《Sustainable Chemistry and Pharmacy》：Hydrophobic natural deep eutectic solvent-based dispersive liquid-liquid microextraction method for sustainable anthelmintic drug residues monitoring in bovine, porcine and poultry meat with RSM optimization and LC-MS/MS quantification
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摘要本研究开发了一种基于疏水性天然深共晶溶剂的分散液-液微萃取（HNADES-DLLME）方法，用于通过液相色谱串联质谱法对肉类中16种驱虫药残留进行绿色萃取。利用响应面法对萃取条件进行了优化，包括HNADES的体积（0.30 mL）、分散剂溶剂的体积（0.30 mL）和加入
摘要
本研究开发了一种基于疏水性天然深共晶溶剂的分散液-液微萃取（HNADES-DLLME）方法，用于通过液相色谱串联质谱法对肉类中16种驱虫药残留进行绿色萃取。利用响应面法对萃取条件进行了优化，包括HNADES的体积（0.30 mL）、分散剂溶剂的体积（0.30 mL）和加入盐的量（1.50 g），从而以更少的实验次数实现对参数相互作用的稳健建模。该方法的验证结果依据欧盟委员会实施法规（EU）2021/808和ISO/IEC 17025:2017标准进行了验证，结果显示萃取回收率为85.76%–102%，日间精密度为2.43–12.00%。检测限（LOD）范围为0.92至5.30 μg kg?1，定量限（LOQ）范围为1.57至14.42 μg kg?1。所提出的方法已成功进行了绿色性评估，并应用于牛、鸡和猪肉等真实肉类样品，证明了其在肉类中驱虫药残留检测、定量和常规监测方面的环境可持续性和适用性。
引言
畜牧业使用兽用药物，主要包括抗微生物药物和驱虫药物，以控制和治疗疾病（Cooper等，2012；Patel等，2018；Reig和Toldrá，2008）。如果在等待期届满前对动物进行屠宰，动物组织中可能会残留兽用药物。这些残留物对人类健康构成风险，因为高浓度或长期低浓度摄入可能会产生毒性、致癌性甚至致命后果（Phillips等，2004；Phillips，2007；Reig和Toldrá，2008）。最近，兽用药物残留被认为是新兴污染物，因为它们在地表和 aquatic 生态系统中均存在显著的环境风险（Lagos等，2023；Mooney等，2021；Vok?ál等，2019）。在用于人类食品链的农场动物中过度使用或不合理使用抗微生物和驱虫药物，可能导致抗微生物药物耐药性和抗驱虫药耐药性的增加（Baiak、Lehnen和da Rocha，2018；Dadgostar，2019；Doyle等，2013；Hao等，2016；Samtiya等，2022）。
广谱驱虫药是治疗家畜胃肠道线虫感染的主要药物。这些药物因其能够大量消灭寄生虫、使用方便且对动物安全而受到青睐。驱虫药可分为三个不同的家族：苯并咪唑类（如噻苯唑、阿苯达唑和triclabendazole）、咪唑噻唑类（四米唑和左旋咪唑）以及大环内酯类（如伊维菌素、伊普林菌素和多拉菌素）。苯并咪唑类药物的结构特征包括一个与咪唑环融合的苯环。其作用机制是通过选择性且强效地与线虫微管蛋白的β亚基结合来实现的（Charlier等，2022；Cooper等，2012；Tshepho等，2023）。驱虫药的极性可能因其分子结构和官能团的不同而有显著差异。羟基、羧基、硫酸酯基团和胺基倾向于使化合物更具极性，而烷基链和芳香环则显著降低化合物的极性。较大或更复杂的分子可能具有更多的非极性部分，从而降低其整体极性。驱虫药的极性会影响其溶解性、吸收、分布和作用机制（Dai, G.等，2025；Kinsella等，2009；Yoo等，2021）。
驱虫药的不当使用或缺乏监测可能导致无法有效控制家畜胃肠道寄生虫病，反而导致各种线虫寄生虫产生抗药性。有效监测家畜产品中的驱虫药残留需要使用超高效液相色谱（UPLC）和液相色谱串联三重四极杆质谱（LC-MS/MS）等分析技术，这些技术具有高灵敏度、高选择性以及检测多种化合物/分析物的能力（Dai, G.等，2025；Kinsella等，2009；Tshepho等，2023；Yoo等，2021）。这些技术与样品前处理方法相结合时效率更高，后者能够以低成本从复杂食品基质中萃取和/或净化广泛范围的化合物，并具有高预浓缩因子和快速的特点。随着食品分析对绿色和可持续过程的需求增加，近年来基于离子液体（ILs）和深共晶溶剂（DESs）的分散液-液微萃取（DLLME）等微型化样品前处理方法受到了研究人员的广泛关注（Alqarni等，2024；Lu等，2022；Trujillo-Rodríguez等，2013；Tshepho等，2023）。