——聚焦PSA针式过滤器及其配套产品的技术应用

一、引言：食品安全监管的新利器

金刚烷胺作为一种人用抗病毒药物，曾因价格低廉、效果显著而被违规用于禽流感等动物疫病的防治。然而，长期使用导致药物残留通过食物链进入人体，可能引发耐药性等健康风险。早在2005年，我国农业部第560号公告已明确将金刚烷胺列为禁用兽药。

在食品安全监管持续强化的背景下，《2020年版*食品安全抽检实施细则》将金刚烷胺列为重点监控项目，并GB 31660.5-2019《食品安全*标准 动物性食品中金刚烷胺残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》为检测方法。

该标准*的技术亮点在于：首次将PSA（乙二胺-N-丙基硅烷）净化柱引入金刚烷胺检测的前处理流程。标准中明确规定的“针式过滤器：内填有50mg的PSA净化吸附剂，滤膜孔径0.22μm”，将传统固相萃取的多步操作简化为“一步过柱”，在保证检测灵敏度和准确性的前提下，大幅提升了样品前处理的效率和通量。

二、方法原理与技术架构

2.1 标准适用范围

GB 31660.5-2019适用于猪、鸡和鸭的可食性组织（肌肉、肝脏、肾脏）及禽蛋中金刚烷胺残留量的测定。这一广泛的基质覆盖能力，使得该标准可以应用于从养殖场到餐桌的全链条监测。

2.2 整体技术路线

方法的整体技术路线如下：

·         提取：采用1%乙酸乙腈溶液提取样品中的金刚烷胺残留

·         净化：正己烷液-液分配去脂后，使用PSA净化柱进行基质固相分散净化

·         测定：液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）正离子模式测定，同位素内标量

2.3 检测灵敏度

标准规定的方法性能指标如下：

指标	数值
检测限（LOD）	1 μg/kg（1 ppb）
定量限（LOQ）	2 μg/kg（2 ppb）
线性范围	2 ~ 100 μg/kg

如此低的定量限，相当于在每公斤动物组织中检测到微克级别的金刚烷胺残留，能够满足极其严格的残留监控要求。

三、核心技术：PSA针式过滤器的作用机制

3.1 什么是PSA？

PSA（Primary Secondary Amine，乙二胺-N-丙基硅烷）是一种弱阴离子交换吸附剂，其结构中含有两个氨基官能团。在金刚烷胺检测中，PSA净化柱发挥以下关键作用：

去除酸性干扰物：动物性食品基质中含有大量脂肪酸、有机酸等酸性物质，这些成分会干扰质谱检测并污染色谱柱。PSA通过氢键作用和离子交换作用选择性吸附这些酸性干扰物，而目标物金刚烷胺（碱性化合物）则不被保留、顺利通过。

3.2 针式过滤器的创新设计

标准中特别规定了一种一体化装置：“针式过滤器：内填有50mg的PSA净化吸附剂，滤膜孔径0.22μm”。这一设计实现了两大功能的集成：

1.       净化功能：50mg PSA吸附剂有效去除酸性干扰物

2.       过滤功能：0.22μm滤膜截留颗粒物，保护色谱柱和质谱仪

这种一体化设计的优势在于：

·         一步完成：净化与过滤同步进行，无需额外过膜步骤

·         操作简便：无需活化、平衡、淋洗、洗脱等多步操作

·         减少误差：简化操作流程，降低人为误差风险

3.3 与MCX方法的对比优势

GB 31660.5-2019采用的PSA净化法与传统的MCX固相萃取柱方法（如SN/T 4253-2015）相比，具有明显优势：

对比维度	PSA针式过滤器法	MCX固相萃取柱法
操作步骤	一步过柱，无需活化/洗脱	需活化、上样、淋洗、洗脱等多步
前处理时间	约30分钟	约1-2小时
溶剂消耗	少	较多
回收率	90%以上	80-110%
方法便捷性	高，适合批量处理	较低

四、配套产品：信谱徕SP-LQ01050 PSA净化柱

随着GB 31660.5-2019标准的实施，多家厂商推出了符合标准要求的PSA针式过滤器产品。其中，信谱徕的SP-LQ01050 针式过滤器（内含50mg PSA净化吸附剂） 即是完全按照国标要求设计的一款净化产品。

