Rapid detection of sulfamethazine and ofloxacin residues in chicken based on synchronous fluorescence spectrum

CHEN Jian; LIU Mu-hua; YUAN Hai-chao; HUANG Shuang-gen; ZHAO Jin-hui; XU Ning; WANG Ting; HU Wei

doi:10.37188/OPE.20212904.0721

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Rapid detection of sulfamethazine and ofloxacin residues in chicken based on synchronous fluorescence spectrum

Modern Applied Optics | 更新时间：2026-09-11

- Rapid detection of sulfamethazine and ofloxacin residues in chicken based on synchronous fluorescence spectrum
- Optics and Precision Engineering Vol. 29, Issue 4, Pages: 721-732(2021)
- 作者机构：
  
  1.江西农业大学工学院江西省现代农业装备重点实验室，江西南昌 330045
  2.江西农业大学工学院江西省果蔬采后处理关键技术及质量安全协同创新中心，江西南昌 330045
- 作者简介：
  
  E-mail： zjhxiaocao@sina.com
- 基金信息：
- DOI：10.37188/OPE.20212904.0721
  CLC： O657.3
- Received：19 August 2020，
  
  Revised：2020-10-15，
  
  Published：15 April 2021
- 稿件说明：
移动端阅览
陈健,刘木华,袁海超等.基于同步荧光光谱的鸡肉中磺胺二甲基嘧啶和氧氟沙星残留的快速检测[J].光学精密工程,2021,29(04):721-732.

CHEN Jian,LIU Mu-hua,YUAN Hai-chao,et al.Rapid detection of sulfamethazine and ofloxacin residues in chicken based on synchronous fluorescence spectrum[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(04):721-732.
陈健,刘木华,袁海超等.基于同步荧光光谱的鸡肉中磺胺二甲基嘧啶和氧氟沙星残留的快速检测[J].光学精密工程,2021,29(04):721-732. DOI： 10.37188/OPE.20212904.0721.

CHEN Jian,LIU Mu-hua,YUAN Hai-chao,et al.Rapid detection of sulfamethazine and ofloxacin residues in chicken based on synchronous fluorescence spectrum[J].Optics and Precision Engineering,2021,29(04):721-732. DOI： 10.37188/OPE.20212904.0721.

摘要

采用同步荧光技术结合化学计量学实现了鸡肉中磺胺二甲基嘧啶（Sulfamethazine，SM2）和氧氟沙星（Ofloxacin，OFL）残留的快速检测。分析了SM2标准溶液、OFL标准溶液、空白鸡肉提取液和含SM2和OFL的鸡肉提取液的三维同步荧光光谱，确定了鸡肉中SM2和OFL残留检测的波长差（Δ

）分别为150 nm和210 nm，荧光激发峰分别为292.5 nm和295 nm。采用单因素实验考察了β-巯基乙醇和邻苯二甲醛溶液加入量及时间对荧光强度的影响，确定了最佳检测条件为：β-巯基乙醇溶液300 μL、邻苯二甲醛溶液25 μL和采集时间44 min。最后，利用峰高法和峰面积法分别建立了预测模型。实验结果表明，与基于峰面积法的预测模型相比，基于峰高法的预测模型的综合评价更好。基于峰高法的SM2和OFL残留预测模型的预测集决定系数（

）分别为0.897 3和0.997 3，预测集均方根误差（RMSEP）分别为6.060 5 mg/kg和0.539 2 mg/kg，回收率分别处于76.1%~115.2%和96.7%~110.1%之间，相对标准偏差（RSD）分别处于2.7%~7.0%和2.8%~10.0%之间。本方法快速、简便，可用于鸡肉中SM2和OFL残留的快速检测。

Abstract

Rapid detection of sulfamethazine （SM2） and ofloxacin （OFL） residues in chicken was achieved through synchronous fluorescence technology coupled with chemometric methods. First， the three-dimensional synchronous fluorescence spectra of

an SM2 standard solution， an OFL standard solution， chicken extract without antibiotics， and chicken extract containing SM2 and OFL residues were analyzed. The wavelength difference （Δλ） of SM2 and OFL were determined to be 150 nm and 210 nm， respectively. The fluorescence excitation peaks of SM2 and OFL were determined to be 292.5 nm and 295 nm， respectively， for the detection of SM2 and OFL residues in chicken. Subsequently， the effects of addition amounts of β-mercaptoethanol solution and o-phthalaldehyde solution， as well as time， on the fluorescence intensities were investigated through the single factor test. A β-mercaptoethanol solution of 300 μL， an o-phthalaldehyde solution of 25 μL and a time of 44 min were the best combination of conditions for detections. Finally， the prediction models were established by the peak height and peak area algorithms respectively. The experimental results show that the prediction model based on the peak height algorithm provides a better comprehensive evaluation than the prediction model based on the peak area algorithm. For the prediction models of SM2 and OFL residues based on the peak height algorithm， the coefficients of determination for the prediction set （

