高效液相色譜—串聯質譜法測定淡水、沉積物中的阿莫西林

時文博　李春青　陳永平　高麗娜　李連慶

摘 要：建立了高效液相色譜-串聯質譜（LC-MS/MS）測定淡水、沉積物中阿莫西林含量的檢測方法。方法采用外標法進行定量。淡水樣品通過固相萃取柱富集后洗脫，沉積物樣品通過乙腈直接提取，以0.2%甲酸/5 mmol/L醋酸銨-乙腈為流動相梯度洗脫，通過C18色譜柱進行分離。方法的線性范圍為0.05～10 μg/L，相關系數r>0.999。淡水中阿莫西林的平均回收率為77.9%～84.8%，RSD為2.5%～5.9%。沉積物中阿莫西林的平均回收率為76.5%～82.7%，RSD為1.2%～2.7%。方法步驟簡單，靈敏度高，可以用于環境淡水及沉積物中阿莫西林的含量測定。

關鍵詞：淡水；沉積物；LC-MS/MS；阿莫西林

阿莫西林（Amoxicillin）是一種最常用的青霉素類廣譜β-內酰胺類抗生素，在醫學和養殖業中被廣泛使用[1]。近年來，抗生素濫用導致的環境污染現象日益嚴重，各地從河流到飲用水均有抗生素殘留檢出。環境中的抗生素污染對水產品質量安全產生了直接的影響[2]，環境中的抗生素還會導致細菌產生耐藥性，從而威脅人們的健康[3]。阿莫西林作為我國使用量最大的抗生素之一，污染風險也較高。因此，對自然環境中阿莫西林的含量進行監測十分必要。目前，環境中阿莫西林的檢測還缺乏相關的方法，文獻報道的主要是動物組織、牛奶等的阿莫西林檢測[4-5]，淡水及沉積物中阿莫西林的檢測方法還未見報道。本文分別建立了淡水、沉積物中阿莫西林的提取方法，采用高效液相色譜-串聯質譜進行檢測，該方法具有穩定性好、靈敏度高的特點，可以為阿莫西林的環境監測工作提供技術保障。

1 實驗部分

1.1 試劑與材料

AB SCIEX QTRAP5500三重四級桿質譜儀；島津LC-30A高效液相色譜儀；Milli-Q Advantage A10超純水系統；固相萃取裝置；固相萃取小柱Waters Oasis HLB（3 cc/60 mg）；阿莫西林標準物質；甲醇（CH3OH）（色譜純）；乙腈（C2H3N）（色譜純）；甲酸（CH2O2）（色譜純）；醋酸銨（C2H7NO2）（色譜純）；磷酸二氫鈉（NaH2PO4）（分析純）。

1.2 儀器條件

1.2.1 色譜條件

色譜柱：島津Shim-pack XR-ODS（2.0 mm×75 mm ）；柱溫：30 ℃；流動相：A：乙腈，B：5 mmol/L 醋酸銨（含0.2%甲酸）。

1.2.2 質譜條件

離子化模式：電噴霧離子源（ESI）；掃描模式：正離子模式；檢測方式：多反應監測（MRM）；噴霧電壓：5 500 V；離子源溫度：550 ℃；氣簾氣：25 psi；霧化氣：50 psi；輔助加熱氣：50 psi；定性及定量離子、去簇電壓（DP）、碰撞能量（CE）見表2。

1.3 樣品前處理

淡水樣品：將所采集的淡水樣品通過0.45 μm玻璃纖維濾膜進行過濾，收集過濾液并調節其pH為4.0后置于4 ℃冰箱避光保存。固相萃取柱活化：依次使用3 mL甲醇、3 mL純水淋洗固相萃取柱對其進行活化。準確量取100 mL淡水樣品導入固相萃取柱，對固相萃取裝置真空度進行調節，使流速控制不超過5 mL/min，待樣品流盡后加入3 mL純水進行淋洗，純水流盡后加入6 mL甲醇進行洗脫，收集洗脫液于25 mL玻璃離心管中，移至氮吹儀氮氣吹至近干。加入1 mL 5%乙腈溶液溶解殘渣，混勻。過0.22 μm濾膜，移至進樣瓶中準備進樣。

沉積物樣品：將所采集的濕沉積物樣品放置在通風處風干，避免陽光直射。風干后將沉積物樣品粉碎，研磨成粉末狀后放入密封廣口瓶內，置于4 ℃冰箱避光保存。準確稱取5.0 g沉積物粉末于50 mL塑料離心管內，向離心管內加入8 mL乙腈，渦旋混勻2 min，超聲提取10 min，放入離心機10 000 r/min離心3 min，取上清液于25 mL玻璃離心管內。再向50 mL塑料離心管內加入8 mL乙腈，重復上述操作，合并上清液。將25 mL玻璃離心管置于氮吹儀上氮氣吹至近干，加入1 mL 5%乙腈溶液溶解殘渣，混勻。過0.22 μm濾膜，移至進樣瓶中準備進樣。

阿莫西林受熱易導致分解，因此在氮氣吹干過程應中避免溫度過高。建議將水浴溫度調節至40 ℃以下。

2 結果與討論

2.1 色譜參數的確定

實驗選擇了甲醇和乙腈分別作為流動相有機相進行了對比實驗，實驗結果發現甲醇作為有機相時色譜圖的基線噪音相較于乙腈偏高，同時色譜峰也有一定的拖尾情況，乙腈作為有機相峰形較好。

