水環境中痕量抗生素檢測方法的研究進展

摘要：隨著抗生素在醫學臨床及養殖業中的大量應用，環境介質中抗生素的殘留已成為普遍關注的環境問題。水環境是抗生素重要的歸宿地之一，本文從樣品預處理以及檢測分析兩個方面系統分析了水環境中抗生素殘留檢測方法的原理、特點以及應用情況，并展望了該領域未來的研究重點及發展方向。

關鍵詞：水環境;抗生素;樣品預處理;檢測方法

中圖分類號：X830.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）10-0-03

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.100

Abstract： Antibiotics residues in environmental media has attracted wide attention with the extensive application of antibiotics in clinical medicine and breeding industry， and aquatic environment is one of the important destinations of antibiotics. This paper systematically analyzed the methods of sample pretreatment and detection of antibiotic residues in aquatic environment. The principle， characteristics and application of every methods were summarized and the future research emphasis and development direction in this field were also proposed.

Key words：Aquatic environment;Antibiotics;Sample pretreatment;Detection methods

抗生素廣泛應用于醫學臨床及動物、水產養殖等領域，藥物經各種給藥途徑進入動物體內后，不僅造成肉、蛋和乳等動物性食品中的殘留，也會造成環境介質中的殘留。水體已成為環境中抗生素最重要的歸宿地之一，且目前已經在地表水、污水、養殖場廢水甚至是地下水中檢測到抗生素的存在。因此，加強水體抗生素檢測、正確評估抗生素對主要水體的污染，同時提出科學、合理的管理方法顯得極為迫切。這不僅關系到人民群眾的身體健康，也對維持水域環境及水域生態系統的平衡、穩定具有重要的現實意義。

1 樣品預處理方法

抗生素在水環境中的殘留濃度一般屬于微量或痕量級別，因此，在檢測分析前需要對環境樣品進行預處理，以對抗生素進行提取和純化。

1.1 固相萃取

固相萃取是利用被萃取物質在液固兩相間的分配作用進行樣品前處理的一種分離技術。固相萃取以固體填料條充裕塑料小柱中作為固定相，樣品溶液中被測物或干擾物吸附到固定相中，使被測物與樣品機體或干擾組分得以分離[1]。固相萃取技術克服了萃取過程中容易乳化等缺點，不需要大量互不相溶的溶劑，且可同時完成樣品的富集與凈化，大大提高了檢測靈敏度，并具有快速、可自動化批量處理以及重現性好等優點[2]，是水環境中抗生素殘留檢測的最為常用的預處理方法。目前，固相萃取與色譜-質譜聯用技術應用廣泛，劉玉春等[3]應用此技術組合，建立了水中痕量大環內酯類抗生素的分析方法，加標純水和實際水樣的回收率在71%～111%之間，相對標準偏差在3.7%～8.6%之間，其定量下限為5ng/L。

1.2 固相微萃取

固相微萃取是在固相萃取技術上發展起來的一種微萃取分離技術，是一種集進樣、萃取、濃縮功能于一體的樣品制備技術，其原理是基于萃取涂層與樣品之間的吸附（吸著）-解吸平衡[4]。萃取效率的高低取決于萃取纖維涂層的性質，通常根據待測物質的性質、分析方法的靈敏度、選擇性以及重現性來選擇萃取纖維涂層[5]。固相微萃取技術幾乎可以用于氣體、液體、生物、固體等樣品中各類揮發性或半揮發性物質的分析。與固相萃取技術相比，固相微萃取操作更簡單，攜帶更方便，操作費用也更加低廉，另外克服了固相萃取回收率低、吸附劑孔道易堵塞的缺點，因此，成為目前所采用的樣品前處理技術中應用最為廣泛的方法之一。莊園等[6]以土霉素為模板分子制備了分子印跡固相微萃取涂層，建立了選擇性萃取-高效液相色譜法同時測定牛奶和水樣中四環素、鹽酸土霉素和金霉素三種四環素類抗生素的分析方法，水樣中三種抗生素的檢出限為5～10μg/L，加標水平為500μg/L時，回收率范圍為97.8%～109.0%，相對標準偏差為3.7%～6.4%。

1.3 磁性固相萃取

磁性固相萃取也稱為磁納米-微萃取技術，是以磁性或可磁化的材料作為吸附劑基質的一種分散固相萃取技術[7]。隨著磁性吸附材料性能的不斷完善，磁性固相萃取也發展成為樣品預處理的重要方法。磁性固相萃取的出現，減少了有機溶劑的使用量，改變了常規固相萃取必須將萃取材料填充成柱的模式，解決了樣品體積很大時常規固相萃取耗時較長的問題，更加易于實現自動化，并且可以對樣品中的痕量化合物進行高倍的富集。XIAO等[8]提出了一種以二硫化鉬-氧化石墨烯為載體的磁性納米粒子（Fe3O4/Go/MoS2）作為磁性固相萃取的吸附劑，對水中的左氧氟沙星、帕珠沙星、加替沙星等抗生素進行分析的方法，制備的磁性Fe3O4/Go/MoS2納米復合材料對氟喹諾酮類抗生素有良好的富集能力，檢測限為0.25～0.50ng/mL，水樣分析回收率在85.6%～106.1%之間。劉小燕等[9]采用一步法制備了離子液體磁性石墨烯（ IL@MGO），建立了磁性固相萃取-超高效液相色譜質譜法測定環境水體中的磺胺類抗生素的方法，6種抗生素的檢出限為 0.75～1.47 ng/L，加標回收率在 86.4%～103.4%之間。

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收稿日期：2019-07-26

作者簡介：安靜（1977-），女，滿族，博士，講師，研究方向為環境監測與評價。