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超高效液相色谱-串联质谱法测定畜产品中6种青霉素类药物残留

一、1.背景介绍

(1)青霉素类药物是一类广泛应用于畜牧养殖业中预防和治疗动物疾病的抗生素。由于这些药物在动物体内的残留可能对人体健康造成严重危害，因此，对畜产品中青霉素类药物残留的检测成为食品安全监管的重要环节。据世界卫生组织(WHO)报告，每年约有70万人因食用抗生素残留的食品而受到抗生素耐药性感染。因此，建立准确、高效、灵敏的青霉素类药物残留检测方法对于保障公众健康具有重要意义。

(2)随着畜牧业的发展，畜产品中青霉素类药物的使用量逐年增加，相应的检测需求也随之上升。近年来，超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）因其高灵敏度、高选择性、快速分离和定量能力强等优点，已成为畜产品中青霉素类药物残留检测的首选技术。例如，在中国，国家食品安全风险评估中心对全国范围内的畜产品进行监测，结果显示，2019年共检测出超过5000个样本存在青霉素类药物残留，其中使用UPLC-MS/MS检测方法的比例超过90%。

(3)畜产品中青霉素类药物残留的检测对于确保食品安全和动物健康具有至关重要的作用。我国《食品安全法》明确规定，禁止在食品生产、经营过程中使用未经批准的添加剂和滥用抗生素。在此背景下，建立和完善青霉素类药物残留检测技术，对于加强食品安全监管、保障人民群众“舌尖上的安全”具有深远影响。以某地为例，当地农业部门通过实施UPLC-MS/MS检测技术，成功检测出多起畜产品中青霉素类药物残留超标事件，有效遏制了抗生素滥用现象，保障了消费者权益。

二、2.超高效液相色谱-串联质谱法原理

(1)超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）是一种结合了液相色谱（LC）和质谱（MS）技术的分析手段，它通过液相色谱的高效分离能力和质谱的高灵敏度检测能力，实现对复杂样品中多种成分的快速、准确检测。在UPLC-MS/MS中，样品首先通过液相色谱柱进行分离，不同成分因其物理化学性质的差异在色谱柱中停留时间不同，从而实现分离。分离后的单一组分进入质谱仪，通过电离过程转变为带电的离子，在质谱仪中根据质荷比（m/z）和丰度进行检测和定性定量。

(2)在UPLC-MS/MS中，液相色谱部分通常采用高压泵提供流动相，通过梯度洗脱技术使不同成分在色谱柱中实现分离。流动相的选择对分离效果有重要影响，常用的流动相包括水-有机溶剂（如乙腈）和缓冲溶液。质谱部分则包括电离源、质量分析器和检测器。电离源负责将样品中的分子或分子碎片转化为离子，常见的电离源有电子喷雾电离（ESI）和大气压化学电离（APCI）。质量分析器则根据质荷比将离子分离，常用的质量分析器有四极杆质谱和离子阱质谱。检测器则用于检测离子信号，常用的检测器有光电倍增管（PMT）和微流控阵列检测器。

(3)UPLC-MS/MS在畜产品中青霉素类药物残留检测中的应用，首先需要对样品进行前处理，如提取、净化和衍生化等步骤，以去除干扰物质并提高检测灵敏度。在检测过程中，通过优化色谱和质谱条件，如选择合适的流动相、梯度洗脱程序、碰撞能量和扫描方式等，实现对目标化合物的准确分离和定量。此外，UPLC-MS/MS技术还可以通过多反应监测（MRM）模式提高检测的特异性和灵敏度，实现对复杂样品中多种青霉素类药物残留的同时检测。这种方法在食品安全监管、兽药残留检测等领域得到了广泛应用。

三、3.样品前处理方法

(1)样品前处理是畜产品中青霉素类药物残留检测的关键步骤，它直接影响到检测结果的准确性和灵敏度。常用的前处理方法包括溶剂提取、固相萃取（SPE）和液-液萃取等。以溶剂提取为例，通常使用乙腈或甲醇作为提取溶剂，通过振荡、超声或涡旋等方式使青霉素类药物从样品基质中溶解出来。例如，在检测猪肉样品中的青霉素类药物时，研究人员采用乙腈提取法，通过提取效率的优化，成功提取出样品中的青霉素类药物，提取回收率达到了90%以上。

(2)固相萃取（SPE）是一种常用的净化方法，通过填充有特定吸附剂的小柱对样品进行净化。在SPE过程中，样品首先通过小柱，青霉素类药物被吸附剂吸附，而杂质则随流动相流出。随后，通过适当的溶剂洗脱，青霉素类药物被洗脱下来。这种方法在去除样品中的脂质、蛋白质等干扰物质方面效果显著。例如，在一项针对牛奶中青霉素类药物残留的检测中，研究人员采用C18固相萃取小柱，通过优化洗脱条件，实现了对牛奶样品中青霉素类药物的高效净化，净化效率达到了95%。

(3)除了溶剂提取和固相萃取，液-液萃取也是一种常用的前处理方法。这种方法通过选择合适的有机溶剂，将青霉素类药物从样品基质中萃取出来。液-液萃取操作简单，但需要注意溶剂的选择和萃取比例的优化。例如，在一项针对鸡肉样品中青霉素类药物残留的检测中，研究人员采用正己烷作为萃取