主题：【分享】环境样品中抗生素残留分析的样品前处理与检测方法

2 环境样品的前处理

样品前处理指样品的制备和对样品中待测组分提取、净化、浓缩等过程，环境样品前处理是分析检测过程中一个关键步骤，其技术的先进与否将直接关系到分析方法的优劣[1]。

2.1 环境样品中抗生素的提取

提取是用物理或化学法使待测组分从样品中释放出来并转移到易于分析的溶液状态。索氏提取是一种传统提取方法，不仅耗时而且需大量有机溶剂。近年来，为减少提取剂用量、节省时间和提高回收率，出现一些较新的样品处理技术如微波辅助提取(MAE)、加速溶剂萃取(ASE)等。

2.2 环境样品中抗生素的净化

提取过程可除去样品中大部分杂质，但还有不到1%的共提取物是主要干扰杂质，需对提取液进行净化以保证检测正常进行[1]。常用净化方法有固相萃取(SPE)、液液萃取(LLE)、凝胶渗透色谱法(GPC)、半制备色谱法等。其中SPE法因具有速度快、有机溶剂用量少、表现出低污染风险和可以在线使用等特点而倍受青睐[2]。

SPE操作一般包括固定相活化、样品过柱、清洗和洗脱4个步骤。固定相活化是为创造溶剂环境和去除柱子上的杂质。通常先用强洗脱能力的溶剂对SPE柱进行润湿和净化，再用弱洗脱能力的溶剂平衡SPE柱[3]。稳定的样品过柱流速对保证SPE净化的重复性是非常重要，一般流速越低净化效果越好。清洗通常用含一定比例有机溶剂的去离子水淋洗萃取柱以出去不需要组分[4]。洗脱溶剂的极性和酸碱度都可能对洗脱效果产生影响，因此需选择适当的洗脱溶剂以保证用较小体积溶剂将组分洗脱下来，并避免溶剂太强洗出不必要组分[5]。

SPE法可以通过使用不同的萃取柱可对不同环境介质中的多种抗生素进行净化。Golet等[6]研究发现：混合相离子交换柱MPC的填料是硅烷上接有非极性的辛烷基和强阳离子交换剂苯磺酸盐，这种疏水和阳离子交换的特性使其分别与FQs核部的芳香结构和带电氨基官能团发生作用，而且MPC填料的粒径小(12μm)有利于阳离子交换的扩散过程，因此可以得到更快的反应动力学和更好的分析物保留。Peng等[7]研究发现尽管C18、C8和OasisHLB柱均可以得到满意的回收率，但OasisHLB柱提供了多种残留物的最优提取效率。当处理有机质含量高的环境样品时，常将OasisHLB柱与强阴离子交换柱SAX串联(SAX上端，OasisHLB下端)，SAX作用是通过吸附土壤/沉积物中的阴离子腐植酸颗粒来降低基质干扰，进而避免OasisHLB柱被污染、堵塞和发生超负荷现象。因为在酸性条件下，抗生素表现为中性阳离子，因此不会保留在SAX柱上[8]。

2.3 环境样品中抗生素的浓缩

环境样品残留分析中，经过提取和净化后待测组分的存在状态经常不能满足检测仪器的分析要求，无法直接进行检测，这时须将待测组分进行浓缩。浓缩主要通过减少样品溶液中的溶剂使组分的浓度升高，常见有减压蒸馏和气流吹蒸两种方式[5]。

