底泥中氟喹诺酮类抗生素残留检测方法的研究进展

贾晨 高峰 吕芳 杨静 张园 王秀林 吴仑 王晓敏

（北京市水产技术推广站/农业农村部渔业产品质量监督检验测试中心（北京） 北京 100176）

1 前言

氟喹诺酮类抗生素（Fluoroquinolones，FQs）是一类合成抗菌药物，它们以细菌的DNA为靶，导致细菌的DNA出现不可逆损伤，达到抗菌的效果[1]。该药物具有广谱抗菌的作用，在水产养殖中应用广泛，但由于部分养殖者对水产品中兽药残留的认识不足，存在药物过量使用和不严格执行休药期规定等问题，使得水产品中氟喹诺酮类药物残留超标的情况时有发生。

2020年9月，由农业农村部渔业渔政管理局、中国水产科学研究院、全国水产技术推广总站联合发布的《水产养殖用药明白纸2020年1号、2号》中明确表示，恩诺沙星、环丙沙星为已批准的水产养殖用兽药，且休药期均为500度日（即当水温为25℃，至少需停药25 d以上）；洛美沙星、培氟沙星、氧氟沙星、诺氟沙星在动物性食品中已停止使用，包括原料药的各种盐、酯及其各种制剂；在农业部公告193号中明确表示，氟罗沙星在动物性食品中的地方使用标准也已废止。结合上述文件要求和产品监测结果发现，目前水产养殖产品中检出甚至超标的氟喹诺酮类抗生素主要为恩诺沙星、环丙沙星，其余几种物质均未检出。

结果表明，部分氟喹诺酮类抗生素虽然可以在养殖环节中使用，但由于其溶解性较差、化学稳定性强、在水中难于降解，长期使用会给水产养殖环境带来安全隐患，特别是池塘养殖，很多养殖从业者多年都未清池，导致底泥中有大量的药物残留。抗生素还可在人体中进行累积，对人体器官产生蓄积毒性，从而危害人体健康。因此，近年来，由于过度使用此类药物引起的环境污染和农产品质量安全等问题也成为研究热门。本文针对底泥中氟喹诺酮类抗生素残留的检测方法进行综述，以期为相关部门开展工作提供依据。

2 底泥中氟喹诺酮类抗生素检测方法的研究进展

2.1 高效液相色谱荧光法

高效液相色谱法（HPLC）是采用高压输液系统，将具有不同极性的单一溶剂或不同比例的混合溶剂、缓冲液等流动相泵入装有固定相的色谱柱，在柱内各成分被分离后，进入检测器进行检测，从而实现对试样的分析。常见的检测器有紫外检测器（UV）、荧光检测器（FLD）等[2]。HPLC具有高效、高灵敏度、应用范围广、用量少、分析速度快等优点[3]。

戴晓虎等[4]建立了细胞破碎，碱式提取（三乙胺/甲醇/水以5/25/75混合），固相萃取富集（SPE），磷酸-三乙胺溶液为缓冲盐流动相，甲醇为有机流动相，梯度荧光扫描的高效液相色谱—荧光（HPLCFLD）检测方法。污泥中FQs的加标回收率可达到71%～101%。

刘立早等[5]用高效液相色谱荧光法检测水产养殖池塘底泥中恩诺沙星、环丙沙星2种FQs残留，选用5 mL 50%Mg（NO3）2-10%NH3·H2O（96∶4，v/v）作为提取液，样品过HLB小柱富集净化后，用酸化乙腈洗脱。洗脱液的浓缩方式选择氮吹。在0.002～0.05 mg/L范围内2种FQs线性关系良好，相关系数均＞0.999，回收率为74.8～92.2%，检出限分别为0.47 μg/kg，0.71μg/kg。

陈莉等[6]测定的污泥样品选用pH为3的乙腈：磷酸盐缓冲液进行提取，利用HLB小柱进行净化富集，通过甲醇洗脱、浓缩后HPLC-FLD检测，采用乙腈/0.1%的甲酸作为流动相并以外标法定量。FQs在0.05～1.0 mg/L浓度范围内呈现良好线性关系，R2为0.9927～0.9998。不同浓度（低、中、高）添加时，加标回收率为78.3%～106.4%，其相对标准偏差为3.68%～12.06%。。

