徐洪文，徐 華，朱 瑜，葉永麗，孫嘉笛,，孫秀蘭,，張曉娟

（1.江南大學 食品科學與技術國家重點實驗室，食品質量與安全協(xié)同創(chuàng)新實驗室，江蘇 無錫 214122；2.廣州廣電計量檢測股份有限公司，廣東 廣州 510627；3.漢中市質量技術檢驗檢測中心，陜西 漢中 723000）

真菌毒素是指產(chǎn)毒真菌形成和釋放的能產(chǎn)生毒性作用的次級代謝產(chǎn)物[1-2]?，F(xiàn)已知的真菌毒素有300～400 種，常見的有黃曲霉毒素（aflatoxins，AFs）、赭曲霉毒素（ochratoxins，OTs）、玉米赤霉烯酮（zearalanone，ZEA）、單端孢霉烯族類毒素和伏馬毒素（fumonisins，F(xiàn)Bs）等。當人或動物攝入超過一定限量的真菌毒素后，會對其腎臟、肝臟及生殖器官等造成不同程度的損害，危害生命健康[3-5]。真菌毒素污染可發(fā)生在各種糧食作物、植物及其產(chǎn)品的儲藏、制備與生產(chǎn)過程中[6-7]，調查發(fā)現(xiàn)，真菌毒素在我國中藥材及其制劑中也有污染，嚴重威脅生命健康[8-9]。食品中真菌毒素含量的檢測對食品安全監(jiān)管及疾病預防控制有著重大意義，因此，開發(fā)簡便、靈敏、穩(wěn)定性好以及經(jīng)濟環(huán)保的檢測方法成為近年來的研究熱點。

真菌毒素的檢測多為痕量檢測，且受污染的食品樣品基質大多成分復雜，增大了檢測難度，因此其前處理技術很大程度上決定了檢測結果的準確性。樣品前處理是分析食品復雜基質的基礎，可以富集和分離目標分析物，從而減少基質效應和對目標組分的干擾，是食品樣品分析中的重要環(huán)節(jié)[10-12]。提取和凈化是真菌毒素樣品前處理技術中常用的操作，常見的提取、凈化方法包括液液提?。╨iquid-liquid extraction，LLE）法、固相萃?。╯olid-phase extraction，SPE）法、免疫親和層析法、凝膠滲透色譜法、固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）法、濁點萃取法、直接稀釋法、分散液液微萃取法、QuEChERS（quick、easy、cheap、effective、rugged、safe）快速樣品前處理技術等[13-15]。其中LLE法存在有機溶劑消耗量大的缺點[16-17]；SPE法盡管選擇性高和特異性強，但是其價格昂貴，不能重復使用，且只能凈化一種或一類真菌毒素，同時由于吸附劑對部分目標物有一定的吸附作用，會造成部分真菌毒素的回收率偏低[18-19]；凝膠滲透色譜法可有效去除色素、脂肪等大分子干擾物，但同樣存在溶劑純化系統(tǒng)價格昂貴、有機溶劑消耗量大的問題[20]；SPME法的主要缺點是萃取容量小。相對來說，磁性固相萃?。╩agnetic solid-phase extraction，MSPE）技術是解決樣品基質復雜等問題的有效預處理手段之一，它適用的目標檢測物范圍更廣，抑制了樣品基質的影響，提高了實驗準確性和樣品前處理的效率，具有快速高效、經(jīng)濟環(huán)保的特點[21-22]。本文總結了近年來以修飾或改性磁性納米顆粒（magnetic nanoparticles，MNPs）作為MSPE吸附劑的功能材料在食品真菌毒素檢測中的應用研究，以期為食品安全分析中真菌毒素檢測和質量控制提供參考。

