李志廣
摘要:喹諾酮類抗生素是一種經(jīng)過人工合成的抗菌藥物,除了作為醫(yī)療藥物使用以外,它還主要被當(dāng)作畜牧業(yè)飼料的添加成分,目的是提高飼料的有效利用率以及畜牧養(yǎng)殖動物的抗病害能力。以往傳統(tǒng)的免疫法測定喹諾酮類抗生素的水質(zhì)檢測技術(shù)不僅測定周期長,且極容易因不確定的外部環(huán)境因素影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性?;诖耍瑢σ环N基于固相萃取檢測的液相色譜三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用測定法,在水中喹諾酮類抗生素測定試驗上的應(yīng)用進(jìn)行理論講解。希望通過此文可以為水質(zhì)檢測部門,在畜牧業(yè)污水質(zhì)量測定上提供一定的理論幫助。
關(guān)鍵詞:喹諾酮類抗生素;固相萃取;三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用
1.????????????? 試驗前期準(zhǔn)備
1.1試驗儀器
考慮到畜牧業(yè)污水的化合基質(zhì)成分比較復(fù)雜,為了可以獲得遠(yuǎn)高于單四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀的信噪比,儀器選用型號為Agilent 7000B GC/MS Triple Quad的液相色譜三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀,這種儀器可以在背景樣品中對水中喹諾酮類抗生素的目標(biāo)化合物進(jìn)行選擇性定量,質(zhì)量穩(wěn)定性水平在±0.1m/z以內(nèi),信噪比大于180:1,檢測限的精度等級上基本達(dá)到了飛克標(biāo)準(zhǔn),配套色譜柱規(guī)格為21mm*50mm,φ1.7μm。
除了儀器之外,試驗中還準(zhǔn)備了SPE固相萃取儀,電源電壓220V,頻率50Hz,儀器配備通道數(shù)量5條,單條通道流速≤16.10ml/min,樣品泵管轉(zhuǎn)速100rpm,萃取準(zhǔn)確度為2.5%,儀器運行檔位有三個,分別為流量檔位、液量分配檔位和時間節(jié)點檔位,儀器輸入閥值為100psi,輸出閥值為30psi。
NAI-DCY-12ZG自動型干式氮吹儀,配備12孔圓形水浴,借助儀器配套自帶的Product description軟件,可以將氮吹儀運行示數(shù)在前端操作面板上以可視化的數(shù)字顯示形式呈現(xiàn)。
1.2材料準(zhǔn)備
水中喹諾酮類抗生素測定試驗中主要使用如下幾類化學(xué)藥劑:工業(yè)優(yōu)級純度氫氧化鈉固體;工業(yè)優(yōu)級純度稀硫酸溶液;色譜純度乙腈;NOR、OFL、ENR標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);蒸餾提純過的去離子水。
2.????????????? 儀器分析條件
在進(jìn)行實際測定之前,首先應(yīng)當(dāng)利用甲醇溶液對測試樣本進(jìn)行定性處理,將甲酸溶液與甲醇溶液分別梯度洗脫至80%與15%,洗脫時間設(shè)置為5min后,采用正乙烷作為無水有機(jī)溶液將兩份樣本進(jìn)行定容。而后在將兩組不同洗脫度的溶液裝進(jìn)3個樣本泵管中進(jìn)行實際測試,收集儀器的采集信號,直至三組泵管樣本定量的平行性符合儀器測定標(biāo)準(zhǔn)。
3.????????????? 固相萃取樣品制配
將待測定的水質(zhì)樣本裝入固相萃取樣本柱管內(nèi),首先加入6ml乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)溶液,它是固相萃取中用于配位滴定的配合物。而后再向樣本柱管內(nèi)通入6ml二氯甲烷進(jìn)行活化,靜置5min后加入6ml甲醇溶液標(biāo)定。而后調(diào)整固相萃取樣本的pH值,使送樣可以通過固相萃取儀的富集柱管。在固相萃取儀中完成富集過程后,將柱管安置于氮吹儀的水浴孔上進(jìn)行至少20min的氮吹,而后用10ml的洗脫液將水質(zhì)樣本的待檢測物轉(zhuǎn)移至洗脫液內(nèi),收集洗脫液并氮吹至全干,最后用初始流動相將固相萃取樣本進(jìn)行定容制樣。在固相萃取樣本的制配工序中,最后過孔徑為0.2μm的膜時送樣中不能含有無機(jī)酸、鹽與水分。
4.????????????? 測定方法的檢出限