實驗還比較了0.1%、0.2%、0.3%的甲酸以及純水作為水相對阿莫西林色譜峰的影響。結果發現隨著甲酸濃度的提高，阿莫西林離子豐度增加、峰形變差；經過總體比較發現，甲酸濃度為02%時，阿莫西林的離子峰形與豐度的綜合效果最佳。根據查詢文獻得知[6]，在流動相中加入一定量醋酸銨可以改善色譜峰的峰形，同時避免拖尾。因此，實驗最終選擇乙腈作為有機相，以0.2%甲酸以及5 mmol/L 醋酸銨的混合溶液作為水相流動相。采用優化后的色譜條件和質譜條件，阿莫西林標準溶液色譜圖見圖1。

2.2 淡水中阿莫西林提取條件的優化

自然界中阿莫西林含量可能比較低，為了提高檢測靈敏度，因此提取過程中需要對樣品進行富集濃縮。本實驗選擇的方式是通過固相萃取柱對水中的待測物質進行富集，經過對固相萃取柱的比較研究，選用的固相萃取柱為Waters公司的Oasis HLB（3 cc/60 mg），實驗中水樣最終的富集倍數為100倍。

前處理過程中，為了達到最佳富集效果，使水中阿莫西林的回收率達到最高，本實驗還進一步優化了相關條件，研究了pH對阿莫西林回收率的影響。本實驗對在pH 為3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0六種條件下阿莫西林的回收率進行了對比試驗。取待測水樣100 mL，使用硫酸溶液和氫氧化鈉溶液分別調節水樣pH為3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，加入10 μg/mL阿莫西林標準使用液100 μL，加標濃度為10 ng/mL，過HLB小柱后洗脫進行測定，測定結果見表3。endprint

結果發現，在pH為4.0的條件下，阿莫西林的回收率最高。因此實驗對保存的水樣pH進行了調節，調節pH為4.0。

2.3 沉積物中阿莫西林提取劑的選擇

目前常用的阿莫西林提取劑主要有乙腈、磷酸二氫鈉溶液、乙腈水溶液。實驗對比了乙腈、0028 mol/L磷酸二氫鈉溶液、1∶1的乙腈水溶液三種提取劑的提取效果。稱取5.0g空白沉積物粉末，加入100 μL 100 ng/mL的阿莫西林標準使用液，進行提取測定。測定結果發現，0.028 mol/L磷酸二氫鈉溶液與1∶1的乙腈水溶液由于無法直接氮氣吹干，需要通過HLB小柱進行萃取，造成了一定的損失，導致回收率較低。三種試劑乙腈作為提取劑時回收率最高，優于磷酸二氫鈉溶液及乙腈水溶液，因此選取乙腈作為沉積物中阿莫西林的提取劑。

2.4 方法的標準曲線及靈敏度

使用外標法定量，配制阿莫西林系列標準溶液，使用1.2中的色譜條件及質譜條件。以阿莫西林的色譜峰峰面積為縱坐標， 阿莫西林的質量濃度（ μg/L）為橫坐標繪制標準工作曲線，結果顯示標準工作曲線線性方程為Y=1.29×105X-5.71×103，如圖2所示。結果顯示阿莫西林在質量濃度0.05～10 μg/L 范圍內與峰面積呈良好的線性關系，相關系數r>0.999。在方法規定的取樣體積和定容體積下，以信噪比S/N=10確定其定量下限（LOQ）分別為0.66 ng/L和0.013 μg/kg。

2.5 方法的回收率與精密度

采用加標回收的方式對方法進行驗證，在空白淡水樣品中分別按5.0、10.0、20.0 ng/L 3個濃度進行填加，在空白沉積物樣品中分別按照10、2.0、5.0 μg/kg 3個濃度進行填加，每個濃度填加3個平行樣品，按照1.3中的方法進行前處理后上機測定，測定結果及算得的回收率及相對標準偏差分別見表4、表5。

上述結果可見，3個濃度填加的淡水樣品中的阿莫西林的平均回收率為77.9%～84.8%，相對標準偏差（RSD）的范圍為2.5%～5.9%。3個濃度填加的沉積物樣品中的阿莫西林的平均回收率為76.5%～82.7%，相對標準偏差（RSD）的范圍為1.2%～2.7%。

3 結論

本文通過優化淡水、沉積物的提取條件，色譜質譜儀器條件，建立了自然環境中淡水水體及沉積物中阿莫西林含量的測定方法。結果表明，本方法中阿莫西林的質量濃度在0.05～10 μg/L范圍內與峰面積呈線性關系，淡水和沉積物中的定量限分別為0.66 ng/L 和0.013 μg/kg。淡水和沉積物中的空白加標回收率均大于75%，同時RSD均小于10%，說明該方法的準確度和精密度良好，具有較高的可靠性，可以用于淡水、沉積物中阿莫西林含量的測定，為開展監測阿莫西林的藥殘工作提供了技術支撐。

參考文獻：

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[2] 王萍亞，周勇，陳皚，等.高效液相色譜熒光檢測法同時測定水產品中4種四環素族藥物殘留的研究[J].計量學報，2008，29（4A）：238-241

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（收稿日期：2017-06-14；修回日期：2017-07-19）endprint