环境样品中抗生素分析.pdf

环境污染与防治第3 l 卷第l O 期2 0 0 9 年l o 月环境样品中抗生素残留分析研究进展*张桂香刘希涛18赵烨1李艳霞1李帷2张学政2(1 北京师范大学环境学院，水环境模拟国家重点实验室，北京1 0 0 8 7 5；2 中国科学院地理科学与资源研究所，北京1 0 0 1 0 1)摘要近年来，抗生素滥用问题日益严重，抗生素对生态环境和人体健康的潜在危害也随之引起人们的关注。为了解环境中抗生素污染状况，建立灵敏、准确、快速、高效的分析方法是非常必要的。综述了环境样品中抗生素残留分析的研究进展，阐述了环境样品中抗生素提取、净化、浓缩和衍生化等前处理方法，并对其检测方法进行了探讨，最后展望了该研究领域今后的发展趋势。关键词抗生素环境样品前处理检测综述R e s e a r c ha d v a n c e so na n a l y s i so fa n t i b i o t i cr e s i d u e si nt h ee n v i r o n m e n t a ls a m p l e sZ h a n gG u i x i a n g1，L i uX i t a o1，Z h a oK 1，L iY a n x i a l，L iW e i 2，Z h a n gX u e z h e n 9 2(1 S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fW a t e rE n v i r o n m e n tS i m u l a t i o n，S c h o o lo fE n v i r o n m e n t，B e i j i n gN o r m a lU n i v e r s i t y，B e i j i n g1 0 0 8 7 5；2 I n s t i t u t eo fG e o g r a p h i cS c i e n c e sa n dN a t u r a lR e s o u r c e sR e s e a r c h，C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s，B e i j i n g1 0 0 1 0 1)A b s t r a c t：T h ea b u s eo fa n t i b i o t i c sh a dc a u s e dal a r g ea m o u n to fe n v i r o n m e n t a lr e s i d u e s，w h i c hh a dh a z a r d so nt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n dh u m a nh e a l t h I no r d e rt ou n d e r s t a n da n t i b i o t i cp o l l u t i o ns i t u a t i o ni nt h ee n v i r o n m e n t，i ti se x t r e m e l ye s s e n t i a lt Oe s t a b l i s hs e n s i t i v e，a c c u r a t e，f a s ta n de f f e c t i v ea n a l y s i sm e t h o d s B a s eo nt h ee o m p r e h e n s i v el i t e r a t u r er e v i e wa th o m ea n da b r o a d。