獸藥類分子印跡聚合物研究進展

滕 躍 蘇立強 秦世麗 王媛媛

(齊齊哈爾大學化學與化學工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

獸藥［1］是用于預防、治療禽畜等動物疾病，有目的地調節其生理機能的物質。隨著動物生長過程中獸藥的廣泛使用，動物性食品中獸藥原型及其代謝產物的殘留引起人們廣泛關注。高效液相色譜法、氣相色譜法、毛細管電泳法、色質聯用法常用于動物源性食品中獸藥殘留的檢測。但由于動物源性食品基質復雜，直接進行檢測干擾較大，因此常選用適當的方法對樣品進行前處理。

本文對近幾年制備的常用獸藥類(四環素類、磺胺類、喹諾酮類、喹噁啉類等)分子印跡聚合物MIPs進行了綜述，并對分子印跡聚合物在動物源性食品中的應用前景進行了展望。

1 分子印跡技術在獸藥分析中的應用

近年來，人們越來越關注食品安全問題，獸藥的殘留與檢測成為監管部門的重點工作，也成為研究人員的研究熱點。由于分子印跡技術的應用廣泛性［2］，特異識別性，預定性，常被應用于獸藥的前處理和檢測中。本文概述了幾種常用獸藥的分子印跡聚合物的研究進展。

1.1 四環素類分子印跡聚合物

四環素類抗生素(TCs)為廣譜抗生素，主要作為飼料添加劑用于預防和治療疾病。在牛、豬、綿羊、山羊、家禽及水產養殖中常用的四環素類抗生素主要有土霉素(OTC)、金霉素(CTC)、四環素(TC)和強力霉素(DC)等［3］。我國農業部規定了［4］四環素(母體及異構體總量)在食用性動物產品中最大殘留限量:肌肉中不超過 100 μg/kg，肝臟中不超過 300 μg/kg，腎臟中不超過 600 μg/kg，蛋中不超過 200 μg/kg，牛奶中不超過 100 μg/kg。

李倩［5］采用沉淀聚合法，以DC為模板分子，合成對TCs具有特異性識別的分子印跡聚合物。王雅群等人［6］，采用表面聚合法，合成了對TCs具有特異性吸附性能的Fe3O4@SiO2@MIP核殼型納米復合材料，經磁分離固相萃取高效液相色譜(MSPEHPLC)技術，同時測定鵝胸肉、鵝腿肉、鴨胸肉、鴨腿肉、鯽魚肉以及牛奶樣品中三種四環素類抗生素的殘留。韓建坊［7］采用RAFTPP法，制備四環素分子印跡聚合物，將其作為色譜固定相，用液相色譜法對其識別能力進行了評價，并考察了不同流動相對其保留行為的影響。歐紅香等人［8］，采用犧牲酵母模板法，以中空硅球作為基質材料，TC為模板分子，N－異丙基丙烯酰胺為溫敏單體，合成了中空溫敏型 TC －MIPs。Niu等人［9］，以改性二氧化硅為載體，采用表面聚合法制備TC－MIPs。將其用作分子印跡固相萃取填料，應用于牛奶中TC的分離富集。Tao Jing等人［10］，以CTC和DC為模板分子，采用沉淀聚合法制備四環素類分子印跡聚合物，將其作為固相萃取材料，對蜂蜜、牛奶、雞蛋和蝦仁中4種四環素類抗生素進行富集。

1.2 喹諾酮類分子印跡聚合物

喹諾酮類抗生素(Quinolones，QNs)是一類人畜通用的藥物。因其具有抗菌譜廣、抗菌活性強、與其他抗菌藥物無交叉耐藥性和毒副作用小等特點，被廣泛應用于畜牧、水產等養殖業中用于疾病防治［11］。我國于2002年規定了環丙沙星(CIP)、單諾沙星(DANO)、恩諾沙星(ENFX)、沙拉沙星(SAR)、二氟沙星(DIF)、噁喹酸(OXO)和氟甲喹(FLU)7種QNs藥物在動物肌肉組織中的最高殘留限量為10～500 μg/kg［12］。，我國農業部于 2015年發布了第 2292號公告［13］:禁止在動物飼養中使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、諾氟沙星4種藥物。