） are 0.897 3 and 0.997 3 for SM2 and OFL， respectively. The root mean square errors for the prediction set （RMSEP） are 6.060 5 mg/kg and 0.539 2 mg/kg， for SM2 and OFL， respectively. The recovery rates of SM2 and OFL are in the range of 76.1%-115.2% and 96.7%-110.1%， respectively， and the relative standard deviations （RSDs） are in the range of 2.7%-7.0% and 2.8%-10.0%， respectively. The proposed method is fast and simple and could achieve rapid detection of SM2 and OFL residues in chicken.

关键词

Keywords

references

FLEMING A . On the antibacterial action of cultures of a penicillium， with special reference to their use in the isolation of B. influenzae ［J］. Reviews of Infectious Diseases ， 1980 ， 2 （ 1 ）： 129 - 139 .

柳爱春，刘超，赵芸，等 . 喹诺酮类药物在麻鸡体内的转化和分布规律［J］. 浙江农业学报， 2016 ， 28 （ 5 ）： 736 - 742 .

LIU A CH ， LIU CH ， ZHAO Y ， et al . Studies on transformation and distribution rules of quinolones in Partridge chicken ［J］. Acta Agriculturae Zhejiangensis ， 2016 ， 28 （ 5 ）： 736 - 742 . （in Chinese）

BACANLI M ， BAŞARAN N . Importance of antibiotic residues in animal food ［J］. Food and Chemical Toxicology ， 2019 ， 125 ： 462 - 466 .

代婷婷，林华萍，段婕，等 . 毛细管区带电泳化学发光法测定食品中残留的磺胺类药物［J］. 分析化学， 2016 ， 44 （ 5 ）： 747 - 753 .

DAI T T ， LIN H P ， DUAN J ， et al . Determination of sulfonamides residues in food by capillary zone electrophoresis-chemiluminescence method ［J］. Chinese Journal of Analytical Chemistry ， 2016 ， 44 （ 5 ）： 747 - 753 . （in Chinese）

中华人民共和国农业农村部，国家卫生健康委员会，国家市场监督管理总局 . 中华人民共和国国家标准：食品安全国家标准食品中兽药最大残留限量 GB 31650—2019 ［S］. 北京：中国标准出版社， 2019 .

National Standard （Mandatory） of the People's Republic of China： National food safety standard-Maximum residue limits for veterinary drugs in foods . GB 31650-2019 ［S］. Beijing ： Standards Press of China ， 2019 . （in Chinese）

农业部 . 中华人民共和国农业部公告第2292号［J］. 中华人民共和国农业部公报， 2015 （ 9 ）： 61 - 62 .

Ministry of Agriculture . Announcement No. 2292 of the ministry of agriculture of the People's Republic of China ［J］. Gazette of the Ministry of Agriculture of the People's Republic of China ， 2015 （ 9 ）： 61 - 62 . （in Chinese）

SONG Y P ， ZHANG L ， WANG G N ， et al . Dual-dummy-template molecularly imprinted polymer combining ultra performance liquid chromatography for determination of fluoroquinolones and sulfonamides in pork and chicken muscle ［J］. Food Control ， 2017 ， 82 ： 233 - 242 .

滕爽，吕青骎，沈娟，等 . 超高效液相色谱法检测猪肉及其制品中的磺胺类及氟喹诺酮类兽药残留［J］. 食品与发酵工业， 2018 ， 44 （ 7 ）： 263 - 268 .

TENG SH ， LÜ Q Q ， SHEN J ， et al . Detection of sulfonamides and fluoroquinolones in pork and its products using ultra performance liquid chromatography ［J］. Food and Fermentation Industries ， 2018 ， 44 （ 7 ）： 263 - 268 . （in Chinese）

YIN Z Q ， CHAI T T ， MU P Q ， et al . Multi-residue determination of 210 drugs in pork by ultra-high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry ［J］. Journal of Chromatography A ， 2016 ， 1463 ： 49 - 59 .

