CN104133033A

CN104133033A - 水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法

Info

Publication number: CN104133033A
Application number: CN201410416629.4A
Authority: CN
Inventors: 徐勇鹏; 崔福义; 时文歆; 田家宇; 沈吉敏; 齐宏; 赵晟锌
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2014-08-22
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2014-11-05
Anticipated expiration: 2034-08-22
Also published as: CN104133033B

Abstract

本发明公开了一种水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，将目标水样用微孔纤维膜过滤，收集过滤后的滤膜，将滤膜晾干后剪成碎片置于三角瓶中，加入萃取剂密封、振荡、超声波萃取；用有机滤膜过滤萃取液，同时将过滤后的萃取液转移至K-D浓缩瓶中；加入脱水干燥剂到萃取过滤液，吸干水份后，将K-D浓缩瓶放入旋转蒸发器进行浓缩；将浓缩后的液体用氮气吹扫至体积为1ml以下；将浓缩液萃取过滤液定容至1mL后转移到安捷伦专用瓶中；采用内标法，用高效液相色谱串联三级质谱联用仪器进行检测；对色谱质谱分析图进行分析，即完成检测。本方法补充了水环境中悬浮颗粒物上吸附的吡哌酸的含量，补充了抗生素检测的空白。

Description

水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，涉及一种水环境中吡哌酸的检测方法，具体涉及一种水中颗粒物上吡哌酸萃取富集的定量方法。

背景技术

吡哌酸是第二代喹诺酮类抗生素药物，抗菌活性和抗菌谱较萘啶酸(nalidixicacid)为强和广，但不如氟喹诺酮类，对革兰阴性杆菌，如大肠杆菌、绿脓杆菌、变形杆菌、克雷白杆菌、痢疾杆菌有较好的抗菌作用。与各种抗生素无交叉耐药性。临床主要用于敏感菌所致急性或慢性肾盂肾炎、尿路感染、膀胱炎、菌痢、中耳炎等。

吡哌酸口服后可部分被吸收，大部分未被代谢以原形经肾脏排泄，给药后24小时自尿液排出给药量的58%-68%，约20%自粪便排泄，少量药物在体内代谢。因此，吡哌酸通过排泄物流入水环境中。近些年，国内外水环境中痕量吡哌酸的报道很多，浓度由ng/L到μg/L 的量级，这些水环境中的吡哌酸，最终通过取水进入到饮用水系统中，有效降解水中吡哌酸的技术需要开发。因此，为了确保饮用水安全，准确检测出水环境中、水处理系统内痕量吡哌酸的方法是必备的前提。

目前，国内外在萃取富集和定量检测水中痕量吡哌酸的技术上也不断发展，常见的报道有固相萃取协同高效液相色谱串联质谱的方法，在进行固相萃取之前，所有水样品需要经过0.45 μm的滤膜过滤，溶解态的吡哌酸经过固相萃取后，富集之后，检测。这些方法局限在溶解态吡哌酸的定量上。有研究报道，吡哌酸属于羧基酸物质，很容易吸附在颗粒物表面，因此，颗粒物表面的吡哌酸很有必要萃取下来，进行定量，这样，可以全方位的掌握水中吡哌酸的污染现状，为解析吡哌酸在水环境中的迁移规律，在水处理系统中的衰减规律，都有重要的支撑作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法。

本发明的目的是通过以下将数据方案实现的：

（1）取目标水样2000-4000ml，用微孔纤维膜过滤，收集过滤后的滤膜及表面截留的悬浮颗粒物，将滤膜晾干后剪成碎片置于三角瓶中，用量筒量取适量萃取剂倒入三角瓶中；用封口膜密封好后置于振荡培养箱中，温度设定为4-10℃，关闭光照使其黑暗，转速设定为100-200次/min，振荡8-12h后，将三角瓶取出，进行超声波萃取，萃取时间20-35min，得到萃取液。

（2）用有机滤膜过滤步骤一得到的萃取液，同时将过滤后的萃取液转移至K-D浓缩瓶中。

（3）加入脱水干燥剂到步骤二K-D浓缩瓶中的萃取过滤液，吸干水份后，将K-D浓缩瓶放入旋转蒸发器进行浓缩，浓缩温度30-45℃，时间为10-20min，浓缩后体积为1-2ml为宜。

