固相萃取-高效液相色谱法测定地表水中4种磺胺类抗生素*

李柳毅，范辉，范磊，黄志，黎凤霞

（南宁市环境保护监测站，南宁 530012）

固相萃取-高效液相色谱法测定地表水中4种磺胺类抗生素*

李柳毅，范辉，范磊，黄志，黎凤霞

（南宁市环境保护监测站，南宁 530012）

建立固相萃取-高效液相色谱法测定地表水中磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺氯哒嗪、醋磺胺甲恶唑4种磺胺类抗生素。样品采用HLB柱进行萃取富集，流动相为甲醇-水(体积比为20∶80)，流量为0.5 mL／min，用SPD检测器检测，检测波长为270 nm；采用外标法定量。4种磺胺类抗生素质量浓度在4～160 ng／L范围内与色谱峰面积的线性关系良好，相关系数不低于0.998 2，方法检出限为1.0～1.7 ng／L，样品加标回收率为75.2%～97.4%，测定结果的相对标准偏差为2.8%～6.1%（n=7）。该方法操作简便，灵敏度高，可用于地表水中磺胺类抗生素的检测。

固相萃取；高效液相色谱法；地表水；磺胺类抗生素

磺胺类药物作为一类广谱抗生素，可用于细菌性感染疾病的预防和治疗。磺胺类药物被大量使用后，主要以代谢产物的形式随粪尿排出体外，通过多种途径进入土壤、河水、地表水甚至饮用水中［1-3］，造成环境污染。环境介质中抗生素药物的分布、迁移、代谢及其毒性已经成为环境科学研究人员关注的热点之一［4-9］。

地表水中的磺胺类抗生素多为痕量级别，国内外较多采用液相色谱-三重四级杆质谱联用法测定［10-11］，该法对实验条件要求比较苛刻，且成本较高，难以普及。建立简单、快速且低成本的方法检测环境样品中的磺胺类抗生素，不仅有利于推广普及，而且也将成为研究其环境效应的关键。笔者采用HLB固相萃取柱富集4种磺胺类抗生素，用甲醇-水(体积比为20∶80)等度洗脱，高效液相色谱法测定，实现了3 min内有效分离并检测4种磺胺类抗生素的含量。该方法操作简便、灵敏度高、准确性好，能够满足地表水样品中磺胺类抗生素的分析要求。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

高效液相色谱仪：LC-20AD型，配备SPD检测器，岛津企业管理（中国）有限公司；

半自动固相萃取仪：Visiprep DL型，美国Supelco公司；

氮吹浓缩仪：TurboVapⅡ型，美国Biotage公司；

超纯水仪：Milli-Qacademic型，美国Millipore公司；

电子天平：MS204S型，感量为0.000 1 g，瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司；

HLB固相萃取柱：500 mg／(6 mL)，美国Waters公司；

C18固相萃取柱、SCX固相萃取柱：均为1 000 mg／(6 mL)，美国安捷伦科技公司；

Si固相萃取柱：1 000 mg／(6 mL)，美国 Supelco公司；

甲醇：色谱纯，美国Fisher公司；

磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺氯哒嗪、醋磺胺甲恶唑标准样品：纯度均大于99%，德国Dr.Ehrenstorfer公司；

实验用水为Milli-Qacademic制备的超纯水。

1.2 样品处理

1.2.1 采集

采集地表水样品于棕色玻璃瓶中，充满至溢流后，盖上用锡纸包裹的磨口瓶塞，再用锡纸包裹瓶口。采集后的样品应尽快进行前处理，若不能及时分析，于4℃条件下冷藏不超过7 d。

1.2.2 净化

依次用12 mL甲醇、12 mL超纯水活化小柱。提取地表水样品500 mL，以8 mL／min流量上样，用HLB小柱进行萃取富集。富集完成后，用6 mL超纯水清洗小柱，用氮吹20 min至干，再用12 mL甲醇淋洗，于35℃下用氮吹浓缩仪吹至近干，用甲醇定容至1.0 mL，过0.22 μm滤膜，待测。

1.3 标准溶液配制

混合标准溶液：分别称取0.005 0 g磺胺氯哒嗪、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、醋磺胺甲恶唑标准样品，于100 mL容量瓶中，加入少量甲醇，待完全溶解后，用甲醇定容至标线，配制成4种磺胺类抗生素的混合标准溶液，质量浓度均为500 mg／L，待用；

系列混合标准工作溶液：取4种磺胺类抗生素混合标准溶液，用甲醇稀释，配制成质量浓度为4，8，16，40，80，160 ng／L 的系列混合标准工作溶液，临用前配制。

1.4 色谱条件

色 谱 柱：Shim-Pack XR-ODSⅡC18柱[2.0 mm×75 mm，2.2 μm，岛津企业管理（中国）有限公司]；柱温：40℃，保持4.0 min；流动相：甲醇-水(体积比为20∶80)，等度洗脱，流量为0.5 mL／min；进样体积：5 μL；检测器：SPD检测器；检测波长：270 nm，采用色谱峰的保留时间定性，峰面积外标法定量。

2 结果与讨论

2.1 固相萃取条件优化

2.1.1 固相萃取小柱

考察了HLB，SCX，Si，C184种固相萃取柱对4种磺胺类抗生素的富集效率。结果发现，4种固相萃取柱对地表水样品中4种磺胺类抗生素的萃取效果有明显差别。HLB柱的回收率明显高于其它固相萃取柱，且HLB柱操作简便，回收率不受小柱干涸的影响。因此选择HLB固相萃取柱进行样品中磺胺类抗生素的萃取富集。