t h er e s e a r c hs t a t u so fa n a l y s i so fa n t i b i o t i cr e s i d u a l si nt h ee n v i r o n m e n tw a ss u m m a r i z e d C o m m o nm e t h o d sf o rs a m p l e sp r e t r e a t m e n ts u c ha se x t r a c t i o n，c l e a n u p，c o n c e n t r a t i o na n dd e r i v a t i z a t i o nw e r ei n t r o d u c e di nd e t a i l G a sc h r o m a t o g r a p h y(G C)，l i q u i dc h r o m a t o g r a p h y(L C)a n do t h e rw i d e l yu s e dd e t e c t i o nm e t h o dw e r ea l s or e v i e w e dlt h ec h a r a c t e r i s t i c sa n dd e t e c t i o nJ i m i to ft h e s em e t h o d sw e r ed i s c u s s e d F i n a l l y，t h ed e-v e l o p m e n tt e n d e n c yi nt h i sf i e l di nt h en e a rf u t u r ew a sp r o s p e c t e d K e y w o r d s：a n t i b i o t i c e n v i r o n m e n t a ls a m p l e；p r e t r e a t m e n t；d e t e c t i o n；r e v i e w抗生素的发现与应用在人和动物疾病的预防与治疗、畜禽养殖和水产养殖中作为添加剂加快动物生长和促进增产方面都起到了极其重要的作用 1 。人和动物服用的药物不能完全被机体吸收，未被吸收的部分通过粪尿以原药的形式排出体外进入环境E 2,3 。在欧洲和北美国家，抗菌药物已在污水处理厂迸水和出水、地表水、甚至地下水中被普遍检出 4 3 1 4。畜禽粪便用作肥料施入农田，其中的药物活性化合物在土壤表层积累或随径流进入地表水或渗入地下污染地下水，对人体健康和环境造成影响 5 57 1。为了解环境中抗生素污染状况，建立科学的分析方法是非常重要的。笔者在已有研究基础上对环境样品中抗生素如口一内酰胺类、大环内酯类(M L s)、氟喹诺酮类(F Q s)、喹诺酮类(Q s)、磺胺类(S A s)、四环素类(T C s)等的提取、净化、浓缩和衍生化等前处理方法及其检测技术进行了评述，以期为从事相关研究的人员提供参考。1 样品前处理1 1 提取传统的有机污染物提取方法主要是索氏提取法，这是一种耗时、费力的提取方法。仪器辅助提取法如超临界流体提取法(S F E)、超声提取法(U A E)、加压液萃取法(P L E，也称为加速溶剂萃取法(A S E)和微波辅助提取法(M A E)已经被广泛用于提取土壤或沉积物中的多环芳烃(P A H s)、多氯联苯(P C B s)、有机氯农药(O C P s)、杀虫剂等 6 。最近，这些提取方法也被用来提取环境样品中的药物污染物。S I M M O N S 等 7 3 运用S F E 提取水和尿液中非甾体抗炎药、合成代谢剂等药物的回收率为6 7 1 0 0。尽管S F E 的回收率较好，但S F E 提取诸如抗生素等极性分子不稳定，通过采用二氧化第一作者：张桂香女，1 9 8 4 年生硕士研究生，研究方向为环境污染化学。*通讯作者。*国家“9 7 3 计划”项目(N o 2 0 0 7 C B 4 0 7 3 0 2)；国家重点实验室专项基金资助课题(N o 0 8 K 0 6 E S P C T)6 4 转载http:/中国中国科技论文在线科技论文在线 张桂香等环境样品中抗生素残留分析研究进展碳和有机溶剂(如甲醇)混合可以提取某些极性分子。C A R B A L L o 等】5 7 3。5 7 5 以体积比为9 0 1 0 的甲醇乙二胺四乙酸(E D T A)一M e I l v a i n e 缓冲溶液(p H 一6)为提取剂，超声提取土壤中的S A s、T C s 和甲氧苄啶(T M P)的回收率为6 1 8 9。