兽药类分子印迹聚合物研究进展

滕 跃 苏立强 秦世丽 王媛媛

(齐齐哈尔大学化学与化学工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006)

兽药［1］是用于预防、治疗禽畜等动物疾病，有目的地调节其生理机能的物质。随着动物生长过程中兽药的广泛使用，动物性食品中兽药原型及其代谢产物的残留引起人们广泛关注。高效液相色谱法、气相色谱法、毛细管电泳法、色质联用法常用于动物源性食品中兽药残留的检测。但由于动物源性食品基质复杂，直接进行检测干扰较大，因此常选用适当的方法对样品进行前处理。

本文对近几年制备的常用兽药类(四环素类、磺胺类、喹诺酮类、喹噁啉类等)分子印迹聚合物MIPs进行了综述，并对分子印迹聚合物在动物源性食品中的应用前景进行了展望。

1 分子印迹技术在兽药分析中的应用

近年来，人们越来越关注食品安全问题，兽药的残留与检测成为监管部门的重点工作，也成为研究人员的研究热点。由于分子印迹技术的应用广泛性［2］，特异识别性，预定性，常被应用于兽药的前处理和检测中。本文概述了几种常用兽药的分子印迹聚合物的研究进展。

1.1 四环素类分子印迹聚合物

四环素类抗生素(TCs)为广谱抗生素，主要作为饲料添加剂用于预防和治疗疾病。在牛、猪、绵羊、山羊、家禽及水产养殖中常用的四环素类抗生素主要有土霉素(OTC)、金霉素(CTC)、四环素(TC)和强力霉素(DC)等［3］。我国农业部规定了［4］四环素(母体及异构体总量)在食用性动物产品中最大残留限量:肌肉中不超过 100 μg/kg，肝脏中不超过 300 μg/kg，肾脏中不超过 600 μg/kg，蛋中不超过 200 μg/kg，牛奶中不超过 100 μg/kg。

李倩［5］采用沉淀聚合法，以DC为模板分子，合成对TCs具有特异性识别的分子印迹聚合物。王雅群等人［6］，采用表面聚合法，合成了对TCs具有特异性吸附性能的Fe3O4@SiO2@MIP核壳型纳米复合材料，经磁分离固相萃取高效液相色谱(MSPEHPLC)技术，同时测定鹅胸肉、鹅腿肉、鸭胸肉、鸭腿肉、鲫鱼肉以及牛奶样品中三种四环素类抗生素的残留。韩建坊［7］采用RAFTPP法，制备四环素分子印迹聚合物，将其作为色谱固定相，用液相色谱法对其识别能力进行了评价，并考察了不同流动相对其保留行为的影响。欧红香等人［8］，采用牺牲酵母模板法，以中空硅球作为基质材料，TC为模板分子，N－异丙基丙烯酰胺为温敏单体，合成了中空温敏型 TC －MIPs。Niu等人［9］，以改性二氧化硅为载体，采用表面聚合法制备TC－MIPs。将其用作分子印迹固相萃取填料，应用于牛奶中TC的分离富集。Tao Jing等人［10］，以CTC和DC为模板分子，采用沉淀聚合法制备四环素类分子印迹聚合物，将其作为固相萃取材料，对蜂蜜、牛奶、鸡蛋和虾仁中4种四环素类抗生素进行富集。

1.2 喹诺酮类分子印迹聚合物

喹诺酮类抗生素(Quinolones，QNs)是一类人畜通用的药物。因其具有抗菌谱广、抗菌活性强、与其他抗菌药物无交叉耐药性和毒副作用小等特点，被广泛应用于畜牧、水产等养殖业中用于疾病防治［11］。我国于2002年规定了环丙沙星(CIP)、单诺沙星(DANO)、恩诺沙星(ENFX)、沙拉沙星(SAR)、二氟沙星(DIF)、噁喹酸(OXO)和氟甲喹(FLU)7种QNs药物在动物肌肉组织中的最高残留限量为10～500 μg/kg［12］。，我国农业部于 2015年发布了第 2292号公告［13］:禁止在动物饲养中使用洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、诺氟沙星4种药物。