1 MSPE技術原理

1.1 MSPE流程

MSPE技術是一種基于磁相互作用的SPE樣品制備技術[23-25]，如圖1所示，在MSPE過程中，磁性吸附劑被分散在含有目標分析物的樣品溶液或懸浮液中，在超聲、高速均質或漩渦振蕩等提取條件下，磁性吸附劑將樣品溶液中的待測分析物富集在自身表面，然后，在外部施加磁場的作用下含有待測分析物的磁性吸附劑被分離出來，經(jīng)甲醇/乙腈等洗脫劑將目標分析物從磁性吸附劑上洗脫下來[26]，再通過色譜分析技術進行檢測[27-29]?；诖判晕絼┨赜械碾x散性質，研究人員可以通過增強目標分析物與磁性吸附劑的分子間擴散來促進相分離，進而更快速地完成目標分析物的相轉移，提高萃取效率。利用外磁場代替過濾或高速離心從樣品溶液中分離出磁性吸附劑，使樣品前處理過程簡單方便。此外，這種磁性吸附劑很容易功能化，從而提高磁性吸附劑對目標分析物的選擇性[30-32]。綜上所述，MSPE技術是一種易操作、效率高且環(huán)保的食品樣品前處理技術。

圖1 MSPE技術流程圖[26]Fig.1 Flow diagram of MSPE[26]

1.2 MNPs的制備

磁性吸附劑是由MNPs及MNPs表面修飾的功能材料組成。近年來開發(fā)新型高效、綠色環(huán)保的磁性吸附材料成為重要的研究課題。磁性吸附劑一般具有典型的核-殼結構，其他類型包括雜化和摻雜磁性材料[33-34]（圖2[35]）。MNPs對任何類型的磁性吸附劑都是必不可少的，MNPs的磁性成分包括金屬（Fe、Co、Ni及其氧化物MFe2O4，M可為Fe、Co、Cu、Mn等）和合金（Fe-Co、Ni-Fe等）。此外，在以往的研究中MNPs粒徑通常為1～100 nm，研究表明MNPs粒徑會影響吸附效率。選擇合適的MNPs合成方法重要且具有挑戰(zhàn)性，目前MNPs的合成方法主要包括化學共沉淀法、水熱合成法、溶劑熱法和微乳液法[36-38]。

圖2 代表性的磁性吸附劑的結構示意圖[35]Fig.2 Schematic diagram of representative magnetic adsorbents[35]

化學共沉淀法是一種可簡單、有效制備MNPs的方法。在惰性氣體中和適當?shù)姆磻獥l件下，向Fe2+/Fe3+的鹽溶液中加入一定濃度的堿性溶液調節(jié)pH值，然后保持恒定的溫度，勻速攪拌反應一定時間后，通過離子反應形成Fe3O4磁性納米粒子[39]。因其反應條件溫和、成本低廉、工藝簡單成熟，可以制備能進一步官能化的Fe3O4，因此得到了廣泛的應用[40]。水熱合成法是通過對反應釜外部進行加熱，使其內部溫度升高和壓力增大而形成結晶物[41]。該方法效率高，制備的MNPs粒徑和形狀可控，粒徑分布窄而均勻，但具有較強的疏水性和較差的生物相容性。溶劑熱法由于原料易得、分散性好及產(chǎn)物粒徑均勻等特點成為制備MNPs常用方法，但合成時間較長[42]。微乳液法是通過制備微乳液然后在表面活性劑的作用下，改變油相、水相和表面活性劑的用量，進而合成磁性納米材料，該方法制備的微球粒徑均勻，分散性、選擇性好[43]。

