基于UPLC-MS-MS的海水中23种抗生素残留分析方法及其应用研究

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磺胺类与喹诺酮类药物是我国广泛使用的人工合成的广谱性抗菌剂,常用于畜牧与水产养殖中,但过度使用会严重影响人类和生态系统的健康,因此调查环境中的残留量具有重要意义。本文优化了海水中抗生素的检测方法并以海南省东寨港水域为研究对象,使用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS-MS)对东寨港表层水体中的磺胺类与喹诺酮类药物残留种类、残留浓度以及分布趋势进行了研究,对东寨港水体中的抗生素残留进行了生态风险评价,主要成果如下:(1)基于超高效液相色谱串联质谱检测方法的优化实验运用超高效液相色谱串联质谱仪,在多重反应检测模式(MRM)、电喷雾离子源(ESI)正模式下对待测物进行分析,优化了去簇电压(DP)、碰撞能(CE)等质谱参数和流动相种类、定溶液种类、梯度洗脱程序等液相色谱分离条件,优化了同时检测23种抗生素的分析方法,优化的分析条件为:使用A:甲醇:乙腈(1:1,V:V),B:0.1%甲酸水溶液作为流动相,使用甲醇:乙腈(1:1,V:V)-0.1%甲酸水溶液(10:90,V:V)作为样品溶剂梯度洗脱15分钟,所有待测物在此条件下都具有较好的峰型且浓度范围在0.2~100 μg/L时所有待测物都具有较好的线性关系,线性相关系数(R2)在0.996~0.999之间。本检测方法具有灵敏度高、检测限低、重现性好、检测流程所用时间短等优点。(2)海水中23种抗生素固相萃取前处理方法的比较及优化利用固相萃取技术比较并优化了海水样品中常见的23种抗生素残留的前处理方法,对比了不同固相萃取柱对抗生素的富集能力,优化了过柱体积、水样盐度、EDTANa2添加量等固相萃取条件,其最佳条件为:使用HLB(500 mg/6 mL)作为固相萃取柱,选取1L过滤水样作为过柱体积,海水样品中EDTANa2的添加量为0.2 g,在此条件下,海水中抗生素加标浓度为20 ng/L与50 ng/L时的回收率分别为66.0~93.3%与64.6~97.0%,相对标准偏差均小于14%,方法检测限范围为0.03~1 ng/L,满足实际海水样品中抗生素痕量检测的需要。(3)海南省东寨港表层水中23种抗生素残留检测研究于2017年4月采集东寨港10个样点的表层水样,运用优化后的固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法(SPE-UPLC-MS-MS)进行了 23种抗生素残留分析,结果表明东寨港10个采样点的表层水中共检出5种磺胺类与5种喹诺酮类药物,其中磺胺甲恶唑、恩诺沙星、奥比沙星在所有样点中均被检出,检出的浓度范围依次为0.46~3.35、0.53~1.92、1.45~1.88 ng/L;磺胺对甲氧嘧啶、磺胺甲嘧啶、磺胺氯哒嗪、磺胺嘧啶、双氟沙星、司帕沙星、恶喹酸在大部分样点被检出,检出的浓度范围依次为nd~2.21、nd~0.49、nd~0.85、nd~1.95、nd~0.87、nd~2.32、nd~1.06 ng/L,与其他研究区域相比,东寨港水体抗生素检测浓度较低,但检出种类较多。(4)生态风险评价利用风险商值(RQs)对东寨港水体中的抗生素残留进行了风险评估,结果表明大部分磺胺类与喹诺酮类抗生素在东寨港海水水体中构成的生态风险处于较低水平,所有选取的目标抗生素中仅有磺胺甲恶唑、磺胺对甲氧嘧啶与恶喹酸对水藻有中等毒性风险(0.1≤RQs<1)。
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