4.1 产品规格

参数	规格
产品型号	SP-LQ01050
吸附剂	PSA（乙二胺-N-丙基硅烷）50mg
滤膜孔径	0.22 μm
包装规格	50支/盒
适用标准	GB 31660.5-2019

4.2 产品特点

1. 完全符合国标要求

产品严格按照GB 31660.5-2019标准中对针式过滤器的规格要求设计：“内填有50mg的PSA净化吸附剂，滤膜孔径0.22 μm”。使用该产品可直接按照标准方法操作，无需方法验证。

2. 净化过滤一体化

传统方法中，样品净化后需要额外使用0.22 μm滤膜进行过滤。而SP-LQ01050将PSA吸附剂与0.22 μm滤膜集成于一体，净化液通过时同步完成过滤，可直接收集用于后续浓缩定容步骤。

3. 操作简便高效

相比传统的分散净化后过膜的方式，使用针式过滤器可减少一个操作步骤，降低样品转移过程中的损失和污染风险，特别适合大批量样品的日常检测。

4. 实验数据验证

根据同类产品的验证数据，采用PSA针式过滤器进行前处理，金刚烷胺的回收率表现优异：在鸡肉和鸡蛋基质中，添加水平为5 μg/kg和10 μg/kg时，回收率可达90%以上，样品间平行性良好，RSD值满足标准要求。

五、样品前处理流程详解

根据GB 31660.5-2019标准，使用PSA针式过滤器（如信谱徕SP-LQ01050）进行金刚烷胺检测的完整前处理流程如下：

5.1 样品提取

准确称取均质后的试料2 g（至±20 mg），置于50 mL离心管中：

1.       加入D15-金刚烷胺内标工作液20 μL（内标法校正基质效应）

2.       加入1%乙酸乙腈溶液10 mL

3.       涡旋混合2 min

4.       3000 r/min离心5 min

5.       上清液转入另一50 mL离心管中，残渣重复提取一次

6.       合并两次上清液，备用

技术要点：1%乙酸乙腈提供酸性环境，有利于金刚烷胺的离子化，提高提取效率；两次提取可将回收率提升至90%以上。

5.2 脱脂处理

取合并后的上清液：

1.       加入无水硫酸钠3 g（除水）

2.       加入正己烷10 mL

3.       涡旋1 min

4.       3000 r/min离心5 min

5.       弃去正己烷层（油脂被萃取至正己烷层）

6.       剩余溶液转至100 mL鸡心瓶中

7.       40℃水浴下旋转蒸干

8.       用1.0 mL甲醇溶解残渣

技术要点：正己烷液-液分配是去除油脂的关键步骤；无水硫酸钠有效去除提取液中的水分，避免影响后续净化。

5.3 PSA针式过滤器净化——核心步骤

标准提供了两种净化模式，均得到认可：

模式一（分散净化）：

·         在甲醇溶解液中加入50 mg PSA吸附剂

·         涡旋30 s

·         取上清液过0.22 μm滤膜

模式二（针式过滤器净化——）：

·         将甲醇溶解液直接匀速通过PSA针式过滤器（如SP-LQ01050，内填50mg PSA + 0.22μm滤膜）

·         使其呈滴状流入1.5 mL试管中

·         无需额外过滤步骤

模式二的优势：净化与过滤一步完成，操作更简便，减少人为误差。

5.4 浓缩与定容

1.       准确量取滤液0.5 mL于离心管中

2.       40℃氮气吹干

3.       加入50%乙腈水溶液0.5 mL

4.       涡旋30 s复溶

5.       10000 r/min离心5 min

6.       取上清液供LC-MS/MS测定

六、仪器条件参考

6.1 色谱条件

参数	条件
色谱柱	SimpSil C18（2.1×50 mm, 1.8 μm）或等效柱
流动相A	5 mM乙酸铵（含0.1%甲酸）水溶液
流动相B	乙腈
流速	0.2 mL/min
进样量	10 μL
柱温	35℃
梯度洗脱	0-0.5 min: 5%B；3 min: 95%B；3.5-5 min: 5%B

6.2 质谱条件

参数	条件
离子源	电喷雾离子源（ESI）
扫描模式	正离子
监测模式	多反应监测（MRM）
喷雾电压	4500 V
接口加热温度	320℃
辅助加热气温度	300℃

