HPLC法在次氯酸鈉降解企業(yè)產(chǎn)四環(huán)素殘留中的應(yīng)用

馬琳 李雪晴（銀川能源學(xué)院石油化工學(xué)院，寧夏銀川750100）

HPLC法在次氯酸鈉降解企業(yè)產(chǎn)四環(huán)素殘留中的應(yīng)用

馬琳 李雪晴（銀川能源學(xué)院石油化工學(xué)院，寧夏銀川750100）

本研究建立了一種利用化學(xué)法對企業(yè)產(chǎn)四環(huán)素藥渣中的四環(huán)素殘留進行降解的手段，并采用高效液相色譜法進行檢測分析。經(jīng)研究表明四環(huán)素殘留經(jīng)次氯酸鈉降解后，降解率高于60%。該方法效果良好，反應(yīng)時間短，經(jīng)濟效益高，將其應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，為企業(yè)四環(huán)素藥渣中的四環(huán)素殘留處理提供了可借鑒的方法和思路。

高效液相色譜法；四環(huán)素殘留；化學(xué)法降解

四環(huán)素因其抗菌譜廣、高效價廉、性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)勢被普遍使用于禽畜類的飼養(yǎng)和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中[1、2]，我國即是四環(huán)素的原產(chǎn)大國亦是其使用大國[3]。在四環(huán)素的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量的廢棄藥渣，這些藥渣中雖含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，但因其殘留有未分離完全的四環(huán)素類抗生素，極大程度地限制了藥渣的回收再利用[4]。

目前，在對抗生素降解產(chǎn)物的研究領(lǐng)域中，通常使用的檢測方法為：微生物法、薄層色譜法、高效液相色譜法以及液相色譜質(zhì)譜法[5]。高效液相色譜法由于具有高效分離和高靈敏度的特點，成為現(xiàn)階段在抗生素降解產(chǎn)物研究領(lǐng)域中最為廣泛使用的一種理化檢測方法[6-8]。目前，國內(nèi)外對四環(huán)素的降解研究多停留在實驗室水平且研究方法比較單一，對降解產(chǎn)物的檢測分析也處于探索階段。因此，建立一種合理且適用于企業(yè)生產(chǎn)四環(huán)素藥渣中殘留四環(huán)素去除并進行檢測的方法成為企業(yè)亟待解決的問題。

1 實驗部分

1.1 材料與試劑

1.1.1 供試樣品

四環(huán)素藥渣（四環(huán)素生產(chǎn)企業(yè)提供）；鹽酸四環(huán)素(TC)純品由四環(huán)素生產(chǎn)企業(yè)提供。

1.1.2 實驗用試劑

鹽酸四環(huán)素標(biāo)品（TC，純度≥99%）、差向四環(huán)素（ETC，對照品）、脫水四環(huán)素（ATC，對照品，中國藥品檢驗所）、差相脫水四環(huán)素（EATC，對照品）；

色譜純甲醇、乙腈和甲酸，超純水，蒸餾水；

優(yōu)級純草酸，草酸溶液由超純水配制；

次氯酸鈉(NaClO，有效Cl≥10%)，鹽酸，氫氧化鈉均為分析純；

0.1mol·L-1EDTA-Mcllvaine緩沖溶液：稱取Na2HPO410.90 g，檸檬酸(含1個結(jié)晶水)12.90g，EDTA-Na237.20 g，以蒸餾水溶解后，移至1 L容量瓶中，定容，調(diào)節(jié)pH至4.00±0.05。

1.1.3 儀器設(shè)備

表1-1 試驗所用儀器、型號及廠家Table 1-1 Instrument model and manufacturer in this test

1.2 實驗方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)品儲備液的配制

分別稱取0.01g的四環(huán)素（TC），差向四環(huán)素（ETC），差向脫水四環(huán)素（EATC），脫水四環(huán)素（ATC），用甲醇溶液溶解后，定容至100 ml的棕色容量瓶中，即配制得到質(zhì)量濃度100 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于4℃冰箱中避光保存，待用。

1.2.2 色譜條件

高效液相色譜

色譜柱：InertSustain HC-C18(4.6×150 mm，5um)，檢測波長300 nm；柱溫：30℃；進樣量：20 μL；流動相：有機相（乙腈：甲醇=2:1）-水相（0.01 mol·L-1草酸）=35：65（V/V）；流速：0.8 mL·min-1。

