开发一种高效的分析方法用于监测鸡肉和肝脏样品中的玉米赤霉烯酮（zearalenone）和赭曲霉毒素A（ochratoxin A）残留

《Journal of Food Composition and Analysis》：Development of an efficient analytical procedure for monitoring zearalenone and ochratoxin A residues in chicken meat and liver samples

　　

在所提出的工作中，研究人员验证了一种基于铁磁流体（ferrofluid）的分散液-液微萃取（dispersive liquid-liquid microextraction, DLLME）方法，用于从鸡肝和鸡肉样品中提取和定量玉米赤霉烯酮（zearalenone）和赭曲霉毒素A（ochratoxin A）。该方法中，首先使用乙腈（acetonitrile, ACN）在硫酸钠存在下提取分析物。随后，将该相与铁磁流体混合并分散到去离子水中。然后，借助磁铁移除液相，取铁磁流体相用于分析物定量。该方法中，氢氧化钠（sodium hydroxide, NaOH）用于水解和消除样品脂肪，乙腈用于提取分析物，硫酸钠用于诱导相分离和蛋白质沉淀。在最佳条件下进行该程序并使用高效液相色谱（high performance liquid chromatography, HPLC），获得了可接受的提取回收率（extraction recoveries: 赭曲霉毒素A为79%，玉米赤霉烯酮为73%）、可接受的精密度（相对标准偏差（relative standard deviations, RSDs）≤6.9%）以及较低的检测限（limits of detection, LODs: 赭曲霉毒素A为0.56 ng g^-1，玉米赤霉烯酮为1.23 ng g^-1）和定量限（limits of quantification, LOQs: 赭曲霉毒素A为1.87 ng g^-1，玉米赤霉烯酮为4.09 ng g^-1）。最后，使用所提出的分析方法分析了不同的鸡肉和肝脏样品。

**论文解读文章**

**研究背景与问题**
鸡肉和肝脏因其高营养价值（蛋白质、必需维生素和矿物质）和相对低廉的成本而广泛消费。然而，这些产品中可能残留有毒化合物，对消费者健康构成威胁。玉米赤霉烯酮（zearalenone, ZEN）和赭曲霉毒素A（ochratoxin A, OTA）是最具毒性的霉菌毒素之一，分别主要由镰刀菌属（*Fusarium*）和曲霉属（*Aspergillus*）的霉菌产生，可污染家禽饲料等农产品。鸡摄入受污染饲料后，毒素可在其可食组织中残留，ZEN残留可能导致不育、性早熟和内分泌系统紊乱，而OTA残留可能增加肾脏疾病和癌症风险。为保护公众健康，亟需开发灵敏、可靠的分析方法以检测这些霉菌毒素。高效液相色谱-荧光检测（HPLC-FLD）是常用分析工具，但由于分析物浓度低和样品基质复杂，直接分析困难，需进行样品前处理。传统方法如液-液萃取（LLE）和固相萃取（SPE）耗时、溶剂消耗大。液相微萃取（LPME）方法如分散液-液微萃取（DLLME）虽有优势，但存在使用有毒卤代溶剂、需离心步骤、不适用于固体或粘稠基质等缺点。近年来，磁性溶剂如磁离子液体、磁深度共晶溶剂和铁磁流体（ferrofluid）解决了前两个问题，而通过额外萃取过程可解决第三个问题。因此，研究人员旨在开发一种基于铁磁流体的DLLME方法，结合HPLC-FLD，用于鸡肉和肝脏中ZEN和OTA的高效提取与测定。
**研究内容与结论**
研究人员设计并验证了一种基于铁磁流体的分散液-液微萃取（ferrofluid-based DLLME）方法，用于从鸡肉和肝脏样品中提取ZEN和OTA，并通过HPLC-FLD进行定量。该方法将脂肪去除、蛋白质沉淀、分析物提取和效率增强整合于单一步骤，显著简化前处理过程。通过优化关键参数（氢氧化钠浓度、乙腈体积、盐类型与浓度、混合方式与时间、铁磁流体体积），获得了最佳提取效率。验证结果表明，该方法具有良好的线性（r²≥0.995）、较低的检测限（ZEN: 1.23 ng g^-1; OTA: 0.56 ng g^-1）和定量限（ZEN: 4.09 ng g^-1; OTA: 1.87 ng g^-1）、可接受的精密度（RSDs≤6.9%）和提取回收率（ZEN: 73%; OTA: 79%）。对50个鸡肉和50个肝脏样品（来自伊朗东阿塞拜疆省五个城市：Tabriz、Sarab、Shabestar、Bonab、Miyaneh）的分析显示，ZEN在两个肉样和一个肝样中被检出（浓度范围5.9–13.4 ng g^-1），OTA在三个肉样中被检出（浓度范围9.3–14.3 ng g^-1），所有阳性样品均来自Sarab市。与文献中其他方法（如LLE-SPE、SPE、QuEChERS）相比，该方法在LOD、LOQ、线性范围、RSD和提取时间方面表现优越或相当。该研究论文发表在《Journal of Food Composition and Analysis》。