1.3 磁性納米材料的修飾

將磁性納米材料成功地運用到食品樣品的檢測分析中，要求MNPs本身在具體的使用環(huán)境下具備比較好的穩(wěn)定性，因此通常需要在MNPs的表面進行修飾或改性。這樣既可以防止MNPs被氧化，又能減少MNPs團聚的現(xiàn)象，還可以為MNPs表面的化學修飾提供平臺。由于MSPE的吸附機理與SPE相似，兩者都是基于吸附劑特異的官能團與目標分析物之間的相互作用，因此磁性吸附劑的吸附效率和選擇性高低主要取決于分子間幾種作用力的綜合作用（范德華力、偶極子-偶極子、疏水作用、氫鍵、色散力、螯合力、靜電力）[44-45]。近年來，具有更高選擇性和萃取效率的磁性納米復合材料的制備成為研究熱點。目標組分含有芳香族基團和烷基基團的MNPs表面修飾主要是基于磁性吸附劑和非極性目標分析物之間的疏水作用、范德華力和π-π相互作用；在極性目標分析物中，吸附劑和極性目標分析物之間作用力主要是偶極-偶極和氫鍵，在這種情況下，表面修飾MNPs的功能材料含有極性官能團。此外，其他功能性材料如金屬氧化物、有機材料等還可以通過金屬螯合形成π-共軛聚合物和配位化合物對MNPs表面進行修飾。在對MNPs進行修飾時，還應考慮分子間空間位阻和尺寸效應，以進一步提高吸附效率和吸附選擇性，同時對于增強MNPs表面耐酸堿性能防止被氧化的修飾材料應優(yōu)先選擇，以提高磁性吸附劑循環(huán)使用次數(shù)，有利于降低成本[46-48]。目前表面修飾或改性MNPs的功能材料常用的包括無機材料（碳材料和金屬氧化物等）、有機材料（聚合物材料和非聚合物材料）和其他特殊材料（金屬有機骨架化合物）（圖3）。

圖3 修飾MNPs的功能材料Fig.3 Functional materials for modified magnetic nanoparticles

2 無機材料表面修飾MNPs及其在食品真菌毒素分析中的應用

無機材料二氧化硅（SiO2）是一種良好的修飾材料，具有化學穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性高的優(yōu)點，是一種常用的MNPs修飾材料。磁性碳基材料是近年來發(fā)展的一種新型磁性吸附材料。其中碳納米管和石墨烯由于其特殊的離域電子系統(tǒng)對大多數(shù)碳基環(huán)狀結構化合物有著更高的吸附能力，在食品樣品真菌毒素提取和預濃縮中的應用研究較多，結合色譜技術聯(lián)用后常用于實際樣品中真菌毒素的分析。

2.1 氧化硅基磁性吸附劑

SiO2作為一種非金屬氧化物，在硅烷化試劑和堿性條件下通過水解和縮合反應將SiO2修飾在MNPs表面，通過較高活性的硅羥基與其他官能團之間反應，合成具有能夠吸附目標分析物的磁性吸附劑。SiO2磁性吸附材料因具有生物相容性好、化學穩(wěn)定性高和耐酸性強等特點，近年來在食品樣品中多種真菌毒素分析漸成熱點，尤其是對食品樣品中AFs、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇（deoxynivalenol，DON）及伏馬毒素B1（fumonisin B1，F(xiàn)B1）的萃取。Zhao Yan等[49]合成一種具有選擇性高的Fe3O4＠SiO2＠SiO2磁性納米復合材料作為MSPE吸附劑，用于植物油中FB1、DON和赭曲霉毒素A（ochratoxin A，OTA）提取、富集研究。結合超高效液相色譜-串聯(lián)質譜（ultra-high performance liquid color-tandem mass spectrometry，UPLC-MS/MS）定量分析FB1、DON和OTA。Fe3O4＠SiO2＠SiO2磁性納米復合材料中Fe3O4的表面包覆了雙層SiO2外殼，因而具有良好的耐酸性能，并且可以循環(huán)利用，同時硅基的包覆也增加了磁性納米材料的穩(wěn)定性和親水性，成熟的硅烷化反應技術也為SiO2層的表面修飾和應用提供了重要保障。Manafi等[50]通過表面活性劑雙巰基乙酸乙二醇酯（ethylene glycol bis(mercaptoacetate)，EGBMA）在Fe3O4＠SiO2表面進行修飾，制備出一種新型磁性納米復合材料并應用于小麥中AFs的凈化富集處理。結合熒光分光光度法對小麥樣品中黃曲霉毒素B1（aflatoxin B1，AFB1）、黃曲霉毒素B2（aflatoxin B2，AFB2）、黃曲霉毒素G1（aflatoxin G1，AFG1）和黃曲霉毒素G2（aflatoxin G2，AFG2）進行檢測。與傳統(tǒng)的前處理技術相比，MSPE技術操作更簡單，萃取效率更高，節(jié)約了時間成本。