N I E T O等 8 以体积比为1 1 的甲醇水(p H 一3)为提取剂，P L E 提取污泥中的M I。s、S A s 和T M P 的回收率为7 4 9 5。G O B E L 等凹3 采用U A E 和P L E，以体积比为1 1 的甲醇水提取污泥中的M L s、S A s 和T M P，U A E 和P L E 对它们的回收率在p H 一4 时分别为1 6 7 3 和3 7 9 3，在p H 一7 时分别为3 1 6 2 和4 1 9 5。显然，无论p H 一4还是p H 一7 的条件下，P L E 的回收率都高于U A E。G O L E T 等1 0 5 的5 和M U N O Z 等 1 1 分别采用A S E 和M A E 提取土壤中的诺氟沙星(N O R)和环丙沙星(C I P)，2 种方法的回收率分别为7 5 9 2 和9 2 8 1 0 3 2，与A S E 相比，M A E 不仅提高了回收率而且省时(仅需5m i n)。除提取方法外，提取剂的组成、极性、p H、环境样品的性质以及抗生素种类的差异等对提取效果都会产生影响。环境样品中抗生素的提取剂通常为有机溶剂(如甲醇、乙腈和丙酮等)与缓冲溶液、酸和碱等的混合物。B L A C K W E L L 等 1 2 1 0 5 1 0 6 1 超声提取土壤和猪粪中的磺胺氯哒嗪(S C P)、泰乐菌素(T Y L)和土霉素(O T C)，由于O T C 易与金属离子形成螯合物，通常采用螯合剂E D T A 克服金属离子的干扰，该研究以体积比为5 0 2 5 2 5 的甲醇0 1m o l LE D T A M c l l v a i n e 缓冲溶液(p H 一7)提取土壤样品，粘土和沙土中的S C P 回收率均为6 8 8 5；沙土和粘土中的T Y I 回收率分别为7 4 1 0 5 和4 7 6 1；沙土和粘土中的O T C 回收率分别为5 8 7 5 和2 7 5 1。O T C 在土壤中的吸附能力比S C P 和T Y L 强，在沙土和粘土中的回收率都比S C P 和T Y L 低。沙土中的T Y L 和o T C 回收率都高于粘土中的回收率，这可能与T Y L 和0 T C 在土壤中的吸附特性有关。章明奎等D 3 报道了土壤对O T C 的吸附能力明显强于T Y L，土壤对抗生素的吸附与土壤粘粒含量呈正相关。通常抗生素在猪粪中的吸附能力比在土壤中弱，当提取猪粪样品时以体积比为5 0 5 0 的0 1m o l LE D T A M c l l v a i n e 缓冲溶液(p H=7)为提取剂，S C P 和O T C 的回收率分别大于5 8 和7 7，加入甲醇未提高回收率，反而使杂质增多 1 2 1 0 6 3。C A R B A L L o等 5 5 7 3。5 7 4 以乙腈(p H 一4 5 的醋酸缓冲溶液酸化)提取鲜粪中的S A s、T C s 和T M P，得到较高的回收率(7 7 1 0 5)，但提取冻干粪便时回收率明显降低，将醋酸缓冲溶液(p H 一4 5)改为0 1m o l I，E D-T A-M c I l v a i n e 缓冲溶液(p H 一4)后，回收率为7 1 9 4。以乙腈和醋酸缓冲溶液(p H 一4 5)提取冻干土壤样品，S A s 和T M P 的回收率均为8 0，但未能提取T C s，乙腈和0 1m o l LE D T A M c I l v a i n e缓冲溶液(p H 一4)可以提取T C s，却未能提取S A s和T M P。以体积比为9 0 1 0 的甲醇o 1m o l LE D T A M c I l v a i n e 缓冲溶液(p H 一4)提取S A s 和T C s 的回收率均为6 0 8 0，而T M P 回收率低于4 0；调节p H 为6，S A s 和T C s 的回收率均为6 6 8 9，T M P 回收率为6 1。G O L E T 等口0 5 4 5 7 研究表明，乙腈比甲醇和2 一丙醇更有利于提取污泥和土壤中的N o R 和C I P。