王嘉琦，马立利，曹英华，等 . 动物源性食品中56种兽药残留物的UPLC-MS/MS高通量分析［J］. 分析试验室， 2018 ， 37 （ 3 ）： 306 - 310 .

WANG J Q ， MA L L ， CAO Y H ， et al . UPLC-MS/MS high-throughput detection of 56 veterinary drug residues in food products of animal origin ［J］. Chinese Journal of Analysis Laboratory ， 2018 ， 37 （ 3 ）： 306 - 310 . （in Chinese）

范维，高晓月，陈超，等 . 动物源性食品中喹诺酮类药物残留的检测［J］. 肉类研究， 2017 ， 31 （ 4 ）： 36 - 42 .

FAN W ， GAO X Y ， CHEN CH ， et al . Screening and confirmation of quinolones residues in animal-derived food ［J］. Meat Research ， 2017 ， 31 （ 4 ）： 36 - 42 . （in Chinese）

赵晓娟，李艺勤，白卫东，等 . 基于铜离子促水解反应高灵敏电化学检测鸡肉中头孢氨苄残留［J］. 分析化学， 2016 ， 44 （ 12 ）： 1927 - 1933 .

ZHAO X J ， LI Y Q ， BAI W D ， et al . Highly sensitive electrochemical determination of cephalexin residue in chicken based on hydrolysis reaction promoted by Cu（Ⅱ）［J］. Chinese Journal of Analytical Chemistry ， 2016 ， 44 （ 12 ）： 1927 - 1933 . （in Chinese）

姜利英，杭欣欣，张培，等 . 用于检测多巴胺的荧光增强型适体传感器［J］. 光学精密工程， 2019 ， 27 （ 9 ）： 1943 - 1949 .

JIANG L Y ， HANG X X ， ZHANG P ， et al . Fluorescence-enhanced aptamer sensor for dopamine detection ［J］. Opt. Precision Eng. ， 2019 ， 27 （ 9 ）： 1943 - 1949 . （in Chinese）

许金钩，王尊本 . 荧光分析法［M］. 3版 . 北京：科学出版社， 2006 .

XU J G ， WANG Z B . Fluorimetry ［M］. 3rd Edition . Beijing ： Science Press ， 2006 . （in Chinese）

LLOYD J B F . Synchronized excitation of fluorescence emission spectra ［J］. Nature Physical Science ， 1971 ， 231 （ 20 ）： 64 - 65 .

VO-DINH T . Multicomponent analysis by synchronous luminescence spectrometry ［J］. Analytical Chemistry ， 1978 ， 50 （ 3 ）： 396 - 401 .

李月秋，徐璐璐，吴锦涛，等 . 酸解增敏同步荧光测动物食品中头孢拉定残留［J］. 食品研究与开发， 2016 ， 37 （ 13 ）： 119 - 123 .

LI Y Q ， XU L L ， WU J T ， et al . Synchronous fluorimetric determination of residue cephradine by acidly degraded and sensitized in animal food ［J］. Food Research and Development ， 2016 ， 37 （ 13 ）： 119 - 123 . （in Chinese）

李月秋，窦海洋，吴锦涛，等 . 碱解增敏同步荧光测猪肌肉及肾中头孢噻呋残留［J］. 食品研究与开发， 2017 ， 38 （ 10 ）： 113 - 117 .

LI Y Q ， DOU H Y ， WU J T ， et al . Synchronous fluorimetric determination of residue ceftiofur in pig muscel and kidney by alkaline degradation and sensibilization ［J］. Food Research and Development ， 2017 ， 38 （ 10 ）： 113 - 117 . （in Chinese）

赵进辉，袁海超，刘木华，等 . 导数同步荧光光谱-小波-SGA-LSSVR联用快速测定鸭蛋蛋清中新霉素残留含量［J］. 分析化学， 2013 ， 41 （ 4 ）： 546 - 552 .

ZHAO J H ， YUAN H CH ， LIU M H ， et al . Rapid determination of neomycin content in duck egg white using derivative synchronous fluorescence-wavelet-subsection genetic algorithm-least squares support vector regression ［J］. Chinese Journal of Analytical Chemistry ， 2013 ， 41 （ 4 ）： 546 - 552 . （in Chinese）

张利文，董德明，郭志勇，等 . 荧光分光光度法测定水样中氧氟沙星的含量［J］. 科学技术与工程， 2016 ， 16 （ 18 ）： 111 - 115 .