通过上述方法可以看出，检测污泥、底泥中FQs采用的检测器一般为FLD，FLD的灵敏度较UVD高出2～3个数量级。由于FQs分子结构复杂，且污泥、底泥成分复杂，在FQs多残留检测中采用程序波长法可以提高检测的灵敏度和选择性。

2.2 超高效液相色谱—串联质谱法（UPLC-MS/MS）

超高效液相色谱（UPLC）借助于HPLC（高效液相色法）的理论及原理，涵盖了小颗粒填料、非常低系统体积及快速检测手段等全新技术，增加了分析的通量、灵敏度及色谱峰容量。其分析过程效率更高、流动相消耗更少，更加适合批量样品分析[7]。

王硕等[8]采用UPLC-MS/MS测定城市污水处理厂污泥中的50种抗生素，样品经乙腈-水溶液超声萃取，高速冷冻离心后，提取液经过HLB柱富集和NH2柱净化；ACQUITY UPLC BEH C18柱用作色谱分离，以0.1%甲酸水溶液-甲醇（ESI+）和乙腈—水（ESI-）为流动相进行梯度洗脱；多反应监测（MRM）模式进行检测；目标药物使用基质外标法定量。50种目标药物的线性范围为0.50～400μg/L，相关系数均＞0.99。方法定量下限为0.10～5.00μg/kg，3个加标水平下的回收率为40%～111%，相对标准偏差为2.9%～27.1%。

尹燕敏等[9]对沉积物样品的前处理采用加速溶剂萃取。该方法在9min内可完成目标化合物的UPLC-MS/MS分离分析。对于沉积物，20种目标化合物的检出限分别介于0.005～0.2μg/kg之间，在各自考察的浓度范围内线性关系良好（r≥0.995）。

符靖雯等[10]应用UPLC-MS/MS同时测定淤泥中氧氟沙星、恩诺沙星、环丙沙星和达氟沙星的残留量，样品以加入Na2EDTA的乙腈：磷酸盐缓冲液（1∶1）（pH=3）作为提取剂，经超声处理、SAX-HLB串联固相萃取小柱富集净化，以Agilent C18色谱柱进行分离，在UPLC-MS/MS多反应监测模式（MRM）下检测，基质曲线外标法定量。结果表明，4种氟喹诺酮类药物在5～100 ng/mL浓度范围内线性关系良好，相关系数均＞0.998，方法检出限为0.015～0.060μg/kg。回收率为70.4%～89.4%，相对标准偏差（RSD）为7.4%～9.4%。该方法适用于养殖场淤泥中4种痕量抗生素残留检测。

陈磊等[11]采用QuEChERS前处理技术，结合UPLC-MS/MS和内标法，对色谱条件、提取条件、净化条件进行优化，19种抗生素的相关系数r2为0.992～0.998，在10、50、200μg/kg加标水平下的回收率为65.2%～104%，相对标准偏差≤14%。该方法操作简单、快速、高效，具有很好的实用价值。

目前，UPLC-MS/MS开展对底泥、沉积物、土壤中FQs残留的检测应用已成为趋势，串联质谱可以消除基质干扰，解决目标物的定性和定量问题，使检测结果更为准确、可靠。

2.3 高分离快速液相色谱-串联质谱法（RRLC-MS/MS）

高分离快速液相色谱-串联质谱法（RRLC-MS/MS）因具有分离度高、操作时间短、灵敏度高的特点，已被用于测定人和兽药类抗生素达50余种[12]。

吕凯等[13]建立的RRLC-MS/MS检测河水和沉积物中的14种抗生素在5～100μg/L范围内线性良好，相关系数均＞0.990。优化后的前处理方法采用乙腈/0.1mol/L的EDTA-Mcllvaine（1∶1，V/V）作为沉积物样品中目标抗生素的提取剂，甲醇/丙酮（85∶15，V/V）作为固相萃取柱的洗脱液。其中沉积物中14种抗生素的加标回收率为57%～127%，相对标准偏差（n=3）为0.10%～25%，方法检出限为0.25～2.94 ng/g。

3 讨论

随着分析技术和新型材料的发展，HPLC-FLD、UPLC-MS/MS、RRLC-MS/MS等方法被应用于污泥、底泥、沉积物中FQs残留的检测。此外，飞行时间质谱在快速筛查方面也有较多应用，但未有学者在底泥检测方面做过相关研究，其具有广泛的应用前景，特别是在多种药物的同时快速筛查方面具有很大的潜力。