由于F Q s(N O R、C I P 都属于该类抗生素)的解离常数p K。C O O H 为5 9 6 3，p K。N H 2 为7 9 1 0 2，其在中性p H 下溶解度最小。分别以体积比为1 1 的乙腈5 0m m o l L 磷酸(p H 一2)和体积比为5 0 5 0的乙腈O 1m o l LN a 0 H(p H=1 1)为提取剂，污泥和土壤中的N o R 和C I P 在酸性条件下回收率高于碱性条件下的回收率。这可能是因为在酸性条件下，F Q s 的阴离子位点和污泥(土壤)都被质子化，F Q s 与污泥(土壤)之间产生静电斥力使得回收率提高。T U R I E L 等 1 4 3 卜3 5 分别以乙腈、甲醇与醋酸甲酸氨水磷酸缓冲溶液混合为提取剂超声提取土壤中的F Q s 和Q s，两者的回收率均低于5 1 3；以体积比为5 0 2 5 2 5 的丙酮水氨水提取时，F Q s 回收率为6 0 4 7 1 1，但无法提取Q s；以体积比为5 0 5 0 的丙酮O 5m o l L 磷酸缓冲溶液(p H 一2 5)提取时，Q s 回收率为6 9 2 7 5 1，而F Q s 回收率仅为5 1 8 3。显然丙酮对F Q s 和Q s 的提取效果比乙腈和甲醇好，但无法较好地实现两者的同时提取。要实现两者的同时提取需要选择不同的机制(如离子反应)，由于F Q s 和Q s 的阴离子形式可与C a()、M g(B)和A I()等2 价或3 价金属离子形成螯合物，进一步研究发现，M g(H)可以更好地同时提取F Q s 和Q s，两者的回收率均高于6 0。此外，为适应避免使用有机溶剂和缩短提取时间的发展趋势，水作为一种廉价、环境友好的溶剂得到应用。在适当压力下升高水的温度并保持液态可以大大降低水的介电常数、表面张力和粘度，使其性质与有机溶剂类似，亚临界水提取法(S w E)就是基于这一原理产生的，并已用于抗生素的提取 15。6 5。中国科技论文在线http:/环境污染与防治第3 l 卷第1 0 期2 0 0 9 年1 0 月1 2净化常用净化方法有液液萃取法(L L E)、凝胶渗透色谱法、半制备色谱法、固相萃取法(S P E)L 1 6 0 和微萃取法1 7 ,D s 3 v 4 3。对于环境样品中抗生素的净化，应用最多的为S P E，最近也有将固相微萃取法(S P M E)和液液液微萃取法(I，I，L M E)用于环境样品中抗生素的净化。1 2 1S P E抗生素的净化效果与萃取柱的种类、抗生素的性质以及样品的p H 等关系密切。G O I，E T 等L 1 9 6 3 5比较极性吸附剂萃取柱、聚合物吸附剂萃取柱、弱阳离子交换柱(C A B)和混合相阳离子交换柱(M P C)对城市废水中F Q s 的萃取效果，发现p H 一2 时M P C 对F Q s 的选择性和富集效率最高，因为M P C的填料硅烷上接有非极性辛基和强阳离子交换剂苯磺酸盐，这种疏水和阳离子交换特性使其分别与F Q s 的芳香结构和带电氨基官能团发生作用。C A B的选择性与M P C 相似，但富集效率比M P C 低2 0。P E N A 等 2 0 4 1 8 4 1 9 在p H 为3 0 8 5 时分别用O a s i sM A X 和C，。萃取城市废水中陟内酰胺类，在p H 为7 5 时，O a s i sM A X 萃取效果达到最优，富集效率为8 6 1 0 0(其中阿莫西林为7 6)，而C。在最优p H(p H 一8 O)条件下富集|3 一内酰胺类的效率仅为3 6 6 0(除邻氯青霉素为7 3、阿莫西林为4)。近年来，亲水亲脂平衡柱(H L B)在样品净化中得到越来越多的应用，H I。B 的填料为N 一乙烯基吡咯烷酮和二乙烯苯的共聚物，对亲水和疏水化合物都有很强的保留能力，H I，B 也可以较好地对不同环境样品中多种抗生素进行同时富集。Y A N G 等L 2 l】采用H L B 对天然水体和污水处理厂废水(p H 一5 o)中M I。s 的富集效率分别为9 2 1 9 4 3 和8 3 2 8 6 1。P E N G 等4 3”采用H I。