一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法转让专利

申请号 : CN202110380565.7

文献号 : CN113252834B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 王婷婷陈易晖李勰陈树兵方科益李双

申请人 : 宁波工程学院

摘要 :

基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法,取离子液体修饰的磁性凹凸棒土和食用动物的饲料粉末,以质量比0.5:1~2:1混合,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀;将上述混合物转移到离心管中,加入95%~98%的乙腈水溶液0.5~1.0 mL,在5~15℃超声处理10~50 min,用永久磁铁将磁性凹凸棒土吸附在离心管内壁,弃去液体;在离心管中加入洗脱溶剂0.5~1.5 mL,30~50℃超声处理5~20 min,用永久磁铁将磁性凹凸棒土吸附在离心管内壁,收集液体,过滤后,用液相色谱‑紫外/质谱检测。基于离子液体修饰的磁性凹凸棒土的磁辅助基质固相分散萃取,提高了吸附容量,简化样品前处理过程和时间,具有灵敏度和回收率高,重现好的优点。

权利要求 :

1.一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法,其特征包括以下步骤:

A、制备离子液体修饰的磁性凹凸棒土的方法如下:将600 mg γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的Fe3O4磁性颗粒,300 mg γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的凹凸棒土,450 mg丙烯酰胺, 900 mg 1‑磺酸丁基‑3‑乙烯基咪唑内盐,1800 mg N, N’‑亚甲基双丙烯酰胺溶解或者分散在120 mL的水中,超声处理直到形成均匀分散体,随后加入5 mL ‑1

60 mg L 的过硫酸铵,氮气脱气30 min,在机械搅拌条件下,50℃反应5 h,冷却后,用乙醇或者甲醇洗4~5次,再放入干燥箱中,85℃干燥7 h,得到离子液体修饰的磁性凹凸棒土;

B、取离子液体修饰的磁性凹凸棒土和食用动物的饲料粉末,以质量比0.5:1~2:1混合,加入研钵中碾磨,使动物饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀;

C、将动物饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合物转移到塑料离心管中,加入

95%~98%的乙腈水溶液0.5~1.0 mL,在5 15℃的条件下超声处理10~50 min,离心管外用~永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,弃去液体;

D、在塑料离心管中加入洗脱溶剂0.5~1.5 mL,在30~50℃的条件下超声处理5~20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用液相色谱分离,紫外或者质谱检测。

2.根据权利要求1所述的一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法,其特征是所述的γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的Fe3O4磁性颗粒制备步骤如下:取甲苯

150 mL,Fe3O4磁性颗粒0.5~1.0 g,γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷0.75~1.5 mL放入三颈圆底烧瓶中,超声处理30 min后,在机械搅拌条件下,80℃反应12 h,反应结束后取出冷却,再用甲醇或者乙醇洗3~5遍,并80  110℃下干燥5 8 h。

~ ~

3.根据权利要求1所述的一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法,其特征是所述的γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的凹凸棒土的制备方法如下:取甲苯150 mL,酸化凹凸棒土0.5 1.0 g,γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷0.75 1.5 mL放入三颈圆~ ~底烧瓶中,超声处理30 min后,在机械搅拌条件下,80℃反应12 h,反应结束后取出冷却,再用甲醇或者乙醇洗3~5遍,并80 110℃下干燥5 8 h。

~ ~

4.根据权利要求1所述的一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法,其特征是养殖鱼、猪、兔、牛、羊和鸡食用动物的饲料先用打样机打碎成粉末,用80~110℃干燥2~

7 h后,用研钵碾磨后,待用。

5.根据权利要求1所述的一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法,其特征‑1

在于:所述洗脱溶剂为5%乙腈溶解在100 200 mmol L  pH 6.0的醋酸铵或者甲酸铵溶液。

~

6.根据权利要求1所述的一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法用于猪饲料中卡巴氧和喹乙醇的检测方法,其特征在于:取离子液体修饰的磁性凹凸棒土和猪饲料的粉末,以质量比1:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇混合溶液,使加标‑1浓度为10 μg kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,将饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合物转移到塑料离心管中,加入98%的乙腈水溶液1.0 mL,在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管‑1中加入0.5 mL含有乙腈体积分数为5%的100 mmol L  pH 6.0的醋酸铵溶液,在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用液相色谱分离,质谱检测。