（4）将步骤三浓缩后的液体，用氮气吹扫至体积为1ml以下，停止氮气吹扫。

（5）将步骤四得到的浓缩液萃取过滤液定容至1mL，将定容后的液体转移到安捷伦专用瓶中。

（6）在步骤五得到的待测液中加入0.5ml的内标物，然后在超高压液相色谱串联三级质谱联用仪器中检测，检测参数如下：

液相条件：a)流动相成分：A.0.2vol.%甲酸，B.甲醇；b) 进样量：10μL；c) 流速：0.2 mL/min；d) 柱温：30℃；e) 运行时间：8min；f) 色谱柱：Acquity UPLC BEH；g) 梯度：如表1所示。

质谱条件：a) 脱溶剂气温度：350℃；b) 源温度：150℃；c）毛细管电压：3000V；d) 脱溶剂气流速：650L/h；e) 锥气流速：50L/h。设置定性和定量离子见表2。

（7）对色谱质谱分析图进行分析，即完成检测。

上述方法中，步骤（1）所述的微孔纤维膜的孔径为0.45μm。

上述方法中，步骤（1）所述的悬浮颗粒物的质量与萃取剂的体积比为1g：15-20ml。

上述方法中，步骤（1）所述的萃取剂为甲醇。

上述方法中，步骤（1）所述的振荡器为HDL公司的HZQ-F160型振荡培养箱，转速为100-200次/min；超声波萃取机为KQ-100DE型超声波萃取机，超声频率为23-40kHz。

上述方法中，步骤（2）所述的有机滤膜的孔径为0.22μm。

上述方法中，步骤（3）所述的脱水干燥剂为无水硫酸钠。

上述方法中，步骤（5）所述的定容有机溶剂为甲醇。

上述方法中，步骤（6）所述的内标物根据实际水体残留情况选择，本方法采用沙拉沙星或洛美沙星，结构和吡哌酸类似，在目标水体未检出的氟喹诺酮类物质。内标物不仅仅局限于这两种，只要是同类物质，其结构相似，且在所检测的水样中没有检出均可。

上述方法中，步骤（6）所述的超高压液相色谱串联三级质谱联用仪器为Waters Xevo TQ MS Acquity UPLC System，仪器自带的超高压液相色谱柱（Acquity UPLC BEH）。

表1 流动相梯度洗脱程序

时间（min）	V(A)%	V(B)%
			0	80	20
5	30	70
			5.1	0	100
6.5	0	100
			6.6	80	20
8	80	20

表2 吡哌酸的定性及定量离子

注：MRM₁为定量离子，MRM₂为定性离子。

本发明具有如下优点：

1、采用本发明提供的方法，能够检测出水环境中悬浮颗粒物上吸附的吡哌酸的含量，更加真实的反映水中吡哌酸的含量，从而全方位的掌握水中吡哌酸的污染现状。

2、本方法为解析吡哌酸在水环境中的迁移规律，在水处理系统中的衰减规律，都有重要的支撑作用。

3、本方法补充了水环境中悬浮颗粒物上吸附的吡哌酸的含量，补充了抗生素检测的空白。

附图说明

图1为颗粒物萃取富集检测流程图。

具体实施方式

下面对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限如此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

如图1所示，本发明提供的水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其具体实施步骤如下：

（1）取目标水样2000ml，用0.45μm微孔纤维膜过滤，收集过滤后的滤膜，将滤膜晾干后剪成碎片置于三角瓶中，用量筒量取适量甲醇倒入三角瓶中，所述的悬浮颗粒物的质量与甲醇的体积比为1g：20ml；用封口膜密封好后置于振荡培养箱中，温度设定为4℃，关闭光照使其黑暗，转速设定为100次/min，振荡8h后，将三角瓶取出，进行超声波萃取，萃取时间35min，得到萃取液。

（2）用0.22μm有机滤膜过滤步骤一得到的萃取液，同时将过滤后的萃取液转移至K-D浓缩瓶中。

（3）加入无水硫酸钠到步骤二K-D浓缩瓶中的萃取过滤液，吸干水份后，将K-D浓缩瓶放入旋转蒸发器进行浓缩，浓缩温度30℃，时间为20min，浓缩后体积为1ml。

（5）用甲醇将步骤四得到的浓缩液萃取过滤液定容至1mL，将定容后的液体转移到安捷伦专用瓶中。

（6）在步骤五得到的待测液中加入0.5ml内标物洛美沙星（浓度10μg/L），然后在超高压液相色谱串联三级质谱联用仪器中检测，检测参数如下：

液相条件：a)流动相成分：A.0.2%甲酸，B.甲醇；b) 进样量：10μL；c) 流速：0.2 mL/min；d) 柱温：30℃；e) 运行时间：8min；f) 色谱柱：Acquity UPLC BEH；g) 梯度：如表1所示。

