近日，中国水产科学研究院质标中心虾蟹及淡水鱼质量安全风险评估与防控创新团队张超英副研究员在水产养殖环境兽药残留在线富集检测技术研究方面取得新进展，创新构建了周期性磁驱动辅助微流控在线富集平台，实现了养殖水体中四类10种药物残留的微量样品在线富集与高灵敏检测。相关研究成果以“Periodic magnetic actuation-assisted microfluidic enrichment for online HPLC–MS/MS determination of multiclass veterinary drug residues in aquaculture water”为题，发表在国际学术期刊Chemical Engineering Journal Advances（JCR1区）。围绕该技术体系，团队还获得2项国家发明专利授权，形成了涵盖吸附材料制备、微流控富集及在线检测的系列研究成果。

近年来，随着水产养殖业迅速发展，养殖过程中药物残留日益受到关注。传统检测方法主要依赖固相萃取、磁固相萃取等离线样品前处理技术，存在操作步骤繁琐、样品及有机试剂消耗较大等问题。因此，开发在线快速富集检测技术，对提升水产养殖环境污染风险识别具有重要意义。

微流控技术凭借微量化、集成化和易于自动化等优势，为复杂环境样品前处理技术的发展提供了新的研究方向。近年来，将磁性功能材料与微流控技术相结合，实现目标污染物的微尺度富集与分离，逐渐成为分析检测领域的研究热点。然而，在连续流动条件下，传统微流控富集体系普遍面临吸附材料易流失、目标污染物与吸附材料接触时间有限、富集效率难以进一步提升等技术难题。

针对上述难题，团队围绕磁性功能材料构建、微流控芯片设计及动态富集调控开展系统研究，创新性结合Fe₃O₄@GO磁性复合材料与周期性磁驱动技术，优化多蛇形微通道结构，提升吸附材料连续流动稳定性，10次循环累计损失率仅3.82%。引入周期性磁场强化动态接触，在200 mT、10 Hz条件下将捕获效率由静态约84%提升至约96%，改善传质效率受限问题。进一步将微流控富集平台与HPLC-MS/MS在线联用，实现富集、洗脱转移与分析的集成化。该方法仅需50 μL水样，可同步检测养殖水体中喹诺酮类、磺胺类、四环素类及孔雀石绿等4类10种目标物，检出限低至0.02 μg/L，加标回收率79.84%—97.66%，灵敏度和准确性良好。该系列研究成果成功构建水产养殖水体中药物残留“样品进-结果出”新模式，推动了水产养殖环境污染物检测技术向微量化、集成化和自动化方向发展，为养殖水体中痕量兽药残留的精准检测及污染风险识别提供了技术支撑，也为相关检测技术与装备的进一步开发和应用奠定了基础。

本研究得到中国水产科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（2026XT150101、2025A003）及农业科技重大项目的资助。

 周期性磁驱动在线富集平台

来源：中国水产科学研究院