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      抗生素類藥物殘留檢測前處理及分析方法研究進(jìn)展

      2016-12-01 01:36:30李艷萍剡根嬌
      山東工業(yè)技術(shù) 2016年20期
      關(guān)鍵詞:類抗生素質(zhì)譜法液相

      王 艷,李艷萍,剡根嬌

      (銀川能源學(xué)院 石油化工學(xué)院, 銀川 750105 )

      抗生素類藥物殘留檢測前處理及分析方法研究進(jìn)展

      王 艷,李艷萍,剡根嬌

      (銀川能源學(xué)院 石油化工學(xué)院, 銀川 750105 )

      抗生素類藥物在臨床及獸藥領(lǐng)域等均得到廣泛應(yīng)用,但抗生素殘留危害人體健康。本文闡述了目前抗生素樣品的前處理和檢測方法。

      抗生素;前處理;檢測方法

      0 引言

      抗生素可治療大多數(shù)由于各種細(xì)菌感染導(dǎo)致的疾病,因此在人類、牲畜、作物等病害的預(yù)防和治療中廣泛應(yīng)用。然而濫用或過度使用抗生素會導(dǎo)致人類和動植物對其產(chǎn)生耐藥性[1],這些動物體內(nèi)殘存的抗生素會以原藥的形式隨動物排泄物排出體外,進(jìn)入地表水以及人們的生活用水中進(jìn)一步污染環(huán)境,嚴(yán)重危害生態(tài)環(huán)境和人類健康。歐盟食品藥品監(jiān)督管理局已制定關(guān)于獸藥抗生素的銷售標(biāo)準(zhǔn)[2]。我國從1989年開始對抗生素的使用進(jìn)行管制,以此來限制抗生素的濫用。目前,抗生素類藥物殘留的前處理和分析方法取得了較大進(jìn)展,本文擬對近幾年內(nèi)抗生素殘留的前處理技術(shù)及檢測方法進(jìn)行綜述,旨在為抗生素殘留監(jiān)控及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

      1 樣品中抗生素前處理技術(shù)

      環(huán)境樣品中的抗生素具有濃度低,成分復(fù)雜等特點(diǎn),通常采用有效的預(yù)處理如提取、凈化、濃縮等步驟才能進(jìn)行準(zhǔn)確的分析測定。目前,常規(guī)的純化技術(shù)主要有固相萃取、基質(zhì)固相分散萃取技術(shù)、微波輔助萃取技術(shù)等。

      1.1 固相萃?。⊿PE)

      固相萃取主要通過固體吸附劑將樣品中的目標(biāo)物吸附,實(shí)現(xiàn)對樣品的分離,純化和富集。常見的固相萃取填料有硅膠、氧化鋁和 C18等。石奧等[3]利用固相萃取方法對畜禽飲用水中23種抗生素和3種β-受體激動劑進(jìn)行檢測,結(jié)果表明選用HLB柱時(shí)大部分待測物回收率較好。錢卓真等[4]測定了水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境沉積物中多肽類抗生素的殘留,比較Oasis HLB固相萃取柱和 SAX 強(qiáng)陽離子交換柱對目標(biāo)物凈化效果和回收率的影響。結(jié)果表明,Oasis HLB固相萃取柱凈化效果好。該法操作簡便,快速,減少不必要的工序,凈化效果比液液萃取提高很多,且便于自動化,但是使用進(jìn)口固相萃取小柱的成本較高,而且需要專業(yè)人員協(xié)助方法開發(fā)。

      1.2 基質(zhì)固相分散萃?。∕SPD)

      MSPD萃取是將樣品與填料一起研磨之后,使樣品均勻分散于固定吸附劑表面,制成半固態(tài)的混合物后裝柱,然后選擇合適的淋洗劑,將待測物系脫下來。羅輝泰等[5]采用基質(zhì)固相分散-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測定飼料中87種獸藥殘留,樣品經(jīng)甲醇-乙腈提取,提取液用Bondesil-PSA吸附劑以分散固相萃取方式快速凈化,得出87種藥物的平均回收率為63.7%~108.8%, RSD為3.5%~15.2%。Li等[6]用基質(zhì)固相分散-毛細(xì)管電泳法提取并分離了血液樣品中的4種氟喹諾酮類抗生素,在優(yōu)化條件下,目標(biāo)物均能較好地分離,回收率大于80%。MSPD萃取法不需要進(jìn)行勻漿、沉淀、離心和樣品轉(zhuǎn)移等步驟,避免了樣品的損失。其缺點(diǎn)是富集能力差,檢測靈敏度較低;有些雜質(zhì)不能很好的去除,具有局限性。