杨艳菲等人［14］，建立了分子印迹固相萃取－超高效液相色谱－串联质谱法，同时测定了鸡肉中九种氟喹诺酮类药物残留汤万进等人［15］，以氧氟沙星(OFLX)为模板分子，甲基丙烯酸和2－乙烯基吡啶为复合功能单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂，合成了印迹聚合物。将该材料作为特异性吸附剂结合高效液相色谱，对牛奶中痕量氟喹诺酮类药物进行吸附和检测，取得了理想的重现性(RSD≤5.0%)和加标回收率(93.72%102.14%)。Sun 等人［16］，以OFLX为模板分子，甲基丙烯酸为功能单体，在甲醇水溶液中成功聚合了OFLX－MIPs。所得印迹物作为特殊的吸附剂用于固相萃取尿样中的喹诺酮类药物，显示了很好的吸附效果。汪雪雁等人［17］，以ENFX为模板分子，α－甲基丙烯酸为功能单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂，制备了ENFX－MIPs。以该分子印迹聚合物为固相萃取材料，结合高效毛细管电泳，建立了分子印迹固相萃取－高效毛细管电泳法，检测了鸡肉中ENFX的含量。毛艳丽等人［18］，以环丙沙星(CIP)为模板分子，乙烯基功能化的磁性伊利石为基质材料，采用表面聚合物法，制备环丙沙星印迹材料。结合高效液相色谱分析技术，将所制备的MIPs应用于环境样品中CIP的分离富集。赵丽娟等人［19］，以γ－(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(MPS)修饰的磁性二氧化硅(Fe3O4@SiO2)为载体，加替沙星(GTFX)为模板分子，采用表面印迹法制备磁性表面分子印迹聚合物，将此表面印迹材料用于牛奶中GTFX的分离富集，采用高效液相色谱法检测，回收率大于91.5%。苏立强课题组［20］，以GTFX为模板分子，采用溶胶－凝胶分子印迹技术，合成了GTFX－MIPs，以该印迹聚合物为固相萃取材料，结合超高效液相色谱法，对牛奶样品中GTFX进行富集与检测，其回收率为79.87%，富集倍数为38，高于市售C18柱，具有一定的实际应用价值;以马波沙星为模板分子，采用溶胶－凝胶法制备了马波沙星分子印迹聚合物，以印迹聚合物为固相萃取填料，结合超高效液相色谱法，应用于鸡蛋中马波沙星的检测，其回收率为 85.30%。2017年苏立强课题组［21］，以工业废料粉煤灰微球为基质，氧氟沙星(OFL)为模板分子，采用表面印迹法制备了聚合物。将其作为固相萃取填料对鸡产品进行分离富集，与C18柱相比，分离富集效果更好。

1.3 喹噁啉类分子印迹聚合物

喹噁啉类(Quinoxalines)是人工合成的具有喹噁啉－1，4－二氮氧结构的动物专用药，其具有促进动物生长，广谱抗菌和抗球虫等作用，曾被广泛应用于禽畜、水产养殖业。喹噁啉类药物进入动物体内后，会在动物组织内发生蓄积残留，通过食用受污染的动物机体或相关的动物源性食品会转入人类食物链［22～24］。我国农业部［25］在2001年168号公告中明确规定禁止喹乙醇用于家禽和水产养殖中，仅用于35千克以下的猪促生长。而卡巴氧在美国仅被允许作为治疗药物使用，我国农业部因卡巴氧的安全性问题会影响我国动物性食品安全、公共卫生以及动物性食品出口，在2005年560号公告明确禁用［26］。

2011年，周建华课题组［27］，采用本体聚合的方法，合成喹乙醇的分子印迹聚合物，并将其作为固相萃取吸附剂，对肉制品中的喹乙醇分离和富集，采用高效液相色谱方法检测喹乙醇。2012年，方国臻课题组［28］，用卡巴氧的标示残留物喹噁啉羧酸为模板分子，以N，N－二乙基氨基乙基丙烯酸酯为功能单体，乙二醇双甲基丙烯酸酯为交联剂，于四氢呋喃溶剂中，釆用本体聚合法合成了分子印迹聚合物。2013年，乔旭光课题组［29］以喹乙醇为模板，采用本体聚合法和表面聚合法，制备喹乙醇印迹聚合物，与高效液相技术联用检测鱼饲料中喹乙醇的含量。

1.4 磺胺类分子印迹聚合物

磺胺类药物(Sulfonamides，SAs)是人工合成的具有对氨基苯磺酰胺结构的一类抗菌药物的总称。其具有抗菌谱广、抗菌力强、吸收迅速完全和廉价易得等特点，广泛用于预防和治疗禽畜细菌性疾病［30］。我国农业部规定［4］，磺胺类药品在食用动物的肌肉、脂肪、肝、肾、奶中均不得超过100 μg/kg。

