（HAS2015030）

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