B 对污水处理厂废水(p H 一3)中的抗生素类药物进行富集净化，磺胺嘧啶富集效率为6 4、磺胺甲恶唑和氧氟沙星均为9 0、氯霉素为9 9。R E V E R T E 等 2 2 采用H I，B 对河水(p H 一2 8)中O T C、四环素(T C)、金霉素(C T C)、强力霉素(D C)、C I P 和恩诺沙星(E N R)的富集效率分别为1 0 6、9 9、8 8、1 1 2、1 0 3 和1 0 8。X U 等心3 1 用H L B 对地下水、河水和人工海水中多种抗生素(氧氟沙星、N O R、罗红霉素、脱水红霉素、磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲基异恶唑和氯霉素)的富集效率均大于7 2，对河水、人工海水和地下水中阿莫西林的富集6 6效率分别为6 1、6 4 和6 7。当采用H I。B 处理有机质含量较高的土壤样品时，J A C o B S E N 等 _ 2 4 3建议将H L B 与强阴离子交换柱(S A X，置于H I。B上端)串联，通过S A X 吸附土壤中的阴离子腐殖酸来减少基质效应，还可以避免H L B 吸附剂的污染、阻塞和超负荷。1 2 2 微萃取法S P M E 集取样、萃取、浓缩和进样为一体，其与I，I。E 和S P E 相比具有操作简单、灵敏、省时、无需溶剂化等优点，最近广泛用于环境、食品、生物和药物样品分析中。M C C I。U R E 等心列采用S P E 和S M P E同时萃取废水中的M I。s、S A s 和T M P，与S P E 比较，S M P E 的优点表现在样品用量少、样品处理过程简单、成本较低，更重要的是可以消除基质效应，尽管S M P E 定量限(L O Q)比S P E 高，但是在该研究中S P E 能够检测到的抗生素，S M P E 也都可以检测到。I 川、J 等L 1 8 j 3 8 q 2 发现，L L L M E 可以克服S P M E 高检测限的局限性，采用S P M E 和L L L M E 萃取水中S A s的检测限分别为1 2 4 5 5 3n g m L 和1n g m L 以下。此外，L L I。M E 可自由改变有机相使目标物实现最佳的萃取效率，L L I，M E 用完即弃的中空纤维还可以消除残留物和交叉污染的风险。1 3浓缩常见浓缩方法为减压蒸馏法和气流吹蒸法。减压蒸馏法的浓缩速度快且溶剂可回收。气流吹蒸法利用空气或氮气流将溶剂带出，一般在加热条件下进行，该方法多用于少量液体的浓缩。浓缩时不要将样品直接蒸干，否则蒸气压高的组分易被溶剂或气流带出，极性高的组分可能与基质紧密结合，使得回收率降低。必须干燥时应在最后缓缓吹入氮气或空气26。1 4 衍生化有些药物如脂肪酸类、羧酸类、氨基酸类及醇类的紫外和荧光检测效果不佳或不能检测。需衍生化使其形成对检测仪器有响应的官能团，应用最多的为柱前和柱后衍生化m 。M O N T I U 等m 1 8 6 用荧光法检测S A s 时，用衍生化剂荧光胺与S A s 生成有强荧光性的吡咯烷类衍生物。提取、净化、浓缩和衍生化是前处理的般步骤，根据样品种类、抗生素性质以及检测仪器等的不同，前处理步骤会有所差异，总之不同的前处理步骤可以归纳为图1。中国科技论文在线http:/张桂香等环境样品中抗生素残留分析研究进展图1 样品前处理流程图F i g 1P r e t r e a t m e n tf l o wc h a r tf o rd i f f e r e n ts a m p l e s2 检测方法2 1气相色谱S H E N 等 2 9 报道了气相色谱用于检测1 0 种样品(包括海产品、肉、蜂蜜等)中的氯霉素，使用气相色谱一电子捕获(G C E C D)、气相色谱质谱一电子电离模式一选择离子(G C M S-E I-S I M)和气相色谱质谱一负化学离子化模式一选择离子(G C M S-N C I-S I M)3 种检测方法，它们的检测限分别达到1 0、1 0、0 1 弘g k g，低于液相色谱紫外检测法的检测限(1 0 比g k g)；3 种检测方法中G C M S-N C I-S I M的信噪比高于G C M S-E I-S I M，这可能是由于N C I可以减少电离衍生氯霉素的小片段而使灵敏性得到提高，但G C I E C D 在低浓度时受基质的影响很大。