秦世丽等人［31］，以磺胺甲基嘧啶和磺胺甲恶唑为复合模板分子制备了对磺胺类抗生素(SAs)具有组选择吸附性能的印迹聚合物。杜碧柏等人［32］，以磺胺嘧啶为模板，采用紫外光引发合成MIPs，以MIPs作为吸附剂制备固相萃取柱，建立了基于分子印迹聚合物为吸附剂的固相萃取技术结合高效液相色谱检测饲料中五种磺胺类药物(SAs)的方法。祖广权等人［33］，以磺胺二甲氧嗪为模板分子，三氟甲基丙烯酸为功能单体，采用沉淀聚合法制备了MIPs。以该印迹聚合物为固相萃取填料，结合超高效液相色谱串联质谱法检测猪肉中磺胺二甲氧嗪。

1.5 β－内酰胺类分子印迹聚合物

β－内酰胺类抗生素是种类及应用很广的抗生素，包括青霉素及其衍生物、头孢菌素、单酰胺环类、碳青霉烯类和青霉烯类酶抑制剂等。β－内酰胺类抗生素本身的毒性一般都很低，但是它们与蛋白产生的复合物可以成为非常强烈的致敏源，引起的主要问题是细菌产生抗药性，促成具有耐药基因的菌株［34～35］。

熊南茜等人［36］，以α－甲基丙烯酸(MAA)为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，偶氮二异丁腈为引发剂，青霉素V钾为模板分子，制备了分子印迹聚合物并对其性能进行研究。王萍等人［37］，以青霉素中间体6－氨基青霉烷酸为虚拟模板分子，甲酸作为致孔剂，甲基丙烯酸为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，合成MIPs。使用该MIPs装填的固相萃取柱对牛乳样品进行预处理，并采用高效液相色谱进行检测。汪雪雁等人［38］，以7－氨基头孢烷酸为模板分子，4－乙烯基吡啶为功能单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，制备了7－氨基头孢烷酸分子印迹聚合物。以该分子印迹聚合物为固相萃取材料，以高效毛细管电泳为检测手段，进行头孢氨苄、头孢拉定、头孢哌酮、头孢唑啉等四种头孢类药物的色谱分析。

2 结论与展望

综上所述，由于兽药残留严重危害人类健康，制备兽药类分子印迹聚合物对其进行有效的分离和富集成为研究热点。但在过去的研究中，研究人员多采用单一模板制备分子印迹聚合物，这大大限制了分子印迹聚合物在多种药物残留中的应用。因此，制备对一类兽药具有良好选择性的分子印迹聚合物，将成为今后的研究热点。除此之外，对分子印迹聚合物的制备机理还有待更加深入的研究，为分子印迹聚合物的制备奠定理论基础。

［1］吴永宁，邵兵，沈建忠.兽药残留检测与监控技术［M］.北京:化学工业出版社，2007:3～5.

［2］韦寿莲，刘玲，黎京华 等.双分子印迹聚合物微球选择固相萃取环境和食品样品中壬基酚和双酚A［J］.分析化学.2015，43(01):105～109.

［3］张元，张峰，周昱 等.食品中四环素类药物残留检测前处理及分析方法研究进展［J］.药物分析杂志.2016，36(4):565～570.

［4］中华人民共和国农业部.中华人民共和国农业部公告第235号［Z］.2002－12－24.

［5］李倩.四环素类分子印迹聚合物的合成及其识别性能的研究［D］.中国农业科学院，2010.

［6］王雅群，潘道东.磁性分子印迹固相萃取食品中的四环素类抗生素残留［J］.食品工业科技，2015，18:53～58.

［7］韩建坊.RAFT沉淀聚合法制备四环素分子印迹微球与表征［D］.西安电子科技大学，2011

［8］欧红香，陈群汇，朱晓莉，等.中空硅球表面分子印迹温敏聚合物吸附溶液中的四环素［J］.环境化学.2016，35(5):901～909.

［9］Yuling Niu，Cong’an Liu，Jin Yang.，et al.Preparation of Tetracycline Surface Molecularly Imprinted Material for the Selective Recognition of Tetracycline in Milk［J］.Food A-nal.Methods，2016，9:2 342 ～2 351

［10］T.Jing ，X.D.Gao ，P.Wang.，et al.Determination of trace tetracycline antibiotics in foodstuffs by liquid chromatography–tandem mass spectrometry coupled with selective molecular－ imprinted solid phase extraction［J］.Anal Bioanal Chem .2009，393:2 009 ～2 018.

［11］赵思俊，李存，江海洋 等.高效液相色谱检测动物肌肉组织中7种喹诺酮类药物的残留［J］.分析化学，2007，35(06):786 ～790.

［12］中华人民共和国农业部.中华人民共和国农业部令第22号［Z］.2010－01－21.

［13］中华人民共和国农业部.中华人民共和国农业部公告第2292号［Z］.2015－09－01.