      1.3 微波輔助萃取(MAE)

      微波輔助萃取是利用微波進(jìn)行萃取的方法,其工作原理是根據(jù)不同物質(zhì)吸收微波能力的不同,因而使目標(biāo)物和基體分離開來,以達(dá)到萃取效率和產(chǎn)品純度。司曉喜等[7]利用微波萃取結(jié)合氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)在負(fù)化學(xué)電離源和電子轟擊電離(源兩種模式下測定煙草中24種農(nóng)藥殘留,加標(biāo)回收率分別為75. 2%~94. 8%和 75. 0%~95. 1%,可以減少有機(jī)試劑的使用量并節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間。Fernadez-Torres等[8]用酶促M(fèi)AE和 HPLC-MS 法檢測魚和貽貝樣品中的獸藥抗生素,試驗(yàn)結(jié)果表明該方法線性好,準(zhǔn)確度高,檢測限等都令人滿意。微波輔助萃取技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于選擇型好,試劑用量少和用時(shí)短,與傳統(tǒng)的溶劑提取法相比,可節(jié)省50%~90%的時(shí)間。此外,MAE萃取的結(jié)果不受物質(zhì)含水量的影響,回收率較高。

      2 抗生素殘留的檢測方法

      2.1 紫外分光光度法(UV)

      紫外分光光度法是根據(jù)被測物質(zhì)在特定波長范圍內(nèi)電磁波的吸收特性,利用物質(zhì)的吸光度與濃度成正比,進(jìn)行定性定量的分析方法。馮學(xué)忠等[9]建立了紫外分光光度法測定注射液中泰樂菌素的含量,結(jié)果在290 nm處具有最大吸收波長,平均回收率達(dá)到99.7%。此種方法技術(shù)簡單,且準(zhǔn)確度和重現(xiàn)性都比較好,它被廣泛應(yīng)用于企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量控制仲裁方法中。但是他有自己的缺陷,靈敏度低,容易受其他雜質(zhì)影響,從而有一定的限制性。

      2.2 薄層色譜法(TLC)

      薄層色譜法是一種經(jīng)典的檢測方法,具有操作簡單、分析迅速、檢驗(yàn)成本低等特點(diǎn),對于沒有紫外吸收的物質(zhì)檢測尤其適用。利用不同的顯色劑和檢測方式既適用于微量樣品的分析,也可用于大量樣品的制備。唐克慧等[10]建立了TCL法檢測注射液中的克拉霉素,采用乙酸乙酯為萃取劑對克拉霉素注射液多次萃取,試驗(yàn)不僅證明了該萃取方法的可行,同時(shí)較好的解決了輔料對注射液中克拉霉素干擾情況下檢測的難題。但TCL也有明顯的缺點(diǎn):分離能力較差,檢測靈敏度較低,相對于復(fù)雜的樣品,薄層色譜法對化合物指認(rèn)能力不足,不易進(jìn)行定量分析。

      2.3 高效液相色譜法(HPLC)

      高效液相色譜法(HPLC)由于具有高效分離、高靈敏度和分離速度快等特點(diǎn),因此被廣泛用于大多數(shù)大環(huán)內(nèi)酯類抗生素的分離檢測。多數(shù)大環(huán)內(nèi)酯類抗生素在紫外下都有較強(qiáng)的吸收,因此常用紫外檢測器。García-Mayor等[11]建立了一種快速、簡單和靈敏的液相色譜-二極管陣列檢測法,對羊奶中7種大環(huán)內(nèi)酯類藥物同時(shí)檢測,樣品預(yù)處理為脫蛋白、用濃氫氧化鈉溶液皂化脫脂,最后使用乙酸乙酯作為提取劑,在優(yōu)化的檢測條件下,7種待測物能夠得到很好的分離。但由于某些大環(huán)內(nèi)酯類抗生素分子中缺乏特征紫外吸收,使紫外檢測器的應(yīng)用具有局限性。

      2.4 液質(zhì)聯(lián)用法(LC-MS)