7.根据权利要求1所述的一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法用于鸡饲料中卡巴氧和喹乙醇的检测方法,其特征在于:取离子液体修饰的磁性凹凸棒土和鸡饲料的粉末,以质量比2:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇混合溶液,使加标‑1浓度为250 μg kg ,研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,将饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合物转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%的乙腈水溶液,在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中‑1加入0.5 mL含有乙腈体积分数为5%的100 mmol L  pH 6.0的醋酸铵溶液,在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用液相色谱分离,紫外检测。

说明书 :

一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种可食动物饲料中卡巴氧和喹乙醇的检测方法,属于食品安全检测技术领域。

背景技术

[0002] 卡巴氧(Carbadox)和喹乙醇(Olaquindox)同属喹喔啉类(Quinoxalines)化合物,可以抑制肠道内的有害菌,有利于增加畜禽对饲料的消化能力,增加瘦肉率,改善饲料转化率和促进畜禽生长,作为抗菌剂和生长促进剂广泛应用于猪、牛、羊、鸡和鱼的饲料添加剂。研究表明,卡巴氧和喹乙醇在动物体内的残留时间长,毒性大,而且有致畸、致突变、致癌的作用。因此,在1998年,欧盟已禁止其应用于可食动物。但是,我国仍然允许喹乙醇用作体重
35 kg以下猪的饲料添加剂。目前,喹乙醇和卡巴氧的使用尚不规范,滥用、错用的情况时有发生,在可食动物体内的残留会严重损害人体的健康。因此,建立一种灵敏、可靠、简单、快速的饲料中喹喔啉类残留的方法迫在眉睫。
[0003] 饲料作为固体样品,典型的分析方法是:采用液‑液萃取(LLE)、固相萃取(SPE)和HPLC‑UV或HPLC‑MS/MS对其进行提取、纯化和测定。例如,用甲醇/乙腈/水超声辅助提取卡巴氧和喹乙醇,氮气干燥后,重溶于KH2PO4溶液,再用Oasis HLB固相柱纯化,再次氮气干燥,并重溶在液相色谱初始流动相中,过滤后,用UPLC‑MS/MS分离和检测(Food Addit. Contam. Part A 2018, 35, 1257–1265)。该种方法涉及到两种萃取方法(即LLE和SPE)和两次氮气干燥/重溶步骤,不仅增加分析时间,而且影响方法的重现性,RSDs达到12.8%。为了省略LLE步骤,基质固相分散萃取(MSPD, matrix  solid‑phase dispersion extraction)被应用于饲料中卡巴氧和喹乙醇的测定(J. Chromatogr. A 2008, 1209, 83–87)。MSPD是将样品与吸附剂一起混匀、研磨,得到半干状态混合物作为填料装柱,然后用适当的溶剂将目标化合物洗脱下来。MSPD浓缩了样品前处理中所需的样品匀化、提取、净化等过程,避免样品多次转移等操作步骤,简化样品前处理过程,节约溶剂用量,减少样品损失,降低成本。但是,MSPD中样品和吸附剂混合物装柱的过程不仅延长了样品的预处理时间,而且增加了样品和吸附剂损失的风险。此外,样品和吸附剂一起装填会导致柱子背压增加和柱床塌陷。因此,将磁性吸附剂引入MSPD中,即磁辅助基质固相分散萃取方法(Magnetically assisted matrix solid‑phase dispersion extraction),可以很好地解决如上问题。研磨后,样品与磁性吸附剂的混合物可分散在润洗溶剂中,去除杂质的干扰,溶解分散盐。然后,采用合适的洗脱溶剂洗脱目标化合物。在润洗和洗脱步骤中,磁性吸附剂均由外部磁铁分离。目前,报道的磁辅助基质固相分散萃取方法(J. Chromatogr. A 
2017, 1504, 17–26; J. Chromatogr. A 2019, 1594, 13–22),目标化合物和磁性吸附剂之间的作用均为疏水作用,由于其洗脱液为高浓度有机溶剂,为了与后续的反相液相色谱分离相匹配,不能从根本上省略氮气干燥/重溶或者LLE步骤。
[0004] 本发明根据卡巴氧(log P ‑1.22)和喹乙醇(log P ‑2.20)的强极性,制备了亲水性的离子液体修饰的磁性凹凸棒土,建立了一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法。与基于疏水性的磁辅助基质固相分散萃取方法相比,本发明的洗脱溶剂和后续的反相色谱分离兼容,省略了氮气干燥/重溶或者LLE步骤,提高了方法的重现性,减少了分析时间。

