《Food Chemistry》：Recyclable magnetic ionic liquid-based aqueous two-phase for rapid extraction of trace quinolones in honey
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•开发了一种新型功能化ATPS-HPLC方法，用于灵敏检测QN。•MIL-ATPS在五个循环中实现了超过95%的提取率，且具有高可回收性。•所开发的方法已通过实际蜂蜜样品进行验证。•DFT计算揭示了稳定的MIL-QN复合物，其结合亲和力相似。引言喹诺酮类（QNs）是一类抗菌药
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开发了一种新型功能化ATPS-HPLC方法，用于灵敏检测QN。
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MIL-ATPS在五个循环中实现了超过95%的提取率，且具有高可回收性。
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所开发的方法已通过实际蜂蜜样品进行验证。
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DFT计算揭示了稳定的MIL-QN复合物，其结合亲和力相似。
引言
喹诺酮类（QNs）是一类抗菌药物，由于其广谱抗菌活性，已被广泛用于畜牧业和水产养殖业作为促生长剂和治疗药物（Van Doorslaer等，2014；Zhang、Li等，2024）。从全球范围来看，畜牧业每年使用数种QN。这种大规模的应用可能导致动物源食品中残留不同浓度的药物，通常范围为纳克/升至微克/千克。（Huang等，2020；Wang等，2017；Zhang、Wang等，2024）。此外，QN在水和牛奶中通常表现出较高的热稳定性。常规烹饪温度不足以降解这些残留物，即使超高温（UHT）加工对其降解的影响也被证明微乎其微（Shaltout等，2019；Tian等，2017）。因此，饮食暴露可能导致人体内QN的大量蓄积，从而引发多种风险，包括诱导肠道微生物群的抗菌药物耐药性（Khalifa等，2024；Liang等，2025；Mdluli等，2024）。针对这些问题，包括欧盟和中国在内的许多国家和地区已制定了严格的法规，对不同食品中的各类喹诺酮类设定了最大残留限量（MRLs）（Hu等，2021；Wang、Yan等，2025）。因此，迫切需要开发具有更高灵敏度和准确度的新型分离分析方法，以监测食品中的QN残留。
目前用于检测食品中兽药残留的样品前处理技术仍面临诸多挑战。常规前处理方法如液-液萃取（LLE）、固相萃取（SPE）、QuEChERS及各种微萃取技术在色谱分析前被广泛应用（Liu等，2024；Ribeiro等，2024；Tsai等，2009；Wang、Geng等，2025；Zheng等，2025）。然而，它们存在各自固有的缺点。传统LLE消耗大量有毒有机溶剂且需要长时间离心；SPE依赖昂贵的 disposable 吸附剂和多步洗脱程序；标准QuEChERS容易出现严重的基质干扰，回收率表现不稳定。最近，离子液体（ILs）因其可设计的结构和卓越的理化性质而受到越来越多的关注。离子液体具有低挥发性、高热稳定性和优异的化学稳定性，已广泛应用于分离和提取领域（Li等，2025；Pei等，2022；Zeng等，2025）。偶联离子液体分散液-液微萃取（IL-DLLME）和磁性固相萃取（MSPE），以及离子液体修饰的SPE吸附剂，已被报道可用于富集蜂蜜和牛奶中的痕量兽用抗生素（Hong等，2022；Nguyen等，2024）。然而，这些基于离子液体的提取方法存在固有的缺陷，包括需要使用有机分散剂、耗时的离心步骤、吸附剂可回收性差以及环境可持续性降低。