首先在對實際送檢水樣進(jìn)行喹諾酮類抗生素測定前,應(yīng)當(dāng)先以喹諾酮類抗生素為檢出相,制配喹諾酮類抗生素的標(biāo)準(zhǔn)溶液。將試驗前準(zhǔn)備濃度為100mg/L的喹諾酮類抗生素標(biāo)準(zhǔn)儲備液,加入制配比例為15:89的甲醇-甲酸比例溶液,,標(biāo)準(zhǔn)溶液中喹諾酮類抗生素含量為100μg/L。而后將上述溶液分別在萃取儀與聯(lián)用儀上實際測試,得到分析結(jié)果,固相萃取樣本導(dǎo)柱中的離子反應(yīng)面積越大
,則說明送檢樣本的配喹諾酮類抗生素含量越高,而通過計算在色譜樣本中的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)離子反應(yīng)程度,就可以直接推算出這種四級桿質(zhì)譜聯(lián)用法的檢出限。
5.????????????? 測定試驗結(jié)果
得出三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用法的最低檢出限后,首先向裝有去離子水的空白樣本加入10μg標(biāo)準(zhǔn)溶液,而后再向裝有待測水樣的柱管內(nèi)加入100μg標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用外標(biāo)一點法對樣本進(jìn)行加標(biāo)回收測定。這種方法思路是利用空白樣本中加入喹諾酮類抗生素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的對照品溶液濃度,對比測定出待檢水樣中的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)含量,在Agilent 7000B GC/MS Triple Quad液相色譜三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀上進(jìn)行不少于5次的多次進(jìn)樣,通過可視化屏幕得出對照品溶液與待測樣本溶液的峰面積,進(jìn)而推算出待測水樣中標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的含量濃度。被測水樣的濃度計算公式為如下:
其中Wi表示為被測水樣中含有喹諾酮類抗生素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度含量;Ai表示為對照樣本中含有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度含量;(Wi)s與(Ai)a分別表示為在樣本柱管中相同進(jìn)量體積的被測樣本與對照樣本中含有純品喹諾酮類抗生素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的組分重量,用樣本峰面積來表達(dá)。為了降低外標(biāo)定量法的誤差影響,試驗中選擇將5組聯(lián)用儀的進(jìn)樣示數(shù),去除最高值與最低值后,進(jìn)行平均值計算。得出被測水樣如下加標(biāo)回收實驗結(jié)果:
原被測水樣中NOR物質(zhì)的測定值為7.4μg/L,樣本加標(biāo)質(zhì)量為10μg,平均回收率為92.8%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為8.7%;OFL物質(zhì)測定值為1.5μg/L,樣本加標(biāo)質(zhì)量為100μg,平均回收率為93.1%,RSD偏差為8.1%;ENR物質(zhì)測定值為1.6μg/L,樣本加標(biāo)質(zhì)量為10μg,平均回收率為87.5%,RSD偏差為9.9%。
結(jié)語:綜上所述,采用超高效液相色譜三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用法,進(jìn)行NOR、OFL與ENR三類喹諾酮類抗生素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)含量測定,可以在6min以內(nèi)得出被檢樣本中喹諾酮類抗生素物質(zhì)的含量分析數(shù)據(jù),可以基本保證檢出限在0.3-0.7μg/L精度范圍之間,在測定試驗中發(fā)現(xiàn)三種被測物質(zhì)的加標(biāo)回收率均在87.5%以上,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不高于10%,測定精度符合飛克檢測限水平要求。借助聯(lián)用儀來進(jìn)行色譜-質(zhì)譜固相萃取比對的方法,不僅不需要傳統(tǒng)免疫法那樣較長的樣本分析時長,而且在測定精度上具有一定保障,且具有操作簡便、綠色環(huán)保的方案優(yōu)勢,因此可以被環(huán)保行業(yè)和相關(guān)水質(zhì)監(jiān)管部門廣泛應(yīng)用于畜牧業(yè)含喹諾酮類抗生素的水質(zhì)檢測項目上。
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