发明内容

[0005] 本发明的目的是克服传统的饲料中卡巴氧和喹乙醇检测方法中存在样品前处理耗时长、步骤繁琐和重现性差的缺陷,提供一种灵敏、可靠、简单、快速的饲料中喹喔啉类残留的方法,是以离子液体修饰的磁性凹凸棒土作为吸附剂,将饲料与吸附剂碾磨混匀,通过外部磁铁分离去除杂质,获得洗脱液,最终与反相液相色谱‑紫外/质谱检测饲料中卡巴氧和喹乙醇含量的方法。
[0006] 本发明采用以下技术方案实现上述目的:
[0007] 一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法,其特征包括以下步骤[0008] A、制备离子液体修饰的磁性凹凸棒土的方法如下:将600 mg γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的Fe3O4磁性颗粒,300 mg γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的凹凸棒土,450 mg丙烯酰胺, 900 mg 1‑磺酸丁基‑3‑乙烯基咪唑内盐,1800 mg N, N’‑亚甲基双丙烯酰胺溶解或者分散在120 mL的水中,超声处理直到形成均匀分散体,随后加入5 ‑1mL 60 mg L 的过硫酸铵,氮气脱气30 min,在机械搅拌条件下,50℃反应5 h,冷却后,用乙醇或者甲醇洗4~5次,再放入干燥箱中,85℃干燥7 h,得到离子液体修饰的磁性凹凸棒土;
[0009] B、取离子液体修饰的磁性凹凸棒土和食用动物的饲料粉末,以质量比0.5:1~2:1混合,加入研钵中碾磨,使动物饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀;
[0010] C、将动物饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合物转移到塑料离心管中,加入95%~98%的乙腈水溶液0.5~1.0 mL,在5 15℃的条件下超声处理10~50 min,离心管~外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,弃去液体;
[0011] D、在塑料离心管中加入洗脱溶剂0.5~1.5 mL,在30~50℃的条件下超声处理5~20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用液相色谱分离,紫外或者质谱检测。
[0012] 所述的γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的Fe3O4磁性颗粒制备步骤如下:取甲苯150 mL,Fe3O4磁性颗粒0.5~1.0 g,γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷0.75~1.5 mL放入三颈圆底烧瓶中,超声处理30 min后,在机械搅拌条件下,80℃反应12 h,反应结束后取出冷却,再用甲醇或者乙醇洗3~5遍,并80  110℃下干燥5 8 h。
~ ~
[0013] 所述的γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的凹凸棒土的制备方法如下:取甲苯150 mL,酸化凹凸棒土0.5 1.0 g,γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷0.75 1.5 mL放~ ~入三颈圆底烧瓶中,超声处理30 min后,在机械搅拌条件下,80℃反应12 h,反应结束后取出冷却,再用甲醇或者乙醇洗3~5遍,并80 110℃下干燥5 8 h。
~ ~
[0014] 所述的饲料制备方法是养殖鱼、猪、兔、牛、羊和鸡等食用动物的饲料先用打样机打碎成粉末,用80~110℃干燥2~7 h后,用研钵碾磨后,待用。
[0015] 所述的洗脱溶剂配制方法,洗脱溶剂为5%乙腈溶解在100 200 mmol L‑1 pH 6.0的~醋酸铵或者甲酸铵溶液。
[0016] 所述的一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法用于猪饲料中卡巴氧和喹乙醇的检测方法,其特征在于:取离子液体修饰的磁性凹凸棒土和猪饲料的粉末,以质量比1:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇混合溶液,使加标浓度为10 μg ‑1kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,将饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合物转移到塑料离心管中,加入98%的乙腈水溶液1.0 mL,在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁吸引并将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入‑1
0.5 mL含有乙腈体积分数为5%的100 mmol L  pH 6.0的醋酸铵溶液,在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁吸引并将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用液相色谱分离,质谱检测。
[0017] 所述的一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法用于鸡饲料中卡巴氧和喹乙醇的检测方法,其特征在于:取离子液体修饰的磁性凹凸棒土和鸡饲料的粉末,以质量比2:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇混合溶液,使加标浓度为250 μ‑1g kg ,研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,将饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合物转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%的乙腈水溶液,在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.5 ‑1
mL含有乙腈体积分数为5%的100 mmol L  pH 6.0的醋酸铵溶液,在30℃的条件下超声处理
10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用液相色谱分离,紫外检测。
[0018] 本发明的优点和积极效果是:
[0019] 1、首次将离子液体修饰的磁性凹凸棒土作为磁辅助基质固相分散萃取的吸附剂,具有独创性。离子液体选用的是两性化合物,即:1‑磺酸丁基‑3‑乙烯基咪唑内盐,也是首次将其作为亲水性单体制备磁性吸附剂。在国内外的期刊专刊中,均未报道离子液体修饰的磁性凹凸棒土作为磁辅助基质固相分散萃取的亲水性吸附剂的案例,并且该方案应用到可食动物饲料中卡巴氧和喹乙醇的样品前处理中,也属于首例。
[0020] 2、本发明采用的离子液体修饰的磁性凹凸棒土与卡巴氧和喹乙醇的作用机理主要是亲水作用。与离子液体修饰的Fe3O4磁性颗粒相比,凹凸棒土的加入显著地提高了该吸附剂的吸附容量,即凹凸棒土可以增强吸附剂的亲水性。与目前报道的应用于基质固相分散萃取方法相比,本方法显著减少了吸附剂和样品的使用量,即各只需50 mg左右。
[0021] 3、本发明建立的一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法,与传统的样品前处理方法相比,省略了LLE和两次氮气干燥/重溶步骤,简化了样品前处理过程,大大缩短了样品前处理的时间,该方法具有灵敏、可靠、简单、快速的特点,且具有回收率高、重现性好和定量限低的优点。