2.2 碳材料磁性吸附劑

碳材料由于具有生物相容性好，化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高等特點，常用于MNPs表面修飾，不僅防止了MNPs表面發(fā)生氧化或腐蝕，也防止其發(fā)生團聚作用。碳材料表面修飾MNPs，一般是利用碳材料本身或其官能團的疏水性、共軛結構等性質，依靠π-π鍵、氫鍵等作用吸附，可以得到良好的富集效果，因此在MNPs改性用于樣品前處理方面，碳材料發(fā)揮了很大的作用。在目前所使用的碳材料中，石墨烯和碳納米管因具有化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性高等優(yōu)勢成為研究重點并越來越多的應用于食品樣品中真菌毒素的凈化富集。Thongprapai[51]、Barbera[52]、Li Wenkui[53]等分別制備了不同種類的磁性吸附劑，與色譜分析技術聯(lián)用后用于食品樣品中AFs、OTA以及玉米赤霉酮（zearalenone，ZEN）的含量分析，并用高分辨率透射電子顯微鏡（high resolution transmission electron microscope，TEM）、掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）及傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectroscopy，F(xiàn)TIR）分析表征了制備的磁性納米復合材料。研究證明新合成的磁性納米復合材料與傳統(tǒng)的萃取材料相比具有萃取效率高、溶劑用量少的優(yōu)勢，有很大的應用前景。Yu Li等[54]通過溶劑熱法表面修飾Fe3O4磁性納米顆粒，并以此作為MSPE的吸附劑結合高效液相色譜-柱后光化學衍生熒光法應用于食用植物油中AFB1和AFB2的測定。該方法具有簡便、快速、高效等優(yōu)點，是一種常規(guī)準確測定油脂中AFB1和AFB2的分析方法。但該方法僅適用于油脂中AFB1和AFB2的分析，對于油脂中多種毒素的分析還有待深入研究。Wang Yutang等[55]采用溶劑熱法制備了石墨烯/Fe3O4磁性石墨烯納米吸附材料，并對吸附劑用量、洗脫時間及pH值等進行了優(yōu)化，獲得了最佳萃取條件。在最佳萃取條件下，對蘋果汁中展青霉素（patulin，PAT）進行萃取富集，結合高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）法對提取的PAT水平進行測定。該方法克服了傳統(tǒng)前處理凈化法中如操作繁瑣、耗時耗溶劑、成本高等缺點，已成為蘋果汁樣品中PAT含量檢測的常用方法之一。Ma Shuai等[56]采用化學共沉淀法合成了Fe3O4磁性納米顆粒，在堿性條件下與多壁碳納米管發(fā)生復合作用形成一種磁性納米復合材料，并將其作為QuEChERS萃取劑，建立MSPE-QuEChERS-UPLC-MS/MS技術用于谷物中20 種真菌毒素的分析。通過對吸附劑種類和用量等的優(yōu)化確定了最優(yōu)的實驗條件，并用于實際樣品中多種真菌毒素的痕量分析。結果表明該方法檢出限低（0.002 1～5.445 7 μg/kg），可滿足谷物中多種真菌毒素的監(jiān)測要求。Zhao Yan等[57]采用MSPE技術將聚乙二醇修飾的多壁碳納米管磁性納米復合材料作為吸附劑應用于牛奶和酸乳中真菌毒素（AFs、OTA、ZEN及其衍生物）的提取富集，方法靈敏度高和選擇性好。

氧化硅基和碳材料表面修飾MNPs作為MSPE吸附劑在食品樣品中AFs、OTA、ZEN等多種真菌毒素的提取、凈化、富集等過程具有重要的作用。其中SiO2可以起到將有機物和無機材料嫁接的作用，形成具有多種功能的氧化硅基磁性納米材料；碳納米管和石墨烯作為吸附劑在食品真菌毒素分析中應用研究頗多，但由于基質干擾的存在，其應用也受到一定限制，尤其是在復雜食品成分中真菌毒素痕量分析。因此，對碳納米管和石墨烯表面修飾MNPs的方法需要加以改進，以提高磁性納米復合材料的吸附性能。此外，諸如石墨化炭黑、活性炭等碳材料的應用也有待進一步研究。