楊艷菲等人［14］，建立了分子印跡固相萃取－超高效液相色譜－串聯質譜法，同時測定了雞肉中九種氟喹諾酮類藥物殘留湯萬進等人［15］，以氧氟沙星(OFLX)為模板分子，甲基丙烯酸和2－乙烯基吡啶為復合功能單體，二甲基丙烯酸乙二醇酯為交聯劑，合成了印跡聚合物。將該材料作為特異性吸附劑結合高效液相色譜，對牛奶中痕量氟喹諾酮類藥物進行吸附和檢測，取得了理想的重現性(RSD≤5.0%)和加標回收率(93.72%102.14%)。Sun 等人［16］，以OFLX為模板分子，甲基丙烯酸為功能單體，在甲醇水溶液中成功聚合了OFLX－MIPs。所得印跡物作為特殊的吸附劑用于固相萃取尿樣中的喹諾酮類藥物，顯示了很好的吸附效果。汪雪雁等人［17］，以ENFX為模板分子，α－甲基丙烯酸為功能單體，二甲基丙烯酸乙二醇酯為交聯劑，制備了ENFX－MIPs。以該分子印跡聚合物為固相萃取材料，結合高效毛細管電泳，建立了分子印跡固相萃取－高效毛細管電泳法，檢測了雞肉中ENFX的含量。毛艷麗等人［18］，以環丙沙星(CIP)為模板分子，乙烯基功能化的磁性伊利石為基質材料，采用表面聚合物法，制備環丙沙星印跡材料。結合高效液相色譜分析技術，將所制備的MIPs應用于環境樣品中CIP的分離富集。趙麗娟等人［19］，以γ－(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)修飾的磁性二氧化硅(Fe3O4@SiO2)為載體，加替沙星(GTFX)為模板分子，采用表面印跡法制備磁性表面分子印跡聚合物，將此表面印跡材料用于牛奶中GTFX的分離富集，采用高效液相色譜法檢測，回收率大于91.5%。蘇立強課題組［20］，以GTFX為模板分子，采用溶膠－凝膠分子印跡技術，合成了GTFX－MIPs，以該印跡聚合物為固相萃取材料，結合超高效液相色譜法，對牛奶樣品中GTFX進行富集與檢測，其回收率為79.87%，富集倍數為38，高于市售C18柱，具有一定的實際應用價值;以馬波沙星為模板分子，采用溶膠－凝膠法制備了馬波沙星分子印跡聚合物，以印跡聚合物為固相萃取填料，結合超高效液相色譜法，應用于雞蛋中馬波沙星的檢測，其回收率為 85.30%。2017年蘇立強課題組［21］，以工業廢料粉煤灰微球為基質，氧氟沙星(OFL)為模板分子，采用表面印跡法制備了聚合物。將其作為固相萃取填料對雞產品進行分離富集，與C18柱相比，分離富集效果更好。

1.3 喹噁啉類分子印跡聚合物

喹噁啉類(Quinoxalines)是人工合成的具有喹噁啉－1，4－二氮氧結構的動物專用藥，其具有促進動物生長，廣譜抗菌和抗球蟲等作用，曾被廣泛應用于禽畜、水產養殖業。喹噁啉類藥物進入動物體內后，會在動物組織內發生蓄積殘留，通過食用受污染的動物機體或相關的動物源性食品會轉入人類食物鏈［22～24］。我國農業部［25］在2001年168號公告中明確規定禁止喹乙醇用于家禽和水產養殖中，僅用于35千克以下的豬促生長。而卡巴氧在美國僅被允許作為治療藥物使用，我國農業部因卡巴氧的安全性問題會影響我國動物性食品安全、公共衛生以及動物性食品出口，在2005年560號公告明確禁用［26］。