附图说明

[0022] 图1为离子液体修饰的磁性凹凸棒土的(A)扫描电镜图、(B)透射电镜图和(C)相应的能谱图。
[0023] 图2为红外光谱图,(A)Fe3O4、(B)酸化凹凸棒土和(C)离子液体修饰的磁性凹凸棒土。
[0024] 图3为磁滞回线,(A)Fe3O4和(B)离子液体修饰的磁性凹凸棒土。
[0025] 图4为润洗溶液中不同乙腈浓度对吸附率的影响。
[0026] 图5为不同润洗溶液的体积对吸附率的影响。
[0027] 图6为润洗时不同超声时间对吸附率的影响。
[0028] 图7为洗脱溶液中不同乙腈浓度对回收率的影响。
[0029] 图8为洗脱溶液中不同pH值对回收率的影响。
[0030] 图9为洗脱溶液中不同盐浓度对回收率的影响。
[0031] 图10为不同洗脱体积对回收率的影响。
[0032] 图11为洗脱时不同超声时间对回收率的影响。
[0033] 图12为磁性吸附剂和样品的不同质量比对回收率的影响。

具体实施方式

[0034] 超声仪频率40Hz,功率180W。
[0035] 下面结合实施例,对本发明进一步说明。
[0036] 按照以下步骤建立一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法。
[0037] (1)饲料样品的制备。
[0038] 鱼、猪、兔、牛、羊和鸡等食用动物的饲料,先用打样机打碎成粉末,用80~110℃干燥2~7 h后,用研钵碾磨后,待用。
[0039] (2)γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的Fe3O4磁性颗粒和γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的凹凸棒土的制备。
[0040] γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的Fe3O4磁性颗粒的制备:取甲苯150 mL,Fe3O4磁性颗粒0.5~1.0 g,γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷0.75~1.5 mL放入三颈圆底烧瓶中,超声处理30 min后,在机械搅拌条件下,80℃反应12 h,反应结束后取出冷却,再用甲醇或者乙醇洗3~5遍,并80  110℃下干燥5 8 h。~ ~
[0041] γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的凹凸棒土的制备:取甲苯150 mL,酸化凹凸棒土0.5 1.0 g,γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷0.75 1.5 mL放入三颈圆底烧瓶~ ~中,超声处理30 min后,在机械搅拌条件下,80℃反应12 h,反应结束后取出冷却,再用甲醇或者乙醇洗3~5遍,并80 110℃下干燥5 8 h。
~ ~
[0042] (3)离子液体修饰的磁性凹凸棒土的制备。
[0043] 将600 mg按照步骤(2)制备的γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的Fe3O4磁性颗粒,300 mg按照步骤(2)制备的γ‑甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷修饰的凹凸棒土,450 mg丙烯酰胺,900 mg 1‑磺酸丁基‑3‑乙烯基咪唑内盐,1800 mg N, N’‑亚甲基双丙烯酰胺溶解或者分散在120 mL的水中,超声处理直到形成均匀分散体;随后,加入5 mL 60 mg ‑1
L 的过硫酸铵,氮气脱气30 min,在机械搅拌条件下,50℃反应5 h,冷却后,用乙醇或者甲醇洗4~5次,再放入干燥箱中,85℃干燥7 h,得到离子液体修饰的磁性凹凸棒土。
[0044] 图1分别为离子液体修饰的磁性凹凸棒土的(A)扫描电镜图、(B)透射电镜图和(C)相应的能谱图。如图1(A)和(B)所示,直径为20 100 nm长度为0.2 0.7 μm的纤维状凹凸棒~ ~土为Fe3O4纳米粒子和聚合物(VBSIm‑AM‑MBA)的沉积提供了稳定的位点,并阻止了它们的自由聚集,形成了一层厚度约为5 15 nm的聚合物(VBSIm‑AM‑MBA)膜。其相应的能谱图(图1C)~