**关键技术方法**
研究人员从伊朗东阿塞拜疆省五个城市（Tabriz、Sarab、Shabestar、Bonab、Miyaneh）采集了50个鸡肉样品和50个肝脏样品作为样本队列。主要技术方法包括：合成钴铁氧体纳米颗粒（CoFe₂O₄ NPs）并分散于对氯苯酚和氯化胆碱的深度共晶溶剂中制备铁磁流体；采用优化的前处理流程：用氢氧化钠溶液水解脂肪，乙腈提取分析物，硫酸钠诱导相分离和蛋白质沉淀，离心后取乙腈相与铁磁流体混合分散于去离子水中，磁分离后以甲醇反萃取分析物；最后用高效液相色谱-荧光检测（HPLC-FLD）进行定量分析。

**研究结果**
- **影响因素的优化**：研究人员通过单变量优化策略（OVAT）评估了各参数的影响。
- **NaOH浓度**：测试2–5 M NaOH溶液，发现3 M时提取回收率（ERs）最高，低于此浓度不足以有效皂化脂肪，故选用3 M。
- **ACN体积**：考察1.0–2.25 mL乙腈，结果显示ERs在1.75 mL时达到峰值，体积过小提取不充分，过大增加分析物溶解度，故选用1.75 mL。
- **盐类型与浓度**：比较多种盐（如NaCl、KCl、Na₂SO₄等），发现硫酸钠效果最佳；进一步优化浓度（20–35% w/v），30%时ERs最高，归因于盐析效应占主导，更高浓度时盐溶效应导致降低，故选用30% w/v Na₂SO₄。
- **混合方式与时间**：比较超声和涡旋，涡旋在5分钟内提供更高ERs；优化涡旋时间（1–5 min），3分钟足够实现高效混合，故选用3 min涡旋。
- **铁磁流体体积**：测试80–100 μL，ERs在90 μL时达到平台，表明该体积为最佳萃取剂量，故选用90 μL。
- **方法验证**：评估了线性、检测限、定量限、精密度和提取回收率。线性范围宽（ZEN: 4.09–500 ng g^-1; OTA: 1.87–500 ng g^-1），r²≥0.995；LODs和LOQs较低；日内和日间精密度RSDs分别≤6.5%和≤8.1%；ZEN和OTA的ERs分别为73%和79%。稳健性测试（微调NaOH体积、浓度、ACN体积、铁磁流体体积）结果显示RSD≤13%，表明方法稳健。选择性通过空白加标样品验证，色谱图中无干扰峰。
- **实际样品分析**：应用优化方法分析50个鸡肉和50个肝脏样品。ZEN在2个肉样和1个肝样中检出（5.9–13.4 ng g^-1），OTA在3个肉样中检出（9.3–14.3 ng g^-1），均来自Sarab市。基质效应评估通过加标回收实验（25、100、250 ng g^-1），相对回收率表明基质对方法效率无显著影响。
- **方法比较**：与文献中LLE-SPE、SPE、QuEChERS等方法相比，该研究提出的方法具有更低的LODs和LOQs、更宽的线性范围、更低的RSDs，且提取时间最短（≥5 min），无需离心步骤，溶剂消耗小，铁磁流体可重复使用。

**讨论与结论**
研究人员在讨论部分指出，该方法的主要优势在于使用铁磁流体作为萃取溶剂，消除了离心步骤，节省时间和能源；但铁磁流体的合成需要多种试剂（如对氯苯酚和硝酸钴），降低了方法的总体绿色性。不过，铁磁流体用量小且可重复使用，在一定程度上缓解了这些局限性。此外，由于缺乏合适的内标化合物（商业可获得性有限），研究未使用内标，但通过基质匹配校准和加标回收实验获得了可靠结果，建议未来研究使用适当内标以进一步提高稳健性。
**翻译结论部分**：在当前工作中，研究人员验证了一种基于铁磁流体的分散液-液微萃取-高效液相色谱-荧光检测（ferrofluid-based DLLME-HPLC-FLD）程序，用于鸡肉和肝脏样品中玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素A的提取和测定。使用铁磁流体作为萃取溶剂消除了离心步骤，在时间和能源消耗方面具有显著优势。然而，铁磁流体的合成程序需要多种试剂，可视为一个局限。此外，使用对氯苯酚和硝酸钴等有毒化合物不可避免地降低了方法的整体绿色性。尽管存在这些缺点，铁磁流体以极小体积应用，且单批次合成后可重复用于多个样品制备，显著缓解了这些局限。因此，该方法在分析性能与环境可持续性之间仍提供了良好的平衡。本研究的另一个局限是缺乏内标，由于合适化合物的商业可获得性有限。尽管如此，通过基质匹配校准和加标回收实验获得了可靠结果。建议未来研究使用适当内标以进一步提高方法稳健性。基于所得结果，低检测限和定量限、可接受的提取回收率、低相对标准偏差和宽的线性范围是当前研究的主要优点。这些结果表明，所提出的方法可用于鸡肉和肝脏样品中玉米赤霉烯酮和赭曲霉毒素A的测定。该方法将脂肪水解、蛋白质沉淀、分析物提取和效率增强整合于单一步骤。建议未来工作使用更大数量的实际样品进行验证，并进行实验室间比较，以进一步确立该方法用于监管目的的稳健性和可靠性。此外，应研究铁磁流体合成的可扩展性及其长期稳定性，以促进其商业化和常规应用。