1.2.3 NaClO降解企業(yè)產(chǎn)四環(huán)素藥渣

稱取四環(huán)素藥渣5 g(精確至0.0001 g)12份，置于50 mL燒杯中，分兩組試驗（原渣和用水稀釋后的藥渣），分別在兩組試樣中各加入1 ml和5 ml的NaClO溶液，探討其對四環(huán)素的降解效果。四環(huán)素原渣經(jīng)NaClO降解后用15 mL 0.1 mol·L-1Na2EDTA-Mcllvaine緩沖溶液溶解，超聲10 min，8000 r·min-1離心10 min后，取上清液，沉淀殘渣以15 mL提取液溶解，進行二次提取，再經(jīng)超聲波震蕩，重復(fù)上述操作進行第三次提取，離心后合并三次上清液，0.22μm濾膜過濾，待測。

NaClO對四環(huán)素的降解率按公式（1）進行計算。

式中，X為四環(huán)素的化學(xué)降解率，C0為未經(jīng)NaClO降解的四環(huán)素濃度（mg·L-1），Ct為經(jīng)NaClO降解后的四環(huán)素濃度（mg·L-1）。

2 結(jié)果與討論

2.1 企業(yè)產(chǎn)四環(huán)素藥渣經(jīng)NaClO降解后檢測分析

由圖2-1可知，工業(yè)產(chǎn)品四環(huán)素藥渣中依然殘留有一定濃度的四環(huán)素，其中四環(huán)素，差相四環(huán)素，差相脫水四環(huán)素都有明顯的吸收峰出現(xiàn)。圖2-4顯示經(jīng)酵母菌等發(fā)酵處理后的四環(huán)素藥渣中的四環(huán)素含量明顯降低，說明發(fā)酵法處理是去除四環(huán)素藥渣中殘留四環(huán)素的一個重要途徑，但仍有一定的抗生素殘留，去除并不充分。由圖2-1到2-6可以看出，將原渣用水稀釋后再與NaClO溶液反應(yīng)，降解效果較好，且降解率均大于60%，說明四環(huán)素原渣粘稠度較高影響了NaClO與四環(huán)素分子的有效接觸，導(dǎo)致反應(yīng)不充分，依據(jù)實驗譜圖及數(shù)據(jù)說明利用NaClO溶液降解四環(huán)素藥渣中殘留的四環(huán)素方法是可行的。

圖2-1 四環(huán)素藥渣原樣色譜圖Fig.2-1 Chromatogram of tetracycline dregs

圖2-2 四環(huán)素藥渣原樣經(jīng)NaClO處理色譜圖Fig.2-2 HPLC chromatograms of tetracycline dregs after treatment with sodium hypochlorite

圖2-3 四環(huán)素藥渣原樣稀釋后經(jīng)NaClO處理色譜圖Fig.2-3 HPLC chromatograms of diluted tetracycline dregs

圖2-4 發(fā)酵后四環(huán)素藥渣色譜圖Fig 2-4 HPLC chromatogram of tetracycline dregs after treatment with sodium hypochlorite after fermentation

圖2-5 發(fā)酵后四環(huán)素藥渣經(jīng)NaClO處理色譜圖圖Fig 2-5 HPLC chromatograms tetracycline dregs after fermentaion by sodium hypochlorite treatment

2-6發(fā)酵后四環(huán)素藥渣稀釋經(jīng)NaClO處理色譜圖Fig 2-6 HPLC chromatograms of dilution tetracycline dregs after fermentaion by sodium hypochlorite treatment

3 結(jié)語

（1）經(jīng)HPLC法檢測得出NaClO溶液對四環(huán)素藥渣中殘留的四環(huán)素有明顯的降解效果，且該檢測結(jié)果譜圖說明經(jīng)降解后產(chǎn)生了新物質(zhì)。

（2）在研究利用HPLC法檢測NaClO溶液對四環(huán)素藥渣中殘留的四環(huán)素降解的過程中發(fā)現(xiàn)微生物與化學(xué)法相結(jié)合更有利于企業(yè)產(chǎn)四環(huán)素藥渣的無害化處理，符合工學(xué)一體化研究理念。

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【課題項目】銀川能源學(xué)院校級課題“化學(xué)法降解四環(huán)素產(chǎn)物的機理研究”（編號：2015-KY-Y-04）

馬琳（1987-），女，回族，寧夏吳忠人，碩士，銀川能源學(xué)院石油化工學(xué)院，助教，研究方向：分析化學(xué)