显示离子液体修饰的磁性凹凸棒土主要由碳(11.37 At%)、氮(5.95 At%)、氧(35.60 At%)、镁(0.13 At%)、铝(0.81 At%)、硅(0.83 At%)、硫(0.60 At%)和铁(44.71 At%)组成。与文献报道(Anal. Chem. 2016, 88, 1535−1541)的酸化的凹凸棒土的元素含量相比,铁元素的含量显著增加,而且出现了三种新元素(即碳、氮和硫),结果表明Fe3O4纳米粒子和聚合物(VBSIm‑AM‑MBA)成功修饰在凹凸棒土表面。
[0045] 图2分别为(A)Fe3O4、(B)凹凸棒土和(C)离子液体修饰的磁性凹凸棒土的红外光谱−1图。图2(A)和(C)中578 cm 处的强吸收带为磁铁矿典型的Fe–O振动,表明Fe3O4已经成功地−1 −1
修饰在凹凸棒土之上。图2(B)和(C)均在474 和800 cm 处有典型的凹凸棒土Si−O−Si键和‑1 ‑1
Al−O−Si健的伸缩振动。图2(C)中,1455 cm 处是咪唑环的C‑N伸缩振动,1525 cm 处的特征峰是丙烯酰胺中的酰胺II的谱带。如上结果证实了聚合物(VBSIm‑AM‑MBA)和Fe3O4纳米颗粒成功地修饰到凹凸棒土表面。此外,分别考查了离子液体修饰的磁性凹凸棒土和离子液‑1 ‑1
体修饰的磁性纳米颗粒对喹乙醇的吸附容量,结果分别为4.17 mg g 和1.35 mg g 。从结果可以看出,离子液体修饰的磁性凹凸棒土对极性分子喹乙醇的吸附容量最大,适合于极性分子的样品前处理。
[0046] 图3为(A)Fe3O4和(B)离子液体修饰的磁性凹凸棒土的磁滞回线图。如图所示,‑1Fe3O4和离子液体修饰的磁性凹凸棒土的饱和磁化强度分别为77.19和43.45 emu g 。虽然离子液体修饰的磁性凹凸棒土的饱和磁化强度比Fe3O4纳米颗粒的饱和磁化强度降低了,但是,它的磁性足够强,可以用于磁辅助基质固相分散萃取。
[0047] (4)磁辅助基质固相分散萃取步骤。
[0048] 实施例1:按照步骤(1)处理成为粉末和按照步骤(3)制备的离子液体修饰的磁性凹凸棒土以质量比1:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇的混合溶液,使‑1最终浓度为250 μg kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入1 mL 60% 98%乙腈水溶液(v/~
v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,直接用亲水作用液相色谱分离,紫外检测。
[0049] 图4为实施例1中润洗溶液中不同乙腈浓度对吸附率的影响。吸附率随着润洗溶液中乙腈浓度的增加而增加,当乙腈浓度为98%时,吸附率达到100%左右,即目标化合物完全保留在离子液体修饰的磁性凹凸棒土上。因此,98%乙腈‑水溶液(v/v)为最佳的润洗浓度。
[0050] 实施例2:按照步骤(1)处理成为粉末和按照步骤(3)制备的离子液体修饰的磁性凹凸棒土以质量比1:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇的混合溶液,使‑1最终浓度为250 μg kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入0.5 2 mL 98%乙腈水溶液(v/~
v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,直接用亲水作用液相色谱分离,紫外检测。
[0051] 图5为实施例2中不同润洗溶液的体积对吸附率的影响。随着润洗体积的增加,吸附率下降。当润洗体积<1.0 mL时,95%以上的目标化合物能保留在离子液体修饰的磁性凹凸棒土上。因此,为了最大程度降低杂质的干扰,选用了较大的润洗体积,即1.0 mL作为润洗体积。
[0052] 实施例3:按照步骤(1)处理成为粉末和按照步骤(3)制备的离子液体修饰的磁性凹凸棒土以质量比1:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇的混合溶液,使‑1最终浓度为250 μg kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理5 50 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土~
吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,直接用亲水作用液相色谱分离,紫外检测。