质谱条件：a) 脱溶剂气温度：350℃；b) 源温度：150℃；c）毛细管电压：3000V；d) 脱溶剂气流速：650L/h；e) 锥气流速：50L/h。设置定性和定量离子见表3。

（7）对色谱质谱分析图进行分析，即完成检测。

表4是本发明方法对松花江原水中溶解态和悬浮颗粒物上的吡哌酸的3次取样的分析结果。可见，颗粒上附着一定量的吡哌酸，最高的比例157.11%以上。说明，水环境中吡哌酸的检测，不能忽略悬浮颗粒物上吸附的部分。

表3 吡哌酸的定性及定量离子

表4 检测结果

项目	0.45 μm滤膜过滤水中溶解态吡哌酸的含量（ng/L）	0.45 μm滤膜过滤膜上悬浮颗粒吡哌酸的含量（ng/L）	颗粒上吡哌酸占溶解态吡哌酸的比例%
				水样1	3.80±0.20	5.97±0.22	157.11
水样2	3.35±0.43	4.47±0.01	133.43
				水样3	3.12±0.34	2.76±0.02	88.46

Claims

1.一种水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其特征在于所述方法步骤如下：

（1）取目标水样2000-4000ml，用微孔纤维膜过滤，收集过滤后的滤膜及表面截留的悬浮颗粒物，将滤膜晾干后剪成碎片置于三角瓶中，用量筒量取适量萃取剂倒入三角瓶中，控制悬浮颗粒物的质量与萃取剂的体积比为1g：15-20ml；用封口膜密封好后置于振荡培养箱中，温度设定为4-10℃，关闭光照使其黑暗，转速设定为100-200次/min，振荡8-12h后，将三角瓶取出，进行超声波萃取，萃取时间20-35min，得到萃取液；

（2）用有机滤膜过滤步骤一得到的萃取液，同时将过滤后的萃取液转移至K-D浓缩瓶中；

（3）加入脱水干燥剂到步骤二K-D浓缩瓶中的萃取过滤液，吸干水份后，将K-D浓缩瓶放入旋转蒸发器进行浓缩，浓缩温度30-45℃，时间为10-20min；

（4）将步骤三浓缩后的液体，用氮气吹扫至体积为1ml以下，停止氮气吹扫；

（5）加入有机溶剂，将步骤四得到的浓缩液萃取过滤液定容至1mL，将定容后的液体转移到安捷伦专用瓶中；

（6）在步骤五得到的待测液中加入0.5ml的内标物，然后在超高压液相色谱串联三级质谱联用仪器中检测；

（7）对色谱质谱分析图进行分析，即完成检测。

2.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其特征在于步骤（1）所述的微孔纤维膜的孔径为0.45μm。

3.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其特征在于步骤（1）所述的萃取剂为甲醇。

4.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其特征在于步骤（1）所述的超声频率为23-40kHz。

5.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其特征在于步骤（2）所述的有机滤膜的孔径为0.22μm。

6.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其特征在于步骤（3）所述的脱水干燥剂为无水硫酸钠。

7.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其特征在于步骤（3）所述的浓缩后的液体体积为1-2ml。

8.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其特征在于步骤（5）所述的定容有机溶剂为甲醇。

9.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其特征在于步骤（6）所述的内标物为沙拉沙星或者洛美沙星。

10.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法，其特征在于步骤（6）所述的超高压液相色谱串串联三级质谱联用仪器为Waters Xevo TQ MS Acquity UPLC System，检测参数如下：

液相条件：a)流动相成分：A.0.2vol.%甲酸，B.甲醇；b) 进样量：10μL；c) 流速：0.2 mL/min；d) 柱温：30℃；e) 运行时间：8min；f) 色谱柱：Acquity UPLC BEH；g) 梯度：0min：V(A)%-80，V(B)%-20，5min：V(A)%-30，V(B)%-70，5.1min：V(A)%-0，V(B)%-100，6.5min：V(A)%-0，V(B)%-100，6.6min：V(A)%-80，V(B)%-20，8min：V(A)%-80，V(B)%-20；

质谱条件：a) 脱溶剂气温度：350℃；b) 源温度：150℃；c）毛细管电压：3000V；d) 脱溶剂气流速：650L/h；e) 锥气流速：50L/h。