6.3 特征离子对

化合物	母离子 (m/z)	子离子 (m/z)	碰撞能 (eV)
金刚烷胺	152.0	135.0（定量）	18
金刚烷胺	152.0	93.0（定性）	40
D15-金刚烷胺（内标）	167.3	150.3	35

七、质量控制与方法验证

7.1 标准曲线配制

为消除基质效应，应采用基质匹配标准曲线进行定量：

1.       称取空白样品2.0 g，按照上述前处理步骤操作（不加内标），获得空白基质提取液

2.       用空白基质提取液配制不同浓度的金刚烷胺标准溶液（含内标）

3.       标准曲线线性相关系数（R²）应不低于0.99

7.2 回收率与重现性

采用PSA针式过滤器进行前处理，金刚烷胺的回收率表现优异：

·         在鸡肉基质中，添加水平为10 μg/kg时，回收率可满足标准要求（70%-120%）

·         在猪肝等复杂基质中，PSA针式过滤器同样表现出良好的净化效果和回收率

·         与传统的QuEChERS分散净化方法相比，针式过滤器方法性能相当，但操作更为简便

7.3 关键操作要点

为确保检测结果的可靠性，需注意以下要点：

操作环节	关键要点
过柱流速	控制流速，保持滴状流出，避免流速过快导致净化不充分
温度控制	氮吹及旋转蒸发温度不过40℃，防止目标物挥发损失
基质差异	鸡肝等复杂基质可考虑适当延长涡旋时间
内标响应	样品中内标峰面积应与标准溶液接近，偏差应在±50%以内

八、常见问题与解决方案

8.1 不同基质的处理差异

不同基质样品的脂肪含量差异较大，净化效果可能受到影响：

·         鸡肉/猪肉：脂肪含量较低，按标准流程操作即可获得良好净化效果

·         鸡肝/猪肝：内源性干扰物较多，建议适当增加正己烷脱脂次数或延长涡旋时间

·         鸡蛋：磷脂含量高，建议在脱脂步骤中确保充分振荡

8.2 问题排查指南

问题现象	可能原因	解决方案
回收率偏低	净化柱流速过快	控制流速，保持滴状流出
基质效应明显	净化不	检查PSA吸附剂是否失效，或延长净化时间
过柱困难	样品溶液浑浊或脱脂不充分	确保脱脂完全，离心充分后取上清液
内标响应异常	前处理失误或基质效应严重	检查内标添加步骤，重新评估基质效应
净化液浑浊	滤膜堵塞或破损	检查针式过滤器完整性，必要时更换新柱

九、方法评价与行业意义

9.1 技术创新点

GB 31660.5-2019方法的核心创新体现在：

1.       PSA净化技术的引入：替代了传统MCX固相萃取柱，大幅简化操作

2.       针式过滤器的一体化设计：50mg PSA + 0.22μm滤膜的集成，实现净化过滤一步完成

3.       同位素内标法的应用：D15-金刚烷胺内标有效补偿基质效应

9.2 配套产品的价值

信谱徕SP-LQ01050等符合国标的PSA针式过滤器产品，为实验室提供了：

·         标准化耗材：完全符合国标规格要求，无需额外方法验证

·         操作便利性：即取即用，无需自行填装吸附剂

·         结果可靠性：产品质量稳定，批间差异小，确保检测结果重现性

9.3 对行业的影响

该标准的实施，为各级食品安全监管部门、检测机构和第三方实验室提供了统一、、可执行的技术依据：

·         强化监管能力：低至2 μg/kg的定量限，满足极其严格的残留监控要求

·         提升检测效率：前处理时间从传统方法的1-2小时缩短至约30分钟

·         保障数据质量：内标法+PSA净化双重保障，确保结果准确可靠

十、结语

GB 31660.5-2019的发布实施，为动物性食品中金刚烷胺残留的监测提供了标准化的技术支撑。其中，PSA针式过滤器（内填50mg PSA，0.22μm滤膜）的应用是该标准方法的核心创新点。它将传统固相萃取的多步操作简化为“一步过柱”，在保证检测灵敏度和准确性的前提下，大幅提升了样品前处理的效率和通量。

信谱徕SP-LQ01050等符合国标要求的PSA净化柱产品，为实验室提供了可靠的耗材选择，使标准方法得以顺利落地实施。从一支小小的针式过滤器做起，让检测更*，让食品更安全。