3 环境样品中抗生素的检测技术

目前常用的检测方法有色谱法和色谱-质谱连用法。高效液相紫外检测法(HPLC-UV)因仪器操作简单、成本低及快速和灵敏等特点而广泛用于抗生素的检测分析中。高效液相荧光检测法(HPLC-FLD)一般用于喹诺酮类的检测分析，因为喹诺酮类是极性化合物，且大多有强的荧光响应，该方法的检测限很低[9]。近年来，随着质谱技术的发展，色质联用技术在环境中极性污染物残留分析中逐渐受到重视。它使环境中抗生素残留水平的检测限大大降低，而且质谱法，尤其是色谱与双质谱联用(HPLC-MS/MS)具有较强的实证性、实验结果更可靠。色谱技术因其具有高的灵敏性和选择性而成为一种有效的检测技术。不仅可以检测到由大气压化学离子化法(APCI)或电喷雾离子化法(ESI)产生的分子离子([M+H]+或[M-H]-)，而且其产物和碎片离子可以使灵敏性和选择性达到更高水平。其中ESI适用于极性、热不稳定和难气化的成分分离分析，应用十分广泛。碎片离子可以通过不同的方法产生，一是源内碰撞诱导解离(源内CID)的方式，通过升高锥孔即取样口的电压产生足够的能量将源内所有的气体分子击碎。二是破碎方式，适用于串联质谱(MS/MS)，先将反应离子分离，然后与中性气体如氩或氦碰撞从而产生碎片离子用于检测和定量分析。其中第二种方式的优势在于反应离子的选择和破碎在碎片离子的检测中在不同的四极杆分析器中或者在不同的时间(离子阱) 分别发生。具有相同分子量而不同离子形式的被测物质即使共逸出，串联质谱仍能将化合物进行分离和检测，串联质谱因其能够提高复杂组分分析的灵敏性和选择性而倍受欢迎[10]。

4 分析方法及其质量控制和方法确认

在液相色谱中常用保留值(保留时间)定性，将已知标准物质加到样品中，若使某一峰增高，而且在改变色谱柱或洗脱液组成后仍使该峰增高，则可基本认定该峰所代表的物质与已知标准物质是同一物质。色谱分析中常用色谱峰的峰高(峰面积)与所测组分的数量(浓度)成正比的关系进行定量分析[5]，常用的定量方法有外标法(标准曲线法)和内标法。其中内标法要求内标物在环境中无检出，并与目标化合物有相似的理化性质以保证其与目标化合物在相同环境下因基质影响所表现出的色谱性质相近，所以内标定量法能较好地减少因基质影响所导致的分析误差[4,6]。

为了使分析结果更可靠需要设置空白实验。为了控制分析干扰需要设置仪器空白(仅含有内标化合物)以确保分析过程中没有残留。为了控制整个实验流程中的人为因素、实验器皿的影响以及保证操作的准确性，在每个样品系列都要设置一个方法空白(二次蒸馏水)。每天分析样品前分析一个中等浓度的混合标准溶液，每个样品系列前均进一针溶剂空白以避免可能产生的交叉污染，并在各个系列的前、中、后均加入一个中等浓度的标准溶液来监控仪器的灵敏性和重复性[7]。

定量分析方法确认常需研究线性、检测限(LOD)、定量限(LOQ)、准确度和精密度。外标法(内标法)的线性通过选取一定浓度范围内的至少5个点，加标样品中每个化合物的标准曲线通过以分析物浓度 (分析物浓度与内标物浓度的比值)为横坐标，峰面积 (它们峰面积的比值)为纵坐标建立标准曲线，用线性回归法分析并给出相关系数[11]。LOD以3.3倍信噪比相对应的浓度确定；LOQ以10倍信噪比相对应的浓度确定。公式分别为：LOD=3.3σ/S；LOQ=10σ/S (σ为空白信号的标准偏差；S为校准曲线的斜率)。准确性常用加标样品的平均回收率表示，回收率越接近100%，准确度越高。精密度表示方法的重复性，常用相对标准偏差(RSD)表示，RSD值越小表明分析结果重复性越好，一般日标准偏差应小于20%[11,12]。

5 结论

尽管抗生素污染已引起人们的关注，然而在分析方法上还具有局限性。当环境介质的成分比较复杂时，回收率明显降低。而且环境中抗生素含量水平较低，这要求低的仪器检测限。因此，在样品前处理方法上，应该要求不仅不破坏待测组分的形态而且减少污染，能使待测组分与基质有效分离的同时提高分析的灵敏度。在检测方法上应该加大对成本低、耗时少、准确度和灵敏度高的检测方法的研究以便于进行大范围的抗生素污染的常规监测。

致谢

本工作受国家973计划项目(2007CB407302)资助。

参考文献

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[6] Eva M. Golet, Alfredo C. Alder, Andreas Hartmann, et al. Anal. Chem. , 2001, 73: 3632-3638.

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[11] Sandra Babić, Danijela Ašperger, Dragana Mutavdžić, et al. Talanta, 2006, 70: 732-738.

[12] C. G. Smyrniotakis, Helen A. Archontaki. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2007, 43: 506-514.

这是个概论性质的,要是能有再具体些的就好了,我以前是做抗生素的.