3 有機材料表面修飾MNPs及其在食品真菌毒素分析中的應用

有機材料分散性好，可減少MNPs的團聚作用以及MNPs之間的偶極-偶極相互作用，有效防止MNPs氧化，增強納米材料的磁性。近年來如印跡型磁性吸附劑、表面活性劑和有機分子表面修飾MNPs吸附材料在食品樣品中諸如AFs、OTA以及桔霉素（citrinin，CIT）等真菌毒素分析中的應用得到了重視。

3.1 聚合物材料磁性吸附劑

3.1.1 分子印跡型磁性吸附劑

印跡型磁性吸附劑吸附機理是通過模板分子（目標分析物）和高分子單體之間共價鍵或非共價鍵通過交叉偶聯(lián)聚合反應形成復合型聚合物，再加入相應的交聯(lián)劑以及適當?shù)南疵搫⒛繕朔治鑫飶木酆衔镏邢疵撓聛?；也可以根?jù)官能團之間的特異性吸附，選擇性地提取目標組分，從而提高檢測的靈敏度和選擇性。印跡型磁性吸附劑近年來在食品真菌毒素檢測中的應用逐漸增多。Wu Chaojun[58]、Hu Meihua[59]、Pan Shengdong[60]等利用化學共沉淀方法制備了超順Fe3O4磁性納米顆粒，再借助納米孔碳芯彎管、聚多巴胺等修飾材料，結合超聲輔助和沉淀聚合法制備了分子印跡聚合物（molecular imprinted polymers，MIPs）修飾的磁性納米吸附劑，結合高效液相色譜-串聯(lián)質譜（high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry，HPLC-MS/MS）用于糧食作物中多種真菌毒素的含量檢測。該技術的優(yōu)勢除了增加磁性吸劑對目標分析物的高度選擇性外，還避免了傳統(tǒng)固相萃取中的提取和富集兩個步驟，縮短了萃取時間，提高了萃取效率，而且在外加磁場作用下MIPs-Fe3O4可以很快地從樣品基質中分離出來，該方法也具有良好的重現(xiàn)性。Urraca等[61]以2-萘酸為模板分子，N-3,5-雙(三氟甲基)苯基-N'-4-乙烯基苯脲和甲基丙烯酰胺為功能單體，甲基丙烯酸乙酯為交聯(lián)劑，表面修飾Fe3O4磁性納米顆粒。結合高效液相色譜-紫外檢測法測定大米樣品中的CIT。該方法對CIT表現(xiàn)出高選擇性，加標大米樣品中CIT的回收率94%～98%，與SPE相比，該方法操作簡單、準確性高。Tan Lei等[62]通過虛擬分子標記聚合物修飾磁性納米材料，將其作為MSPE技術中的吸附劑結合UPLC-MS/MS考察了玉米樣品中AFs（AFB1、AFB2、AFG1和AFG2）的萃取效率。研究表明，分子印跡技術的應用增加了磁性吸附劑對目標組分的選擇性；此外，若在樣品溶液中加入磁性吸附劑也可有效避免傳統(tǒng)萃取中復雜的操作步驟；由于MIPs-Fe3O4具有吸附效率高、分析速率快、吸附劑可重復利用等優(yōu)勢，有效地節(jié)約了分析時間和成本。

