功能石墨烯——新型固相萃取技術在抗生素殘留分析中的應用研究.pdf

1、抗生素的不合理使用和濫用，對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成的潛在危害日趨嚴重。尤其食品中的抗生素殘留對人體有著直接危害作用，更不容忽視。由于抗生素含量低且存在基質復雜，在分析檢測前必需進行合理的樣品前處理操作。
　　固相萃取(Solid-phase extraction，SPE)技術操作簡便，萃取性能佳，是一種成熟的樣品前處理技術。但其仍存在一些不足之處，如萃取過程繁雜耗時;萃取裝置耗材、成本高;吸附劑填料選擇性少、制備流程復雜、應用范圍

2、窄等。其中，吸附劑的選擇是決定SPE性能的關鍵因素，直接影響著SPE的萃取效率。目前，基于石墨烯的功能化材料因其較大的比表面積、優(yōu)良的吸附性能，近年來作為SPE吸附劑用于復雜樣品的前處理中備受關注，前景可觀。
　　基于以上幾點，本論文嘗試制備高吸附性能的功能石墨烯材料用于SPE或設計簡單環(huán)保、低成本的新型固相萃取裝置并將其與色譜技術聯(lián)用，檢測食品中抗生素殘留，實現(xiàn)樣品前處理及分離分析的優(yōu)化組合。
　　該論文在綜述前人工作的基

3、礎上，主要開展了以下研究工作:
　　(1)成功制備出具有磁性的CoFe2O4-石墨烯(CoFe2O4-G)復合材料并作為吸附劑，首次用于奶制品中磺胺類抗生素（磺胺甲基嘧啶SM1、磺胺甲二唑SMTZ、磺胺多辛SDX、磺胺甲惡唑SMZ、磺胺異惡唑SIZ）的磁性固相萃取(MSPE)技術，結合高效液相色譜進行檢測。CoFe2O4-G的形貌、結構及磁性能通過SEM、FT-IR、UV、XRD和VSM等技術進行表征。實驗對影響MSPE萃取性能的

4、參數(shù)，如樣品pH、吸附劑質量、萃取時間和洗脫劑的選擇等進行了詳細優(yōu)化。在最佳萃取條件下(溶液pH4．0;15.0 mg CoFe2O4-G;萃取時間20 min;洗脫劑為0.5 mL5％(v/v)HAc-甲醇溶液，五種抗生素標準品在濃度范圍0.02-50.00 mg L-1內(nèi)具有良好線性，相關系數(shù)r≧0.9982，其中檢出限(S/N=3)和定量限(S/N=10)分別低于1.59μg L-1、4.81μg L-1。另外，所建立方法的日內(nèi)和

5、日間相對標準偏差(RSDs)分別小于4.3％、6.5％，說明該方法具有較好的精密度。通過加標回收實驗，該方法成功應用于牛奶樣品中磺胺類抗生素殘留的檢測。五種抗生素在奶樣A、B中的加標回收率分別在62.0-97.6％和68.8-104.0％，對應RSDs分別低于14.0％和10.4％。另外，經(jīng)MSPE后的CoFe2O4-G材料通過丙酮、二次水先后洗滌、真空干燥，可重復使用。實驗結果表明，該方法操作簡便，靈敏度高，重復性好，是一種方便、可靠

6、、有前途的萃取技術，可結合色譜技術用于復雜基質中磺胺類抗生素的分析。
　　(2)合成了高吸附性能的氧化石墨烯/殼聚糖(GO/CS)復合材料并作為吸附劑用于實驗室自組裝的微型化固相萃取裝置(m-SASPE)中，結合液相色譜，實現(xiàn)了雞蛋和蜂蜜樣品中磺胺類抗生素（磺胺甲基嘧啶SM1、磺胺甲二唑SMTZ、磺胺多辛SDX、磺胺甲惡唑SMZ、磺胺異惡唑SIZ）殘留的快速檢測。實驗對m-SASPE的萃取參數(shù)包括樣品pH、GO/CS用量、洗脫劑和

7、轉速的選擇進行優(yōu)化。在最佳萃取條件下，五種磺胺類抗生素在0.01-10.00μg g-1范圍內(nèi)具有良好的線性，相關系數(shù)r≧0.9989。檢出限(LODs)和定量限(LOQs)分別為0.71-0.98 ng g-1和2.15-2.98 ng g-1?？疾炱淙諆?nèi)RSDs和日間RSDs分別小于3.5％和7.1％，表明實驗中建立的該分析方法精密度良好。通過加標實驗，該方法成功應用于雞蛋和蜂蜜樣品中磺胺類抗生素殘留的檢測。五種磺胺類抗生素在雞蛋和