文档介绍：1119~1124污泥和沉积物中微量大环内酯类、磺胺类抗生素、甲氧苄胺嘧啶和氯霉素的测定
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作者:唐才明黄秋鑫余以义彭先芝
【摘要】利用超声波辅助萃取(USE)技术,联合固相萃取(SPE)净化浓缩以及液相色谱电喷雾串联质谱(LCESIMS/MS)技术,建立了城市污泥和河流底泥中微量痕量大环内酯类、磺胺类抗生素、甲氧苄胺嘧啶和氯霉素的多目标定量分析方法。样品经USE提取,SPE净化后,用LCESIMS/MS检测。选择C18为分析柱,甲醇、5 mmol/%甲酸混合溶液为流动相,选择在ESI正电离源下多反应监测(MRM)模式检测。对比了USE和加速溶剂萃取(ASE)对抗生素的萃取效率,优化了萃取条件。结果表明: USE和ASE对所选抗生素的萃取效率相当; 而50%甲醇溶液在酸性条件下(pH 2)萃取效率最好。~ ng/g(干重,下同); %~%之间; %。应用此方法在广州某污水处理厂脱水污泥及某河涌底泥中检测到磺胺二甲基嘧啶、克拉霉素、脱水红霉素及罗红霉素等多种抗生素,~ ng/g。
【关键词】超声波萃取,液相色谱
串联质谱,抗生素,污泥
1 引言
大环内酯类(MLs)、磺胺类(SAs)、甲氧苄胺嘧啶和氯霉素均为常用的合成抗生素,广泛用于治疗和预防人类与动物疾病。人和动物使用这些抗生素后,其中40%~90%以原物或代谢物的形式随排泄物排出[1],并可能进入环境,影响生态环境及人类健康。
目前,抗生素研究大多集中于水环境[4~6],而复杂的固体环境介质(如城市污泥)中的抗生素研究较少。Gobel等[7]比较了加速溶剂萃取(ASE)和超声萃取技术(USE)对城市污泥中的部分SAs和MLs的萃取效率,但未就USE的萃取条件进行优化,因而,其萃取效率相对ASE稍低。ASE技术使用昂贵,在我国尚不普及,国内研究常采用高效液相色谱(HPLC) 检测抗生素[8~11],然而环境样品中复杂的基质可能会干扰抗生素定性与定量的准确性。本研究采用超声波辅助提取,辅以固相萃取浓缩净化,通过液相色谱电喷雾串联质谱(LCESIMS/MS)技术,以内标法定量分析城市污泥及河流底泥等复杂环境介质中的抗生素。运用本方法检测了广州市污水处理厂脱水污泥和河涌底泥中抗生素污染物的浓度水平。
2 实验部分
仪器与试剂
1200高效液相色谱(美国Agilent公司),配自动进样器;6410 三重四级杆串联质谱仪(美国Agilent公司),配有电喷雾电离源(ESI)及MassHunter Workstation数据处理系统;12孔固相萃取装置(美国Supelco公司);超声萃取仪(上海超声波仪器厂);高速冷冻离心机(美国Beckman公司);AS
E300加速溶剂萃取仪(美国Dionex公司);冷冻干燥仪(德国Christ公司)。
磺胺嘧啶(SDZ,≥%)、磺胺甲恶唑(SMX,≥%)、磺胺二甲基嘧啶(SMZ, ≥%)、甲氧苄胺嘧啶(TMP,≥%)、磺胺甲嘧啶(SMR,≥%)、氯霉素(CAP,≥%)、阿奇霉素(AZM,≥%)、克拉霉素(CTM,≥%)、(红霉素(ETM,≥%)、罗红霉素(RTM,≥%)、泰乐菌素(TYL,≥%)和黄连素(BEB,≥%)均为固体粉末标样,购自美国Sigma Aldrich公司。
流动相试剂: 甲醇、甲酸和醋酸铵均为色谱纯(德国Merck公司),超纯水由Spring 超纯水系统(中国锐思捷科学仪器公司)制备;NaCl和叠氮化钠(NaN3)为分析纯,NaCl在450 ℃焙烧4 h,NaN3用甲醇清洗3次,风干备用;HLB固相萃取柱(200 g/6 L,美国Waters公司)。储备标准溶液的配制:称取适量的抗生素固体标准品( mg),溶于10 mL甲醇中,-20 ℃下避光保存。脱水红霉素(ETMH2O)标准溶液用ETM标准溶液制备,制备方法为:在红霉素标准溶液中加入适量稀H2SO4,常温下震荡4~6 h,然后用稀NaOH溶液调节pH至6,定容,4 ℃条件下保存。各个浓度的标准工作溶液由储备标准溶液序列稀释而成,4 ℃条件下避光保存,当天使用。
样品的采集、萃取与浓缩净化
在广州市某河涌采集底泥样品,在广州市某污水处理厂采集脱水污泥,样品用锡箔纸包裹,冷冻干燥后保存于-20
℃冰柜中备用。
g干燥脱水污泥样品于10 mL离心