3.1.2 有機高分子磁性吸附劑

有機高分子材料生物相容性好，通過其對MNPs進行表面修飾后，可以有效解決MNPs存在的生物相容性差、穩(wěn)定性差和容易氧化等缺點。被有機高分子材料修飾的MNPs作為MSPE技術中的磁性吸附劑在食品樣品前處理中已被較多地應用于真菌毒素的檢測。何曉明等[63]通過水熱法和多巴胺的自我團聚制備了聚多巴胺＠磁性石墨烯納米復合材料，結合HPLC-MS/MS用于植物油中多種真菌毒素的含量測定?？疾炝宋絼┯昧?、萃取時間、pH值、離子強度、洗脫試劑種類和用量等影響吸附效率的因素。在最優(yōu)條件下，方法準確性和靈敏度高，且吸附劑可循環(huán)使用，操作簡單，為植物油中多種真菌毒素的測定提供了一種新的前處理方法。Liu Hongmei[64]、Mccullum[65]等分別采用適配體功能化的磁性瓊脂糖微球（magnetic agarose microspheres，MAM）和聚多巴胺修飾MNPs，制備了不同的磁性納米復合材料。前者是利用MAM對AFB1和AFB2的親和捕獲，后者是用聚多巴胺包覆超順磁性Fe3O4納米顆粒從液體食品樣品中提取AFs，結合HPLC-MS/MS應用于食品樣品中AFs的分析。近年來，有機高分子還與分子印跡技術相結合共同修飾MNPs，融MSPE與分子印跡的高選擇性于一體，其檢測結果具有更高的準確性和穩(wěn)定性。Turan等[66]采用表面引發(fā)原子轉移自由基聚合技術，在MNPs表面合成了具有高度選擇性的寡聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯-分子印跡聚合物（oligoethylene glycol methyl ether methacrylatemolecularly imprinted polymers，OEGMA-MIPs-Fe3O4），利用分子印跡生物相容性和MNPs特異性識別OTA，與紫外-可見分光光度計聯(lián)用后用于葡萄汁中OTA檢測。該方法相對標準偏差為4.13%～6.25%，回收率為97.1%～97.4%，因此，MIP-MNPs對目標毒素OTA顯示出很高的親和力，在食品樣品的凈化應用方面具有很大的潛力。

3.2 非聚合物材料磁性吸附劑

3.2.1 表面活性劑磁性吸附劑

表面活性劑常用的十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基氯化銨和十二烷基硫酸鈉修飾的磁性微球，無論是形成半膠束還是吸附膠束聚體，都不僅可以提供疏水性吸附力，還可以提供靜電吸附力。相比碳修飾材料，這類磁性吸附劑對有機鹽類分子有更好的吸附性。近年來，表面活性劑修飾磁性微球作為MSPE技術中的吸附劑在液體食品真菌毒素的分析中研究較多。Taherimaslak等[67]通過EGBMA和3-(三甲氧基硅烷基)-1-丙硫醇表面修飾Fe3O4磁性納米顆粒，作為MSPE吸附劑，用于牛奶中黃曲霉毒素M1（aflatoxin M1，AFM1）的萃取和富集，同時研究并優(yōu)化了影響AFM1萃取效率的因素；獲得了最佳的萃取條件，并得到了較高的回收率（90%～102%）。Yu Youwei等[68]依靠分子間π-π鍵作用，在Fe3O4表面修飾苯并呋喃-2-羧酸，并以此作為吸附劑用于蘋果汁中PAT的預濃縮；通過X射線衍射（X-ray diffraction，XRD）、SEM以及FTIR對合成的磁性納米材料進行結構表征，結果表明，新合成的磁性納米材料粒徑均勻，具有高磁性。目前該技術已成功地應用于蘋果汁樣品中PAT的提取和凈化，該技術優(yōu)于大多數(shù)傳統(tǒng)的前處理技術。

