【摘 要】
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林可霉素是抗生素的一种,作为兽用药物和饲料添加剂被广泛应用,以达到有效治疗动物养殖中多种感染性的疾病。由于在畜牧业生产中使用的抗生素大部分难以被动物肠胃吸收,约有30%~90%的抗生素及其代谢产物会经受药动物靶器官作用后以粪便和尿液形式排出体外,并最终通过施肥、污水灌溉以及地表径流冲刷等途径进入水土环境,进一步造成食源性动物产品中抗生素的残留,从而造成严重的食品质量与安全威胁。建立一种操作简单、高
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林可霉素是抗生素的一种,作为兽用药物和饲料添加剂被广泛应用,以达到有效治疗动物养殖中多种感染性的疾病。由于在畜牧业生产中使用的抗生素大部分难以被动物肠胃吸收,约有30%~90%的抗生素及其代谢产物会经受药动物靶器官作用后以粪便和尿液形式排出体外,并最终通过施肥、污水灌溉以及地表径流冲刷等途径进入水土环境,进一步造成食源性动物产品中抗生素的残留,从而造成严重的食品质量与安全威胁。建立一种操作简单、高效、经济去除与检测林可霉素的方法,在食品安全性技术研究中,已成为一个热点。吸附技术对抗生素的去除具有绿色环保、操作简单、成本低且无中间产物的优点,是具有广阔前景的抗生素去除方法。选用新型的金属有机框架材料(MOF)吸附剂则更具有比表面积大、吸附能力强、化学性质稳定、利用率高的特性。本文通过溶剂热法合成了铜基MOF材料以及磁纳米颗粒功能化改性后的MOF材料,研究了其对林可霉素的检测与去除应用。主要研究内容如下:(1)采用溶剂热法制备CuBTC材料,通过采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析曲线(TGD)和N2吸附-解吸实验(BET)等表征手段对材料的形貌、结构及理化性质进行研究,结果表明,该材料都具有规则的八面体结构,比表面积和孔隙体积分别达630.08 m~2/g和0.30 cm~3/g,此外,CuBTC材料的热重分析曲线研究表明,该材料具有300℃范围内优越的热稳定性。(2)结合HPLC-MS/MS将CuBTC材料用于对林可霉素进行吸附和检测研究。通过等温吸附模型和吸附动力学实验研究表明该材料对林可霉素具有较好的吸附性能,饱和吸附量为131.41 mg/g,遵循朗缪尔等温吸附方程和伪二级吸附动力学模型。同时,分析优化了p H以及洗脱剂等可能影响吸附过程的重要因素,在p H7时达到了最佳的吸附效果,当以1%甲酸的乙腈做洗脱剂时回收率接近1,进一步阐明了其吸附机理可能是通过林可霉素与吸附剂之间的氢键、静电力和π-π共轭的相互作用。(3)利用预制的Fe3O4纳米颗粒,溶剂热法与MOF199材料结合制备Fe3O4-MOF199复合材料,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)、热重分析曲线(TGD)和N2吸附-解吸实验(BET)等表征手段对材料的形貌、晶体结构及理化性质进行分析,Fe3O4-MOF199磁性复合材料呈规则的正八面体形态,掺杂有四氧化三铁团簇,且磁功能化修饰后MOF材料的结构和晶形不受影响,并具有较高的比表面积(749.19 m~2/g),为目标物的吸附提供了更多的结合位点。(4)结合高效液相色谱串联质谱分析,Fe3O4-MOF199材料作为磁固相萃取(MSPE)吸附剂,进行去除林可霉素特性研究。深入探究最佳吸附条件和洗脱剂的优化,并通过等温吸附模型和吸附动力学模型对吸附数据进行拟合。结果表明,Fe3O4-MOF199材料具有良好的吸附性能,可有效应用于林可霉素痕量残留的前处理,建立的MSPE-HPLC-MS方法快速、灵敏、准确。
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