ZHANG L W ， DONG D M ， GUO ZH Y ， et al . The determination of ofloxacin in water samples by fluorescence spectrophotometry ［J］. Science Technology and Engineering ， 2016 ， 16 （ 18 ）： 111 - 115 . （in Chinese）

李佳 . 荧光分光光度法测定牛奶中三种抗生素残留［D］. 保定：河北农业大学， 2008 .

LI J . Determination of Three Antibiotics Residues in Milk by Fluorescent Spectrophotometry ［D］. Baoding ： Hebei Agricultural University ， 2008 . （in Chinese）

任乃林，郭祥群 . 荧光光度法测定鱼肉中的氧氟沙星残留［J］. 食品科学， 2007 ， 28 （ 8 ）： 386 - 389 .

REN N L ， GUO X Q . Determination of ofloxacin residues in fish musculature by spectrofluorimetry ［J］. Food Science ， 2007 ， 28 （ 8 ）： 386 - 389 . （in Chinese）

ROTH M . Fluorescence reaction for amino acids ［J］. Analytical Chemistry ， 1971 ， 43 （ 7 ）： 880 - 882 .

许旭，肖远灿，耿丹丹，等 . 在线柱后衍生-高效液相色谱-荧光检测法同时测定牛肉中16种磺胺类药物残留［J］. 色谱， 2016 ， 34 （ 4 ）： 422 - 428 .

XU X ， XIAO Y C ， GENG D D ， et al . Simultaneous determination of 16 sulfonamide residues in beef by high performance liquid chromatography-fluorescence detection with online post-column derivatization ［J］. Chinese Journal of Chromatography ， 2016 ， 34 （ 4 ）： 422 - 428 . （in Chinese）

马占玲，张静，励建荣，等 . 充氮蒸馏-邻苯二甲醛荧光法测定绿豆芽中的亚硫酸盐含量［J］. 现代食品科技， 2016 ， 32 （ 7 ）： 243 - 248 .

MA ZH L ， ZHANG J ， LI J R ， et al . Analysis of sulfite content in mung bean sprouts using the distillation（with a nitrogen flow）-ortho-phthalaldehyde fluorescence method ［J］. Modern Food Science and Technology ， 2016 ， 32 （ 7 ）： 243 - 248 . （in Chinese）

邓樱花，李政青，苏明伟，等 . 荧光衍生化法测定蛋清和牛奶中的磺胺药物残留［J］. 华中师范大学学报：自然科学版， 2016 ， 50 （ 6 ）： 875 - 879 .

DENG Y H ， LI ZH Q ， SU M W ， et al . Determination of sulfonamide residues in egg white and milk by fluorescence derivatization ［J］. Journal of Central China Normal University： Natural Sciences ， 2016 ， 50 （ 6 ）： 875 - 879 . （in Chinese）

STOBAUGH J F ， REPTA A J ， STERNSON L A ， et al .. Factors affecting the stability of fluorescent isoindoles derived from reaction of o-phthalaldehyde and hydroxyalkylthiols with primary amines ［J］. Analytical Biochemistry ， 1983 ， 135 （ 2 ）： 495 - 504 .

JACOBS W A ， LEBURG M W ， MADAJ E J . Stability of o-phthalaldehyde-derived isoindoles ［J］. Analytical Biochemistry ， 1986 ， 156 （ 2 ）： 334 - 340 .

Views

633

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Mid-infrared standing wave V-cavity ring-down 14CO2 spectral detection

Prediction of milling forces in high-speed milling optical grade SiCp/Al composites

Application of differential optical absorption spectroscopy to geological logging

Multi-channel fiber-optic displacement sensor based on data fusion

Related Author

JIA Suotang

MA Weiguang

YANG Jiaqi

YAN Xiaojuan

YANG Tianyue

SHI Zhe

ZHU Di

JIAO Kang

Related Institution

State Key Laboratory of Quantum Optics and Quantum Optics Devices， Institute of Laser Spectroscopy， Shanxi University

Collaborative Innovation Center of Extreme Optics， Shanxi University

Energy Research Institute， Qilu University of Technology（Shandong Academy of Science）

Suzhou Grand Energy Technology Co.，Ltd

Shenyang Ligong University

AI问答

Address：No.3888 Dong Nanhu Road, Changchun, Jilin, China Postal code：130033
Tel：0431-86176855 Email：gxjmgc@ciomp.ac.cn
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 吉ICP备11002662号-17 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