3.2.2 有機小分子磁性吸附劑

有機小分子修飾可以充分保持MNPs的基本特性，有效改善MNPs的生物相容性。借助于酯化反應、硅烷化偶聯(lián)反應和配位反應等將有機小分子修飾到MNPs的表面，可使MNPs表面具有—COOH、—NH2、—OH和－SH等功能基團。帶有這些功能基團的磁性復合材料具有一定的化學選擇性，可以直接分離富集食品樣品中的目標分析物。Amoli-Diva等[69]采用疏水的油酸修飾Fe3O4磁性納米顆粒作為MSPE吸附劑用來萃取樣品中的目標毒素。建立了分散式液液微萃取-渦流輔助疏水性MNPs兩步法樣品前處理技術用于牛奶樣品中AFM1的分析。研究并優(yōu)化了影響前處理效率的參數(shù)以及AFM1信號增強的主要參數(shù)；盡管該方法與其他檢測方法比較而言，具有操作簡便、有機試劑用量少、萃取時間短、檢測限低等優(yōu)點，但方法應用也受到一定的限制，不能對多種真菌毒素進行同時萃取。Hashemi等[70]通過在Fe3O4磁性納米顆粒表面修飾2-氨基-5-巰基-1,3,4-噻二唑-3-(三甲氧基硅烷基)-1-丙硫醇，建立了一種能夠同時測定大米樣品中AFB1和AFB2的高效液相色譜-熒光檢測（high performance liquid chromatography-fluorescence detection，HPLC-FLD）法。該方法集樣品提取、凈化和富集過程于一體，分析時間（9 min）比免疫親和層析凈化法（35 min）更短，該磁性吸附劑制備簡單、穩(wěn)定性好、可重復利用。方法對AFB1和AFB2吸附效率高是基于吸附劑表面具有氨基和巰基等特異性基團可以和AFB1和AFB2內酯環(huán)上的羰基基團發(fā)生特異性作用的結果。Hashemi等[71]利用酯化反應將正硅酸乙酯包覆在Fe3O4磁性納米顆粒表面，制備了新的磁性吸附材料并將其作為MSPE吸附劑，建立了MSPE-分散液液微萃取樣品前處理技術，結合熒光分光光度法研究了對玉米樣品中ZEN的吸附效率。該方法具有回收率高（93.4%～103.1%）、檢測限低（0.28 μg/kg）、方法準確性高以及經(jīng)濟環(huán)保等諸多優(yōu)點。Mashhadizadeh等[72]通過在Fe3O4磁性納米顆粒表面包覆3-(三甲氧基硅烷基)-1-丙硫醇，并經(jīng)EGBMA進行表面修飾。優(yōu)化了影響吸附效率的主要參數(shù)，如吸附和洗脫時間、吸附劑用量等，并對共存干擾問題進行研究，得到了最佳吸附條件，同時對實際樣品中OTA進行分析，方法吸附效率高。Hashemi等[73]借助硅烷化偶聯(lián)反應制備了磁性納米材料，并將其用作吸附劑，研究其對牛奶中AFM1的吸附效率。該方法是基于磁性吸附劑萃取濃縮牛奶樣品中的AFM1，然后通過與三氟乙酸反應將富集的AFM1衍生為AFM1半縮醛衍生物，進行熒光光譜法檢測。目前該方法已成功應用于加標液態(tài)奶和天然污染液態(tài)奶中AFM1提取，并獲得了較高的加標回收率（91.6%～96.1%）。結果表明該方法易操作、成本低、穩(wěn)定性高、受基質干擾影響小，對液態(tài)樣品基質和固態(tài)樣品基質均適用。

有機材料對MNPs的修飾或改性成的磁性納米復合材料作為MSPE技術中的磁性吸附劑在真菌毒素前處理食品樣品分析中的應用有著諸多優(yōu)勢，主要作用是去除或減少雜質干擾、提取和濃縮目標組分從而提高檢測的靈敏度和選擇性。對檢測效率和結果的準確性、重復性和穩(wěn)定性有著直接影響。其中具有高吸附選擇性的印跡型分子和有機分子表面改性MNPs，可以提高磁性吸附劑的選擇性；在非聚合物材料中，表面活性劑與MNPs結合在一起形成的膠束或混合半膠束，具有比表面積大、化學穩(wěn)定性高和磁分離性能優(yōu)等特點。這些研究對新型MSPE材料的修飾具有重要的指導意義。

4 其他材料表面修飾MNPs及其在食品真菌毒素分析中的應用

其他材料如離子液體（ionic liquid，IL）、單克隆抗體等功能材料表面修飾MNPs后作為MSPE吸附劑用于食品或動物飼料樣品中諸如AFs、ZEN以及DON的富集、分離和提取，與UPLC-MS/MS或HPLC-FLD等色譜分析方法聯(lián)用后用于實際樣品中真菌毒素的分析。