［14］杨艳菲，曹旭敏，李雪莲等.分子印迹固相萃取－超高效液相色谱－串联质谱法测定鸡肉中9种氟喹诺酮药物残留［J］.色谱，2016，36(11):1 063 ～1 069.

［15］汤万进，赵彤，周春红等.复合功能单体法合成氧氟沙星分子印迹材料［J］.兰州大学学报，2014，50(1):136～144.

［16］Sun Hanwen，Qiao Fengxia.Recognition mechanism of water compatible molecularly imprinted solid－phase extraction and determination of nine quinolones in urine by high performance liquid chromatography［J］.Journal of Chromatography A，2008，1212:1 ～9.

［17］汪雪雁，檀华蓉，祁克宗等.分子印迹固相萃取－高效毛细管电泳法检测鸡肉中的恩诺沙星残留［J］.色谱，2010，28(11):1 107 ～1 110.

［18］毛艳丽，牛云峰，吴俊峰 等.磁性伊利石表面分子印迹材料的制备及其对环丙沙星识别特性研究［J］.分析化学，.2016，44(6):915 ～922

［19］赵丽娟，祁玉霞，魏缠玲 等.加替沙星磁性表面分子印迹材料的制备及其识别特性的研究［J］.分析化学，2016，44(10):1 562 ～1 567.

［20］杜丽丽.溶胶－凝胶法制备氟喹诺酮类药物分子印迹聚合物及其应用［D］.齐齐哈尔大学，2015.

［21］苏立强，李晶，刘静禹 等.粉煤灰基氧氟沙星分子印迹聚合物的制备及其固相萃取应用研究［J］.化学通报，2017，80(03):293 ～297.

［22］王旭，程古月，周秋格等.兽用喹噁啉类毒理学研究进展［J］.中国农学通报 .2016，36(06):1 071～1 080.

［23］徐英江，任传博，田秀慧 等.超高效液相色谱－串联质谱测定水产品中的卡巴氧、喹烯酮、乙酰甲喹及其代谢物［J］.2011，30(10):1 133 ～1 137.

［24］范立鹏，段振娟，方国臻 等 .动物源性食品中喹噁啉类药物残留检测方法研究进展［J］.中国食品学报，2012，12(09):171 ～178.

［25］中华人民共和国农业部.中华人民共和国农业部公告第168号［Z］.2001－09－04.

［26］中华人民共和国农业部.中华人民共和国农业部公告第580号［Z］.2005－10－28.

［27］魏玉伟.基于分子印迹的喹乙醇痕量残留的提取及检测方法研究［D］.山东师范大学，2011.

［28］易江华.喹噁啉－2－羧酸分子印迹聚合物制备及应用［D］.天津科技大学，2012.

［29］赵冬艳.亲水性分子印迹聚合物的制备及其在喹乙醇检测中的应用［D］.山东农业大学.2013.

［30］张娟，食源性动物饲料中磺胺药物残留的检测及其研究［J］.饲料工业，2017，38(02):82 ～85.

［31］秦世丽，苏立强，王鹏.磺胺类复合模板分子印迹聚合物的制备及其应用［J］.分析试验室.2016，35(05):590～595.

［32］杜碧柏，许杨，黄运红 等.分子印迹固相萃取－高效液相色谱法测定饲料中磺胺类药物［J］.2012，40(12):1 562～1 567.

［33］祖广权，赵琪，谭＇策 等.分子印迹固相萃取－超高效液相色谱串联质谱法测定猪肉中磺胺二甲氧嗪［J］.分析实验室，2016，36(3):292 ～296.

［34］叶能胜，谷学新，张琦.固相萃取－高效液相色谱法检测牛奶和猪肉中5种β－内酰胺类抗生素［J］.分析实验室，2010，29(06):73 ～77.

［35］邢浩春，陈建中，葛水莲等.动物源性食品中β－内酰胺类抗生素前处理及检测方法研究进展［J］.食品与发酵工业，2016，42(03):268 ～274.

［36］熊南茜，何华，肖得力 等.青霉素V钾分子印迹聚合物的制备及性能研究［J］.化学研究与应用［J］.化学研究与应用，2014，26(6):791 ～796.

［37］王萍，司雄元，檀华蓉 等.6－氨基青霉素烷酸分子印迹固相萃取柱在牛乳青霉素药物检测中的应用［J］.食品与发酵工业，2016.42(4):183 ～188.

［38］汪雪雁，祁克宗，陈玎玎 等.鸡肉中头孢类抗生素的MISPE－HPCE检测［J］.江苏农业学报，2012，28(1):193～197.