2011年，周建華課題組［27］，采用本體聚合的方法，合成喹乙醇的分子印跡聚合物，并將其作為固相萃取吸附劑，對肉制品中的喹乙醇分離和富集，采用高效液相色譜方法檢測喹乙醇。2012年，方國臻課題組［28］，用卡巴氧的標示殘留物喹噁啉羧酸為模板分子，以N，N－二乙基氨基乙基丙烯酸酯為功能單體，乙二醇雙甲基丙烯酸酯為交聯劑，于四氫呋喃溶劑中，釆用本體聚合法合成了分子印跡聚合物。2013年，喬旭光課題組［29］以喹乙醇為模板，采用本體聚合法和表面聚合法，制備喹乙醇印跡聚合物，與高效液相技術聯用檢測魚飼料中喹乙醇的含量。

1.4 磺胺類分子印跡聚合物

磺胺類藥物(Sulfonamides，SAs)是人工合成的具有對氨基苯磺酰胺結構的一類抗菌藥物的總稱。其具有抗菌譜廣、抗菌力強、吸收迅速完全和廉價易得等特點，廣泛用于預防和治療禽畜細菌性疾病［30］。我國農業部規定［4］，磺胺類藥品在食用動物的肌肉、脂肪、肝、腎、奶中均不得超過100 μg/kg。

秦世麗等人［31］，以磺胺甲基嘧啶和磺胺甲惡唑為復合模板分子制備了對磺胺類抗生素(SAs)具有組選擇吸附性能的印跡聚合物。杜碧柏等人［32］，以磺胺嘧啶為模板，采用紫外光引發合成MIPs，以MIPs作為吸附劑制備固相萃取柱，建立了基于分子印跡聚合物為吸附劑的固相萃取技術結合高效液相色譜檢測飼料中五種磺胺類藥物(SAs)的方法。祖廣權等人［33］，以磺胺二甲氧嗪為模板分子，三氟甲基丙烯酸為功能單體，采用沉淀聚合法制備了MIPs。以該印跡聚合物為固相萃取填料，結合超高效液相色譜串聯質譜法檢測豬肉中磺胺二甲氧嗪。

1.5 β－內酰胺類分子印跡聚合物

β－內酰胺類抗生素是種類及應用很廣的抗生素，包括青霉素及其衍生物、頭孢菌素、單酰胺環類、碳青霉烯類和青霉烯類酶抑制劑等。β－內酰胺類抗生素本身的毒性一般都很低，但是它們與蛋白產生的復合物可以成為非常強烈的致敏源，引起的主要問題是細菌產生抗藥性，促成具有耐藥基因的菌株［34～35］。

熊南茜等人［36］，以α－甲基丙烯酸(MAA)為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑，偶氮二異丁腈為引發劑，青霉素V鉀為模板分子，制備了分子印跡聚合物并對其性能進行研究。王萍等人［37］，以青霉素中間體6－氨基青霉烷酸為虛擬模板分子，甲酸作為致孔劑，甲基丙烯酸為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑，合成MIPs。使用該MIPs裝填的固相萃取柱對牛乳樣品進行預處理，并采用高效液相色譜進行檢測。汪雪雁等人［38］，以7－氨基頭孢烷酸為模板分子，4－乙烯基吡啶為功能單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯劑，制備了7－氨基頭孢烷酸分子印跡聚合物。以該分子印跡聚合物為固相萃取材料，以高效毛細管電泳為檢測手段，進行頭孢氨芐、頭孢拉定、頭孢哌酮、頭孢唑啉等四種頭孢類藥物的色譜分析。

2 結論與展望

綜上所述，由于獸藥殘留嚴重危害人類健康，制備獸藥類分子印跡聚合物對其進行有效的分離和富集成為研究熱點。但在過去的研究中，研究人員多采用單一模板制備分子印跡聚合物，這大大限制了分子印跡聚合物在多種藥物殘留中的應用。因此，制備對一類獸藥具有良好選擇性的分子印跡聚合物，將成為今后的研究熱點。除此之外，對分子印跡聚合物的制備機理還有待更加深入的研究，為分子印跡聚合物的制備奠定理論基礎。

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