[0053] 图6为实施例3中润洗时不同超声处理时间对吸附率的影响。随着超声处理时间的增加,吸附率也随之缓慢增加,当超声时间为20 min时,吸附率达到最大值,之后随着超声时间的增加吸附率反而下降。因此,选用超声时间20 min作为润洗时间。此外,润洗时的超声温度也很大程度的影响吸附率。之前超声温度均在冰浴中进行,温度约为15℃,取得令人满意得吸附率。当润洗时,超声在室温下进行,温度约为25℃,吸附率下降到80%左右。因此,润洗时超声均是在冰浴中进行,温度约为15℃。
[0054] 实施例4:按照步骤(1)处理成为粉末和按照步骤(3)制备的离子液体修饰的磁性凹凸棒土以质量比1:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇的混合溶液,使‑1最终浓度为250 μg kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.3 mL 0% 40%乙腈水溶液(v/v),在~
30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用反相液相色谱分离,紫外检测。
[0055] 图7为实施例4中洗脱溶液中不同乙腈浓度对回收率的影响。随着乙腈浓度的增加,回收率先增加后降低,当乙腈浓度为5%时,回收率达到最大值。因此,5%乙腈‑水溶液(v/v)为最佳的洗脱浓度。
[0056] 实施例5:按照步骤(1)处理成为粉末和按照步骤(3)制备的离子液体修饰的磁性凹凸棒土以质量比1:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇的混合溶液,使‑1最终浓度为250 μg kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸‑1
附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.3 mL pH为2 6的5 mmol L 醋酸铵~
溶液,含有5%乙腈(v/v),在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用反相液相色谱分离,紫外检测。
[0057] 图8为实施例5中洗脱溶液中不同pH值对回收率的影响。取5 mmol L‑1的醋酸铵溶液,用醋酸调节pH值为2 6,随后,加入乙腈,使乙腈浓度为5%(v/v)。如图所示,随着pH值得~增加,回收率稍微降低后,增加明显。当pH为6时,回收率达到最大值。因此,洗脱溶液的pH值‑1
选用6,即5 mmol L  pH 6的醋酸铵溶液中含有5%(v/v)的乙腈。
[0058] 实施例6:按照步骤(1)处理成为粉末和按照步骤(3)制备的离子液体修饰的磁性凹凸棒土以质量比1:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇的混合溶液,使‑1最终浓度为250 μg kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸‑1
附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.3 mL 5 200 mmol L  pH 6的醋酸~
铵溶液,含有5%乙腈(v/v),在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用反相液相色谱分离,紫外检测。
[0059] 图9为实施例6中洗脱溶液中不同盐浓度对回收率的影响。保持醋酸铵溶液的pH为‑1 ‑16不变,醋酸铵的浓度从5 mmol L 增加到200 mmol L ,同时加入乙腈,使乙腈浓度为5%(v/v)。如图所示,随着醋酸铵浓度的增加,回收率也随之增加,当醋酸铵的浓度>100 mmol ‑1
L 时,回收率几乎保持不变。考虑到,收集的洗脱液需要用质谱检测,因此,选用了100 mmol ‑1 ‑1
L 的醋酸铵作为洗脱溶液,即最终的洗脱溶液为100 mmol L  pH 6.0的醋酸铵溶液中含有5%(v/v)的乙腈。
[0060] 实施例7:按照步骤(1)处理成为粉末和按照步骤(3)制备的离子液体修饰的磁性凹凸棒土以质量比1:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇的混合溶液,使‑1最终浓度为250 μg kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸‑1
附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.3 1.5 mL 100 mmol L  pH 6的醋~