深共晶溶剂的使用已成为一种杰出的新型绿色萃取溶剂，因为它们具有可生物降解性、可持续性、制备简单和成本低廉等优点。深共晶溶剂由于其氢键性质和可调节的极性，能够溶解更广泛种类的分析物（Dai, Y.等，2013；Dai, Y.等，2015；El Achkar等，2021；Lu等，2022；Mu等，2023）。相比之下，离子液体对某些类型的化合物有效，但可能对非极性物质表现出溶解性受限（Ijardar等，2022）。深共晶溶剂通过将氢键受体（HBA）和氢键供体（HBD）混合后经温和加热（60-90°C）30分钟至1小时合成（Adeoye等，2023；Elgharbawy等，2023；Zhang等，2012）。合成的深共晶溶剂可使用各种分析技术进行表征，如核磁共振（NMR）波谱、傅里叶变换红外（FT-IR）光谱、粘度和熔点测量，以确认其形成并确定其性质（Adeoye等，2023；Elgharbawy等，2023；Zhang等，2012）。最常用的氢键受体是廉价的四烷基季铵盐（如氯化胆碱）和环状醇（薄荷醇），而氢键供体包括尿素、乙二醇、甘油、氨基酸、羧酸和糖类（Adeoye等，2023；El Achkar等，2021；Elgharbawy等，2023）。由于深共晶溶剂的大部分起始原料在自然界中存在，因此深共晶溶剂也被称为天然深共晶溶剂（NADES）。NADES具有可生物降解性、高纯度和环境良性及可持续性等新颖特性（Dai, Y.等，2013；Mu等，2023；Paiva等，2014）。NADES已被广泛应用于目标化合物的萃取、分离和预浓缩（Dai, Y.等，2013；Lomba等，2021；Mu等，2023；Paiva等，2014）。本研究旨在开发并优化一种基于疏水性天然深共晶溶剂的分散液-液微萃取方法，用于通过液相色谱-质谱法对肉类（牛肉、猪肉和鸡肉）中多类驱虫药进行萃取、预浓缩和定量分析，以实现可持续和常规的驱虫药残留监测。为全面优化方法，本研究采用了响应面法（RSM）来减少实验次数并最小化废物产生，这是绿色分析化学（GAC）的关键标准。随后，使用四种GAC指标（AGREE、AGREEprep、ComplexGAPI和BAGI）对优化后的方法进行了绿色性评估，以评价其环境影响、可持续性和实用性。
章节摘要
试剂和化学品
水（LiChrosolv? LCMS级，Merk），乙腈（LiChrosolv? LC级，Supelco），乙腈（LiChrosolv? LC-MS级，Supelco），甲醇（LiChrosolv? LC级，Supelco），甲醇（LiChrosolv? LC-MS级，Supelco），丙酮（puriss，ACS试剂≥99.5%（GC），Supelco），甲酸（ROTH，ACS试剂≥98%），薄荷醇（99%，Sigma-Aldrich），樟脑（96%，Sigma-Aldrich），庚酸、癸酸、辛酸和壬酸（≥98%，Sigma-Aldrich）均购自Sigma-Aldrich、Damstard，
HNADES-DLLME萃取方法的优化
与其他DLLME模式一样，影响HNADES-DLLME方法性能的因素进行了优化。采用一次一因素法（OFAT）来确定合适的NADES（萃取溶剂）和分散剂溶剂。其他因素如萃取剂和分散剂溶剂的适当体积、萃取和离心时间、pH值、NADES组分的摩尔比以及加入盐的量等则通过响应面法（RSM）进行优化。
结论
本研究表明，根据2021年3月22日的欧盟委员会实施法规（EU）2021/808和绿色分析化学（GAC）原则，DLLME在可持续萃取肉类中驱虫药残留方面取得了有效进展。该方法的主要优势包括减少溶剂用量、通过应用新型环保溶剂（HNADES）和响应面法优化实现废物产生最小化，这些都符合
CRediT作者贡献声明
Sandy O.S. Mookantsa： 写作——审阅与编辑、调查研究。Rebagamang Tshepho： 写作——原稿撰写、验证、方法论、形式化分析。Simiso Dube： 写作——审阅与编辑、监督、项目管理、获取经费、概念化。Mathew M. Nindi： 写作——原稿撰写、监督、资源、项目管理、概念化。
利益冲突声明
作者声明他们不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
致谢
衷心感谢南非大学（UNISA）、博茨瓦纳农业部和国家农业研究与发展研究所（NARDI）对本研究的支持。本文基于COST行动ENVIRANT（CA3154）——家畜中驱虫药的环境影响及减少其使用的替代方案的研究工作，该行动由COST（欧洲科学与技术合作组织）资助。
Sandy O.S. Mookantsa|Rebagamang Tshepho|Simiso Dube|Mathew M. Nindi
南非大学（University of South Africa）科学与工程学院化学系，佛罗里达公园，鲁德普，约翰内斯堡，南非