许鹏军等 3 们用气相色谱法对土壤中的井冈霉素A检测，采用N，o 双(三甲基硅烷基)乙酰胺(B S A)对井冈霉素A 进行柱前衍生化反应并进行毛细管气相色谱分析，井冈霉素A 衍生物在4 4 7 1 0m g L 内的线性相关系数为0 9 9 83，方法检出的最小质量浓度为0 2m g k g。气相色谱法具有高的选择性和灵敏性，然而大多数抗生素类药物具有非挥发或热不稳定的特点，气相色谱检测常需要衍生化，这不仅延长了检测时间，而且可能带来分析误差，这使其在抗生素检测方面的应用受到一定的局限。2 2 液相色谱2 2 1 液相色谱紫外(L C U V)或液相色谱荧光检测(L C F L D)L C U V 检测是较早用来分离检测抗生素的一种方法，该方法因操作简单、成本低等特点仍然广泛用于抗生素检测分析中。M A L I N T A N 等 3 1 3 建立了养猪废水中8 种S A s 的L C U V 检测方法，磺胺甲嘧啶、磺胺二甲嘧啶和磺胺甲氧嗪的L O Q 均为7 5n g L，磺胺、磺胺嘧啶、磺胺噻唑、磺胺二甲氧嘧啶和磺胺恶喹啉的L O Q 均为5 0n g L。大多数已报道的环境样品中S A s 检测方法采用缓冲溶液为流动相，然而缓冲溶液中的盐往往在柱内结晶而降低色谱柱的分离能力。研究表明，以水(含质量分数为0 5 的醋酸)和乙腈为流动相可以得到同样的效果，而且避免使用缓冲溶液而延长色谱柱的寿命。T U R I E L 等 1 4 3 卜3 5 首次报道了L C U V 用于同时分离和检测土壤中F Q s 和Q s，以稀甲酸(p H 一2 5)和乙腈梯度淋洗，1 7m i n 内5 种F Q s 和4 种Q s 即完全分离，检测限为0 0 4 O 0 8m g k g。通常环境样品中有机物含量较高，可能出现杂质与分析物共逸出的情况，由于没有质谱的证实，紫外检测仪器只能根据出峰时间对目标物定性分析，很可能会造成误判。B L A C K W E L I，等 3 2 3 通过目标物的出峰时间和在不同波长的响应强度比例进行判断，该研究中S C P 和T Y L 的检测波长为2 8 5n m，O T C 为3 5 5n m；另外在2 6 0n m 处检测S C P 和T Y L，在3 7 0n m处检测O T C，并分别比较标准溶液和环境样品中各个分析物在2 个波长下的峰面积比值(如S C P 和T Y I，在2 6 0、2 8 5n m，O T C 在3 5 5、3 7 0n m 的峰面积比值)，如果出峰时间和不同波长的峰面积比值均一致，可以进一步证实其为目标物，否则可能有杂质共逸出。最近，二级管阵列检测器(D A D)由于可以在线获取化合物的紫外光谱，其与高效液相色谱(H P L C)联用已经成为一种有效的定性和定量检测方法。大多数检测方法只针对某一类抗生素，而B A B I(；等L 3 3 1 采用H P L C U V D A D 实现了对废水中不同种类兽用抗生素(S A s、T M P、O T C、E N R 和青霉素G)的同时检测，检测限为0 1 4 0 0t-g L。青霉素的紫外检测通常需要用有毒的试剂如汞进行衍生化反应，P E N A 等呦 4 1 7 q 1 9 的研究以C，。为色谱柱，乙腈(含0 0 1(质量分数)的三氟乙酸)和水(含0 0 1 三氟乙酸)为二元流动相进行梯度淋洗实现8 一内酰胺类的色谱分离，而且无需衍生化即可采用H P L C U V D A D 检测废水中的8 种p 一内酰胺类抗生素，检测限达到8 2 4n g L。L C F L D 已被报道具有较低的检测限，通常F Q s(Q s)因本身具有荧光性，可以直接用F L D 进行检测，但对于本身不具有荧光性的化合物需衍生化来提高目标物的荧光特性以便检测。G O L E T等L 1 9 3 6 3 6 和N A K A T A 等L 3 4 1 采用L C F L D 对城市污水处理厂中的F Q s 进行了检测，并用M S 进行证实，结果发现在污水处理厂出水中仍能检出F Q s。