2.1.2 样品pH值

由于磺胺类抗生素pKa在5～8之间，样品的pH值对富集效率存在一定影响，且文献［12］中证实了样品pH值的调节对富集效率的影响较大，故比较了 pH 值为 2.0，3.0，5.0，7.0，9.0 时，空白加标样品在HLB柱的萃取效率。结果表明，不同的pH值对4种磺胺类抗生素的富集效率影响不大。考虑到天然地表水的pH值均在7左右，故对地表水样品的pH值不做调节。

2.1.3 洗脱溶剂用量

比较了8，12，16 mL的甲醇对4种磺胺类抗生素的洗脱效率，结果表明，目标化合物在3种用量的洗脱方式下回收率相当。综合考虑洗脱效率以及后续处理的方便，试验选用12 mL甲醇洗脱。

2.2 色谱条件优化

2.2.1 流动相的选择

分别选用乙腈-水和甲醇-水作为流动相体系进行对比试验。结果发现两种体系分离效果相当，考虑到乙腈毒性相对较大，因此选用甲醇-水作为流动相体系。

在等度洗脱条件下，试验考察了甲醇-水的体积比为 80∶20，50∶50，20∶80时，流动相对 4种磺胺类抗生素保留时间及峰形的影响。结果表明，4种磺胺类抗生素随流动相比例的变化而有所变化，当甲醇-水溶液体积比为20∶80时，分离效果最佳，4种磺胺类抗生素混合标准溶液的色谱图见图1。由图1可知，4种磺胺类抗生素在3 min内可实现较好的分离，且色谱峰形尖锐，有良好的对称性。

2.2.2 检测波长选择

图1 混合标准溶液的色谱图

通过SPD检测器检测扫描，分析4种磺胺类抗生素的光谱，发现各物质在250～280 nm波长范围内有较大的紫外吸收。为了兼顾各抗生素均有较高的灵敏度，试验选择270 nm为吸收波长［13-15］。

2.3 线性方程及检出限

取1.3配制的系列混合标准工作溶液，按照1.4色谱条件进行测定，分别以各抗生素质量浓度X为横坐标，色谱峰面积Y为纵坐标进行线性回归，线性范围、线性方程、相关系数见表1。由表1可知，各抗生素质量浓度在4～160 ng／L范围内与色谱峰面积的线性关系良好，相关系数均大于0.998 3。以3倍信噪比(S／N)对应的质量浓度为检出限，计算得各抗生素的检出限在1.0～1.7 ng／L之间，见表1。

表1 线性范围、线性方程、相关系数及检出限

2.4 精密度试验

取某地表水断面样品按1.2方法处理，在1.4色谱条件下进行连续测定7次，结果见表2。由表2可知，4种磺胺类抗生素测定结果的相对标准偏差为2.8%～6.1%，表明该方法具有良好的精密度。

表2 精密度试验结果

2.5 加标回收试验

按照1.3方法处理某地表水断面样品，在1.4色谱条件下进样分析，结果均未检测出磺胺氯哒嗪、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、醋磺胺甲恶唑4种磺胺类抗生素。在此空白样品中分别加入定量的混合标准工作溶液，进行加标回收试验，结果见表3。由表3可知，样品的加标回收率为75.2%～97.4%。表明该法准确度较高，能满足样品分析要求。

表3 加标回收率试验结果

3 结语

采用固相萃取处理样品，建立了高效液相色谱法测定地表水中磺胺氯哒嗪、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、醋磺胺甲恶唑4种磺胺类抗生素的含量。该方法可在3 min内实现分离检测，具有操作简单、准确度高且易推广等优点，可用于实际环境样品的分析。

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Determination of Four Sulfonamide Antibiotics in Surface Water by High Performance Liquid Chromatography with Solid Phase Extraction

Li Liuyi, Fan Hui, Fan Lei, Huang Zhi, Li Fengxia
(Nanning Environmental Protection Monitoring Station, Nanning 530012, China)

A method was established for determining sulfadiazine, sulfadimidine, sulfachloropyridazine,acetylsulfamethoxazole in surface water by high performance liquid chromatography with solid phase extraction. The sample was extracted and enriched by Oasis HLB column. The mobile phase was methanol-water(volum rate was 20∶80)with flow rate of 0.5 mL／min.The sample was detected by SPD detector on detecting wavelengths of 270 nm. External standard method was used for quantitative analysis. The mass concentration of four sulfonamide antibiotics showed good linear relationships with the chromatography peak area in the range of 4-160 ng／L, the correlation coefficients were not less than 0.998 2. The method detection limits were 1.0-1.7 ng／L. The average recoveries for four sulfonamide antibiotics were 75.2%-97.4%, the relative standard deviations of determinition results were 2.8%-6.1%(n=7). The method is simple and sensitive, which can be applied to the analysis of sulfonamide antibiotics in surface water.

solid phase extraction; high performance liquid chromatography; surface water; sulfonamide antibiotics

O657.7 文献标识码：A 文章编号：1008-6145(2017)06-0038-03

10.3969／j.issn.1008-6145.2017.06.009

*南宁市科学研究与技术开发计划项目（20133324）；南宁市新世纪学术和技术带头人专项项目(2014009)

联系人：范磊；E-mail： funly100@163.com

2017-08-22