      色譜質(zhì)譜的聯(lián)用技術(shù)將液相色譜儀有效分離的能力和質(zhì)譜的定性功能結(jié)合起來。尹燕敏等[12]建立了同時(shí)測定水和沉積物中磺胺類、喹諾酮類和氯霉素類抗生素殘留的液質(zhì)聯(lián)用確證方法。邱盼子等[13]采用Agilent C18色譜柱,以正離子檢測方式進(jìn)行質(zhì)譜分析,6種氨基糖苷類抗生素的保留時(shí)間基本相同,但由于質(zhì)譜檢測器的質(zhì)量鑒別能力非常強(qiáng)大,因此對于非同分異構(gòu)的化合物,即使沒有達(dá)到很好的色譜分離,仍然可以通過不同的質(zhì)荷比進(jìn)行質(zhì)譜分離,從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)化合物的專屬測定。質(zhì)譜可作為HPLC的通用型檢測器具有高靈敏度,分離能力強(qiáng)和特異性好的特點(diǎn),是目前比較理想的檢測手段,但LC-MS檢測成本昂貴且對操作要求極高,因此還處于發(fā)展階段,達(dá)不到廣泛應(yīng)用。

      3 研究展望

      抗生素的檢測難題在于環(huán)境基質(zhì)的復(fù)雜性和檢測方法的靈敏性。近幾年研究熱點(diǎn)主要集中在樣品提取和凈化步驟的改進(jìn)。其中固相萃取材料的多樣化為樣品的準(zhǔn)確前處理提供了可能性,尤其是磁性固相萃取材料的研發(fā)和應(yīng)用將是未來的發(fā)展趨勢。質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展解決了痕量物質(zhì)的檢測。因此如何有效地降低干擾物質(zhì)對目標(biāo)物檢測影響是今后必須關(guān)注和解決的問題。

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      [2]Nico Bondt,Vibeke Frokjar Jensen,Linda F,et al.Comparing antimicrobial exposure based on sales data[J]. Preventive veterinary medicine,2013(108):10-20.

      [3]石奧.固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定畜禽飲用水中23種抗生素和3種β-受體激動劑[J].色譜,2016,36(04):565-571.

      [4]錢卓真,羅冬蓮,羅方方等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定養(yǎng)殖環(huán)境沉積物中多肽類抗生素殘留量[J].分析化學(xué)研究報(bào)告,2016,44(06):870-875.

      [5]羅輝泰,黃曉蘭,吳惠琴等.分散固相萃取/高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速測定飼料中87種藥物殘留[J].分析測試學(xué)報(bào),2015,34(09):979-985.

      [6]Li D,Yang Q,Wang Z, et al.Determination of fluoroquinolones in blood by matrix solid-phase dispersion extraction and CE[J].J Sep Sci,2011(34):822-829.

      [7]司曉喜,朱瑞芝,張鳳梅等.微波輔助萃取-氣相色譜-負(fù)化學(xué)電離/電子轟擊電離A飛行時(shí)間質(zhì)譜法測定煙草中農(nóng)藥殘留[J].色譜,2016,34(06):608-614.

      [8]Fernandez-Torres R, Lopez M A B, Consentino M O, et al. Enzymaticmicrowave assisted extraction and high -performance liquid chromatography-mass spectrometry for the determination of selected veterinary antibiotics in fish and mussel samples[J]. J Pharm . Biomed Anal,2011, 54:1146-1156.

      [9]馮學(xué)忠,吳光輝,方炳虎等.紫外分光光度法測定泰樂菌素注射液含量方法的建立[J].動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2009,30(06):63-66.

      [10]唐克慧,常寧,許重陽等.萃取-薄層色譜法檢測克拉霉素注射液中的有關(guān)物質(zhì)[J].中國抗生素雜志,2003,28(11):663-665.

      [11]García-Mayor M. A., Gallego-Picó A., Garcinu?o R. M.,et al. Matrix solid-phase dispersion method for the determination of macrolide antibiotics in sheep's milk[J]. Food Chemistry, 2012, 134:553-558.

      [12]尹燕敏,沈穎青等.超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測定水和沉積物中磺胺類、喹諾酮類和氯霉素類抗生素殘留[J].分析科學(xué)學(xué)報(bào),2015,31(02):228-232.

      [13]邱盼子,郭欣妍等.超高效液相色譜B串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測定制藥廢水中10種抗生素[J].色譜,2015,33(07):722-729.

      10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.256

      “十三五”寧夏回族自治區(qū)優(yōu)勢特色學(xué)科(化學(xué)工藝)建設(shè);銀川能源學(xué)院科研項(xiàng)目(2014-KY-Y-07)

      王艷(1987-),女,研究生,助教,主要從事:廢物處理與資源化。

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