酸铵溶液,含有5%乙腈(v/v),在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用反相液相色谱分离,紫外检测。
[0061] 图10为实施例7中不同洗脱体积对回收率的影响。随着洗脱体积的增加,卡巴氧和喹乙醇的回收率也随之增加,当洗脱体积大于0.5 mL时,回收率达到最大值并保持不变。为了得到最低的检测限,选用较小的洗脱体积,即0.5 mL作为最佳洗脱体积。
[0062] 实施例8:按照步骤(1)处理成为粉末和按照步骤(3)制备的离子液体修饰的磁性凹凸棒土以质量比1:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇的混合溶液,使‑1最终浓度为250 μg kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸‑1
附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.5 mL 100 mmol L  pH 6的醋酸铵溶液,含有5%乙腈(v/v),在30℃的条件下超声处理0 30 min,离心管外用永久磁铁将离子~
液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用反相液相色谱分离,紫外检测。
[0063] 图11为实施例8中洗脱时不同超声时间对回收率的影响。随着超声时间的增加,回收率先增加后降低,当超声时间为10 min时,回收率达到最大值。因此,洗脱时,超声时间选用10 min。进一步考察了洗脱时超声温度(即20℃,30 ℃,40℃和50℃)对回收率的影响。结果显示,随着超声温度的增加,回收率也随之增加,当超声温度为30℃时,回收率达到最大值,并保持不变。因此,洗脱时,超声温度选用30℃。
[0064] 实施例9:按照步骤(3)制备的离子液体修饰的磁性凹凸棒土和按照步骤(1)处理成为粉末以质量比0.25:1 5:1混合,再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇的混合~‑1
溶液,使最终浓度为250 μg kg ,在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸‑1
棒土吸附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.5 mL 100 mmol L  pH 6的醋酸铵溶液,含有5%乙腈(v/v),在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用反相液相色谱分离,紫外检测。
[0065] 图12为实施例9中不同磁性吸附剂和样品的质量比对回收率的影响。从图中可以看出,随着磁性吸附剂和样品的质量比的增加,卡巴氧和喹乙醇的回收率也随之增加,当比例为1:1时,回收率达到最大值。当继续增加磁性吸附剂和样品的质量比时,回收率反而下降。因此,为了得到较高的回收率,最佳的磁性吸附剂和样品的质量比为1:1。
[0066] 具体应用实施例:
[0067] 实施例10:
[0068] 在实施例1 9选择最佳的磁辅助基质固相分散萃取方法的基础之上,为了验证本~发明建立的一种基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法的效果,对饲料样品添加了卡巴氧和喹乙醇四种不同浓度的标准溶液,进行回收率试验,步骤如下:
[0069] 取空白饲料样品,用打样机打碎、干燥之后,加入离子液体修饰的磁性凹凸棒土,质量比1:1混合(即各取50 mg),分别加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧和喹乙醇的四种不‑1同浓度溶液,使卡巴氧的浓度分别为0.8、10、50和100 μg kg ,喹乙醇的浓度分别为3、10、‑1
50和100 μg kg 。在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑‑1
料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.5 mL 100 mmol L  pH 6的醋酸铵溶液,含有5%乙腈(v/v),在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用反相液相色谱分离,质谱检测。结果如表1所示:
[0070] 表1 不同加标浓度的回收率
[0071]