4.1 離子液體型磁性吸附劑

IL結合磁性微球使用可以加快萃取后的分離過程，提高樣品前處理效率，并具有溶解和分散目標分析物的能力[74]。Gao Shiqian等[75]通過在磁性沸石咪唑啉鹽框架-8（magnetic zeolite imidazolate framework-8，M/ZIF-8）合成體系中加入IL，可促進二元咪唑的形成和M/ZIF-8的共修飾，進而制備成M/ZIF-8磁性復合微球，應用于牛奶樣品中AFB1、AFB2、AFG1和AFG2萃取，并通過SEM、TEM分析和BET方程、BJH孔徑分布曲線等表征了磁性納米復合材料ILM/ZIF-8的形貌和結構特性，通過單變量和正交篩選研究了MSPE的實驗參數(shù)，再結合UPLC-MS/MS進行了定量分析。方法檢出限為2.3～8.1 ng/L，定量限為7.5～26.7 ng/L。

4.2 抗體型磁性吸附劑

單克隆抗體表面修飾MNPs作為MSPE吸附劑對樣品中真菌毒素的萃取是近年來研究的新方向。Kim[76]、Lee[77]等制備了分別修飾有AFB1、ZEN和DON單克隆抗體的磁性納米材料并將其作為MSPE吸附劑，研究其對飼料中AFB1、ZEN和DON的吸附效果，并結合HPLC-FLD和高效液相色譜法-二極管陣列檢測器（high-performance liquid chromatography with diode-array detection，HPLC-DAD）分析方法用于飼料中AFB1、ZEN和DON的含量測定。該方法選擇性高、重復性好、分析時間短，是飼料中真菌毒素分析的一種新方法。但是此兩種方法并沒有表現(xiàn)出很大的差異，且目前僅限用于飼料中真菌毒素分析，因此，抗體型磁性吸附劑在擴大樣品種類真菌毒素檢測方面還有很大的發(fā)展空間。Xie Jie等[78]合成了AF-mAb/CTS/Fe3O4磁性納米復合材料，并將其用于食品樣品中AFs的提取，其效率比傳統(tǒng)的免疫親和色譜法和固相萃取法高60 倍以上，此外，納米復合材料也顯示出優(yōu)異的選擇性和良好的可重復使用性。

IL磁性吸附劑在真菌毒素樣品前處理分析中的應用目前研究較少，且主要集中于樣品中AFB1、AFB2、AFG1和AFG2的分析；抗體型磁性吸附劑主要應用于飼料中單一毒素如ZEN、DON的分析。因此拓展IL和抗體材料表面修飾MNPs制備的新型納米復合材料應用于食品樣品真菌毒素檢測尚待進一步深入研究。

MPSE技術在食品真菌毒素分析中的應用總結見表1，根據(jù)表1中的文獻統(tǒng)計了MSPE技術應用時針對的各類真菌毒素（圖4）。

表1 MSPE技術在食品真菌毒素分析中的應用Table 1 Recent studies applying MSPE in the analysis of mycotoxins in foods

圖4 MSPE技術在各類食品真菌毒素分析中的應用情況Fig.4 Species distribution of mycotoxins analyzed using MSPE in foods

5 結 語

功能材料表面修飾或改性MNPs作為MSPE技術中的磁性吸附劑不僅可以循環(huán)利用，而且能避免傳統(tǒng)固相萃取中復雜煩瑣的步驟。目前，MSPE技術憑借簡單快速、高效安全、經(jīng)濟環(huán)保等特點，在食品安全分析樣品前處理中的應用越來越多。

食品基質中存在多種真菌毒素時，現(xiàn)有的磁性納米復合材料很難高選擇性地吸附目標真菌毒素，因此深入研究目標分析物與磁性納米復合材料之間的吸附機制，探究它們之間的相互作用，有利于建立合理的樣品分析方法，進一步幫助研究者開發(fā)出可減少對基質干擾的目標吸附劑，有效提高磁性納米復合材料的吸附選擇性和重現(xiàn)性，以滿足各種分析物樣品前處理體系的需要。目前，磁性納米復合材料的制備過程也較為煩瑣，吸附劑的選擇性和重現(xiàn)性還有待提高。此外，磁性納米復合材料在小麥、大米、玉米等簡單基質中目標分析物檢測的應用較為廣泛，而在復雜基質如食用植物油中的應用相對較少，開發(fā)多種材料組合的高級納米復合材料是解決這些問題的有效途徑，也是未來MSPE技術應用于食品安全分析真菌毒素檢測中的重點研究方向。