遏制环境水质抗生素风险,一针法快速分析21种磺胺类药物

2022-11-01 09:24:36 岛津企业管理(中国)有限公司/岛津(香港)有限公司


导读



我国作为抗生素的生产和使用大国,普遍存在着抗生素滥用和无序排放等现象,这使得细菌耐药性问题更加严峻。环境中抗生素的来源主要包括生活污水、医疗废水以及动物饲料和水产养殖废水排放等。有调查显示,磺胺类药物是我国水环境中主要残留的抗生素。


磺胺类药物及危害




磺胺类药物(Sulfonamides, SAs)是一类人工合成的抗菌药物,具有抗菌谱广、吸收迅速,较为稳定和不易变质等优点。磺胺类药物都是以对氨基苯磺酰胺(简称磺胺)为基本结构的衍生物。

磺胺结构式

细菌在生长繁殖过程中,需要合成二氢叶酸,而磺胺类药物的化学结构与对氨苯甲酸(PABA)类似,能与PABA竞争二氢叶酸合成酶,影响了二氢叶酸的合成,使细菌生长和繁殖受到抑制。

磺胺类药物对许多革兰氏阳性菌和一些革兰氏阴性菌、诺卡氏菌属、衣原体属和某些原虫均有抑制作用。磺胺类药物在环境中的残留和长期存在,会胁迫微生物产生耐药性, 并进一步通过食物链传递到人体,引起细菌耐药性并威胁人类生命安全。




分析方案




为准确监测饮用水水源、地表水和地下水等环境水体中磺胺类药物的污染水平,使用岛津超快速三重四极杆液质联用仪,建立了一种同时检测 21 种磺胺的快速、灵敏、准确的方法。

岛津超快速三重四极杆液质联用仪


方案优势


1

21种磺胺类抗生素,一针进样13 min即可完成全部分析;

2

水样前处理过程简单且无需氮吹浓缩和富集;

3

检测特异性强,能够有效排除共流出化合物的干扰,提高结果准确性;

4

优异的扫描速度,不用设置分段集采,可获得更全面的质谱信息;

5


与超快速分析匹配的出色灵敏度,减小进样体积也能满足检测要求;

6


结果重现性良好,能够适应高强度基质样品连续分析。

前处理方法

参考SC/T 9436-2020 《水产养殖环境(水体、底泥)中磺胺类药物的测定 液相色谱-串联质谱法》中的样品提取和净化方法。

水样前处理流程图


标准溶液谱图

磺胺脒等21种磺胺类药物的混合标准溶液色谱图(10ng/mL)如下图所示:

注:1、磺胺脒;2、磺胺醋酰;3、磺胺嘧啶;4、磺胺二甲嘧啶;5、磺胺噻唑;6、磺胺吡啶;7、磺胺甲嘧啶;8、磺胺对甲氧嘧啶;9、磺胺二甲唑;10、磺胺甲噻二唑;11、磺胺索嘧啶;12、甲氧苄啶;13、磺胺甲氧嗪;14、磺胺氯哒嗪;15、磺胺甲噁唑;16、磺胺间甲氧嘧啶;17、磺胺多辛;18、磺胺异噁唑、19、磺胺苯吡唑;20、磺胺地索辛;21、磺胺喹噁啉;22、磺胺邻二甲氧嘧啶-D3


方法学结果

对不同浓度的21种磺胺类药物标准工作液连续测定6次,保留时间和峰面积的相对标准偏差分别小于0.79%和6.61%,显示仪器精密度良好。


取空白水体样,加入少量磺胺脒等21种磺胺类药物混合标准品贮备溶液,使水样中添加浓度为分别为1、2、5 ng/mL,考察加标回收率结果。


表1. 部分磺胺类药物的平均添加回收率结果(n=3)


化合物名称

加浓度水平

1 ng/mL

2 ng/mL

5 ng/mL

磺胺

104.8 

94.5

86.3 

磺胺醋酰

91.1 

83.3

94.6

磺胺二甲嘧啶

106.7 

104.5

98.7

磺胺噻唑

102.7 

89.2

100.2

磺胺对甲氧嘧啶

107.1 

99.3

105.7

磺胺二甲唑

108.5 

99.1 

97.3

甲氧苄啶

105.3 

101.9

76.6 

磺胺甲氧哒嗪

107.8

104.0

108.1

磺胺甲噁唑

105.6 

95.0 

108.9

磺胺多辛

104.6 

107.1

108.2 

磺胺异噁唑

107.1

94.7

103.3

磺胺苯吡唑

108.1 

93.6

98.7

按照上述前处理方法净化后,测定磺胺脒等21种磺胺类药物的添加回收率,各化合物的平均加标回收率结果在70 ~110%之间,回收率结果良好。




结论

环境中普遍存在抗生素残留,极易引起细菌耐药性。这一问题现已引起国内社会的高度重视,一些专家学者呼吁,必须提高警惕并立即采取行动,要合理使用抗生素和减少抗生素耐药性。遏制水质抗生素风险,岛津一直在行动!



撰稿人:董恒涛


本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。



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