CN104155382B - 水中悬浮颗粒物上痕量诺氟沙星萃取富集和定量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水中悬浮颗粒物上痕量诺氟沙星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诺氟沙星的含量，补充了抗生素检测的空白。
Description
技术领域
本发明属于环境监测技术领域，涉及一种水环境中诺氟沙星的检测方法，具体涉及一种水中颗粒物上诺氟沙星萃取富集的定量方法。
背景技术
诺氟沙星是广泛用于家畜的第三代氟喹诺酮类抗生素药物，它具有光谱抗菌性，对革兰氏阴性菌和阳性菌都有明显的抗菌作用。因此，被广泛的应用到家畜养殖和水厂养殖中。但是，诺氟沙星的代谢产物之一环丙沙星，仍具有强大抗菌作用，几乎对水生生物所有病原菌的抗菌活性均较强。
有报道说，诺氟沙星在动物体内没有完全代谢，排泄物中仍然有诺氟沙星的残留，通过排泄物流入水环境中。近些年，国内外水环境中痕量诺氟沙星的报道很多，浓度由ng/L到μg/L 的量级，这些水环境中的诺氟沙星，最终通过取水进入到饮用水系统中，有效降解水中诺氟沙星的技术需要开发。因此，为了确保饮用水安全，准确检测出水环境中、水处理系统内痕量诺氟沙星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诺氟沙星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，溶解态的诺氟沙星经过固相萃取后，富集之后，检测。这些方法局限在溶解态诺氟沙星的定量上。有研究报道，诺氟沙星属于羧基酸物质，很容易吸附在颗粒物表面，因此，颗粒物表面的诺氟沙星很有必要萃取下来，进行定量，这样，可以全方位的掌握水中诺氟沙星的污染现状，为解析诺氟沙星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诺氟沙星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，结构和诺氟沙星类似，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
表2 诺氟沙星的定性及定量离子
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诺氟沙星的含量，更加真实的反映水中诺氟沙星的含量，从而全方位的掌握水中诺氟沙星的污染现状。
2、本方法为解析诺氟沙星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诺氟沙星的含量，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诺氟沙星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。
（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）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诺氟沙星的3次取样的分析结果。可见，颗粒上附着一定量的诺氟沙星，最高的比例27%以上。说明，水环境中诺氟沙星的检测，不能忽略悬浮颗粒物上吸附的部分。
表3 诺氟沙星的定性及定量离子
表4 检测结果
| 项目 | 0.45 μm滤膜过滤水中溶解态诺氟沙星的含量（ng/L） | 0.45 μm滤膜过滤膜上悬浮颗粒诺氟沙星的含量（ng/L） | 颗粒上诺氟沙星占溶解态诺氟沙星的比例% |
| 水样1 | 19.35±10.22 | 5.39±2.18 | 27.86 |
| 水样2 | 14.78±1.59 | 4.17±0.75 | 28.21 |
| 水样3 | 13.33±0.58 | 2.72±0.65 | 20.41 |
Claims (8)
1.一种水中悬浮颗粒物上痕量诺氟沙星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；所述的萃取剂为甲醇；
（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；
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；
（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诺氟沙星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诺氟沙星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。
4.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量诺氟沙星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。
5.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量诺氟沙星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。
6.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量诺氟沙星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。
7.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量诺氟沙星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。
8.根据权利要求1所述的水中悬浮颗粒物上痕量诺氟沙星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。
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| CN101493443A (zh) * | 2009-02-25 | 2009-07-29 | 哈尔滨工业大学 | 附着于颗粒上有机物的检测方法 |
| CN102798689A (zh) * | 2012-08-15 | 2012-11-28 | 哈尔滨工业大学 | 分离富集并检测水环境中痕量氟喹诺酮类抗生素的方法 |
| CN104133033A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-11-05 | 哈尔滨工业大学 | 水中悬浮颗粒物上痕量吡哌酸萃取富集和定量的方法 |
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2014
- 2014-08-22 CN CN201410416901.9A patent/CN104155382B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN101493443A (zh) * | 2009-02-25 | 2009-07-29 | 哈尔滨工业大学 | 附着于颗粒上有机物的检测方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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