[0072] 从表1可见,建立的方法具有较高的回收率和较好的重现性,完全适合于饲料中卡‑1巴氧和喹乙醇的日常检测。卡巴氧和喹乙醇的最低定量限分别达到0.8和3 μg kg 。
[0073] 实施例11:
[0074] 实施例10在空白饲料中,同时添加了四种不同浓度的卡巴氧和喹乙醇标准溶液。为了进一步验证建立的基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法的效果,在空白饲料中单独添加了4种不同浓度的卡巴氧标准溶液,进行回收率试验,步骤如下:
[0075] 取空白饲料样品,用打样机打碎、干燥之后,加入离子液体修饰的磁性凹凸棒土,质量比1:1混合(即各取50 mg),再加入100 μL溶于98%乙腈的卡巴氧的标准溶液,使卡巴氧‑1的最终浓度分别为0.8、10、50和100 μg kg 。在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末转,移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.5 mL 100 mmol ‑1
L  pH 6的醋酸铵溶液,含有5%乙腈(v/v),在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用反相液相色谱分离,质谱检测。结果显示,回收率在83.2% 99.6%之间,RSDs<5.2%。本发明建立的~
基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法也适合于卡巴氧的单独测定。
[0076] 实施例12:
[0077] 实施例10在空白饲料中,同时添加了四种不同浓度的卡巴氧和喹乙醇标准溶液。为了进一步验证建立的基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法的效果,在空白饲料中单独添加了4种不同浓度的喹乙醇标准溶液,进行回收率试验,步骤如下:
[0078] 取空白饲料样品,用打样机打碎、干燥之后,加入离子液体修饰的磁性凹凸棒土,质量比1:1混合(即各取50 mg),再加入100 μL溶于98%乙腈的喹乙醇的标准溶液,使喹乙醇‑1的最终浓度分别为3、10、50和100 μg kg 。在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,液体挥发之后呈棕色粉末,转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.5 mL 100 mmol ‑1
L  pH 6的醋酸铵溶液,含有5%乙腈(v/v),在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用反相液相色谱分离,质谱检测。结果显示,回收率在85.5% 98.2%之间,RSDs<5.9%。本发明建立的~
基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法也适合于喹乙醇的单独测定。
[0079] 实施例13:
[0080] 实施例10、11和12选取的饲料样品是阴性样品,饲料自身不含有卡巴氧和喹乙醇,通过添加卡巴氧和/或喹乙醇的溶液来建立饲料中卡巴氧和喹乙醇的检测方法。为了进一步验证建立的基于亲水作用的磁辅助基质固相分散萃取方法的效果,选取鱼、猪、兔、牛、羊和鸡的6种饲料,每种饲料三个批次,对卡巴氧和喹乙醇的含量进行了测定,步骤如下:
[0081] 取饲料,按照步骤(1)处理成为粉末与按照步骤(3)制备的离子液体修饰的磁性凹凸棒土以质量比1:1混合(即各取50 mg),在研钵中碾磨,使饲料粉末和离子液体修饰的磁性凹凸棒土混合均匀,转移到塑料离心管中,加入1.0 mL 98%乙腈水溶液(v/v),在15℃的条件下超声处理20 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料‑1离心管内壁,弃去液体,在塑料离心管中加入0.5 mL 100 mmol L  pH 6的醋酸铵溶液,含有5%乙腈(v/v),在30℃的条件下超声处理10 min,离心管外用永久磁铁将离子液体修饰的磁性凹凸棒土吸附在塑料离心管内壁,收集液体,过滤后,用反相液相色谱分离,质谱检测。
[0082] 结果表明,采用本发明的方法未在饲料中检测到卡巴氧和喹乙醇。为了验证结果的准确性,采用农业部2086号公告‑2014所示的卡巴氧和喹乙醇的测定方法做了验证,也未‑1检测到饲料中的卡巴氧和喹乙醇。该方法的定量限为0.2 mg kg ,本发明的最低定量限远远低于该方法。