基于ZIF-67硫化衍生的空心Co3S4多面体对氟喹诺酮类抗生素的高效吸附及DSPE-HPLC-UV检测方法研究

为解决复杂样品中痕量氟喹诺酮类抗生素(FQs)检测灵敏度不足的问题，研究人员通过硫代乙酰胺硫化ZIF-67制备了S掺杂空心Co3S4多面体吸附剂，开发了分散固相萃取(DSPE)-高效液相色谱(HPLC-UV)联用技术。该材料最大吸附容量达53.42 mg/g，较ZIF-67提升2-3倍，建立的检测方法LOD低至0.10-0.15 μg/kg，为食品安全监测提供了高灵敏度解决方案。

　　

氟喹诺酮类抗生素(FQs)作为广谱抗菌药物，在畜牧养殖中的过度使用导致其在蜂蜜等食品中的残留问题日益严峻。传统检测方法面临复杂基质干扰和痕量检测灵敏度不足的挑战，而现有吸附材料如金属有机骨架(ZIF-67)存在结构不稳定、传质效率低等缺陷。针对这一技术瓶颈，中国某研究机构通过创新材料设计，将ZIF-67模板转化为性能更优的硫化物吸附剂，相关成果发表于《Analytica Chimica Acta》。

研究团队采用溶剂热法将ZIF-67与硫代乙酰胺(TAA)反应，制备空心Co₃S₄多面体，通过SEM/TEM表征其形貌，BET测试比表面积，结合吸附动力学和FT-IR分析作用机制。以蜂蜜为实际样本，建立DSPE前处理结合HPLC-UV的检测体系。

【Characterization of hollow Co₃S₄ polyhedron】
电子显微镜证实材料保留ZIF-67的十二面体形貌但形成空心结构，BET比表面积达40.17 m²/g。离子扩散机制揭示Co²⁺向外扩散速率快于S^2-内迁，导致中空结构形成。

【Adsorption performance】
吸附实验显示对FQs的最大容量达53.42 mg/g，显著优于ZIF-67。动力学符合准二级模型，等温线符合Langmuir模型，证实为单分子层化学吸附。作用力包含静电吸引、表面络合、π-π堆叠和氢键协同作用。

【Method validation】
建立的方法线性范围宽，LOD为0.10-0.15 μg/kg，加标回收率良好。批内/批间RSD<10%，实际蜂蜜样本检测显示85%以上的回收效率。

该研究通过MOF硫化策略创制的新型吸附剂，解决了传统材料传质受限和稳定性差的问题。空心结构提供更多活性位点，硫掺杂增强材料耐酸性，使吸附容量提升2-3倍。所建方法灵敏度满足欧盟最大残留限量要求，为复杂食品基质中痕量抗生素检测提供了可靠方案。研究不仅拓展了ZIF衍生物在样品前处理中的应用，更为食品安全风险监控提供了新技术支撑。