进一步发展的基于离子液体的水相双水相系统（IL-ATPS）具有可调结构、高提取效率和优异的绿色特性，已成为食品分析中极具前景的绿色分离技术（Ahmed，2023；Li等，2020；Li等，2021）。例如，Chen课题组利用生物相容性IL基ATPS从金枪鱼鱼皮废弃物中回收胶原蛋白（Chen等，2025）。Wang课题组应用IL-ATPS从食用油中提取蛋白质（Wang、Li等，2022）。此外，Antunes课题组成功利用各种IL-ATPS分离了多糖和蛋白质（Antunes等，2023）。然而，与先进系统不同，传统IL-ATPS无法自发分相，通常需要离心。磁性离子液体（MILs）具有可调的IL结构和快速磁性分离性能，使其成为兽药残留前处理的优越提取介质（Yao等，2022；Yao等，2025）。代表性研究包括基于MIL的空气辅助液-液微萃取（LLME）用于牛奶中多种抗生素的检测，以及MIL辅助洗脱的分散固相萃取（DSPE）用于蜂蜜中氯霉素和氟苯尼考的定量分析（Ghasemi等，2022；Lesan等，2024）。然而，与常规离子液体相比，MILs在提取兽药残留方面的探索远少得多。MIL与ATPS的结合集成了两种技术的优势。特别地，ATPS提供温和的水相提取条件并高效去除食品样品中的大分子基质干扰，而MIL赋予提取相快速磁性分离能力，无需耗时的离心步骤。这一新型协同系统在完全无有机溶剂的提取过程中实现了对兽用抗生素的高效富集和突出的抗基质干扰能力。此外，可回收的MIL萃取剂有效解决了传统ATPS固有的局限性，如分相速度慢和严重的乳化问题。
在本研究中，合成的二咪唑鎓基MIL表现出强磁化和显著的磁响应，在施加外加磁场后能够实现快速分相。由这些MIL与各种盐形成的MIL-ATPS成功用于从食品基质中提取QN。系统研究了影响提取效率的关键参数，包括MIL浓度、盐类型和浓度、提取时间、温度及QN溶液的pH值。所开发的方法完全避免了有机溶剂的使用，符合绿色分析化学的原则。通过外加磁场实现了快速分相（5分钟内），显著提高了提取效率。此外，该方法对复杂食品基质表现出优异的适应性，回收率一致且较高。本工作建立了一种简单、环保、高效且可靠的新型方法，用于分析食品中的抗生素残留。
章节摘要
材料
纯度不低于98%的环丙沙星（CIP）、恩诺沙星（ENR）和诺氟沙星（NOR）购自阿拉丁生化科技股份有限公司（中国上海）。实验中使用的所有其他化学品，包括二氯甲烷（CH2Cl2）、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧（4-OH-TEMPO）、氯磺酸（ClSO3H）、甲醇（CH3OH）、乙腈（CH3CN）、磷酸钾（K3PO4）、磷酸氢二钾（K2HPO4）、碳酸钾（K2CO3）、钾
1H NMR谱
由于MIL不适合直接进行1H NMR测量，通过记录中间体[Cn(mim)2]Br2（n = 3、4、5、6）的1H NMR谱来确认其结构，如图S2 ~ S5所示。实验数据如下：
[C3(mim)2]Br2，1H NMR（400 MHz，D2O）δ/ppm：8.87（s，2H），7.56（d，J = 23.9 Hz，4H），4.39（t，J = 7.1 Hz，4H），3.97（s，6H），2.59（p，J = 7.7 Hz，2H）。
[C4(mim)2]Br2，1H NMR（400 MHz，D2O）δ/ppm：8.77（s，2H），7.49（d，J = 15.3 Hz，4H），4.28（s，
结论
本研究成功合成了一系列MIL，并开发了一种新型MIL-ATPS系统与HPLC联用，用于提取QN。对该体系的相行为进行了广泛研究，双结点曲线数据符合Merchuk方程。在最佳条件下，MIL-ATPS对三种QN的提取效率超过95%，分配系数超过200，展现出优异的提取性能。QN的检出限（LOD）和定量限（LOQ）范围为2.853至
CRediT作者贡献声明
Lirong Nie：写作 – 原稿、调查、资金获取、数据管理、概念化。Rongwei Sun：方法学、调查。Xiang He：方法学、调查。Ziyin Tang：方法学、调查。Jun Tong：方法学、调查。Zhi Zhu：写作 – 审阅与编辑、写作 – 原稿、软件、概念化。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
本研究受国家自然科学基金项目（编号：22508254）支持。
Lirong Nie|Rongwei Sun|Xiang He|Ziyin Tang|Jun Tong|Zhi Zhu