P R A T 等副采用L C F L D 检测水体中的7 种F Q s和3 种Q s，以0 0 1m o l I。草酸水溶液和乙腈为二元流动相梯度淋洗，可以得到1 0 种抗生素较好的分离6 7中国科技论文在线http:/环境污染与防治第3 l 卷第1 0 期2 0 0 9 年l O 月效果，但低浓度样品的基线出现大幅度飘移，使得3种Q s 无法定量，这可能是由于梯度影响，因为在2 1m i n 时流动相的组成发生了急剧变化，最终只能对3种Q s 进行单独检测。丹诺沙星、双氟沙星和恶喹酸的检测限为0 0 5 肛g L，荧光性较弱的马波沙星为1-0 肛g I。，其余为0 1 0 5p g L。M O N T I U等 2 8 ”6 用荧光胺对S A s 进行衍生化后采用I。C F L D 检测废水和土壤中的S A s，检测限达到了1 6n g g。2 2 2L C M S 或液相色谱串联质谱(L C M 9)与L C U V 和L C F L D 相比，L C M S 因具有高灵敏度和实证能力而越来越多地用于抗生素分析。T U E R K 等钊用L C U V D A D、L C M S 和L C M S M S 对尿液中的S A s、F Q s 和8 一内酰胺类进行检测，I。C U V-D A D 因尿液成分复杂未能实现对目标物的检测，L C M S、L C M S M S 的检测限分别为0。4 7 0 0、0 0 1 0 9 0 肚g L。用于环境样品中抗生素检测的M S 主要有单四极质谱(q)、三重四极质谱(Q q Q)和离子阱质谱(I T)。q 的源内碰撞诱导解离(1 孓C I D)产生的大量碎片模式常被用于定量而很少用于定性。q 可以通过多选择离子记录(S I R)通道同时检测母体及其碎片离子实现定性，这种检测方法常用于简单组分的定量与定性分析，用于复杂组分中的只有零星报道L 3 川。在痕量分析中I T 不具有q 和Q q Q 的灵敏性，然而I T 高的选择性可以提高信噪比，其检测限可以达到某些环境样品中污染物的检测要求。B A T T 等 3 印采用I T 对污水处理厂中的S A s、T C s、F Q s 等进行检测，借助数据扫描可以同时获取全扫描数据和全扫描M S 2 数据，前者用于定量，后者用于结构确认，该方法的检测限为0 0 3o 1 9g L。C H A 等 3 钉采用I T 检测污水处理厂进水、出水和地表水中J 3 一内酰胺类的检测限分别达到1 3 1 8、8 1 5、8 1 0n g L。尽管Q q Q 的价格较为昂贵，但Q q Q 具有低的检测限，适用于环境样品中抗生素的检测分析，如N E B O T 等 4 叩检测水体中抗生素等人用药物的检测限达到0 0 3 0 9 6n g L。四极飞行时间(Q-T O F)M S 具有比其他M S更高的分辨率和灵敏度，最近已经被用于水体和沉积物中的药物、杀虫剂及其降解产物、表面活性剂等新型污染物的残留分析 4。文献报道的分析T C s 的M S 方法包括粒子流(P B)、快速原子轰击高温喷、常压化学离子化(A P C I)和电子喷雾离子化(E S I)等。其中A P C I 和E S I与串联M S 结合的方法因灵敏度高、重复性好而被6 8普遍采用 4 2 。V A N D E R F()R D 等 4 3 3 采用E S I 阳离子和阴离子模式以及A P C I 阳离子模式对水体中的内分泌干扰物、药物及个人护理品等2 7 种化合物进行检测，E S I 阳离子和阴离子模式下，除了氢可酮的信号增强外，其他化合物的响应都在很大程度上受到基质的抑制，相反，A P C I 阳离子模式下所有化合物均未受到基质效应的影响，该研究结果与其他人员的研究结果一致，即E S I 易受基质效应的影响，A P C I 无此影响。但E S I 比A P C I 更适合极性、中等非极性和热不稳定的物质，且E S I 已被报道具有比A P C I 更低的检测限，因此E S I 在环境样品抗生素检测中更为常用4“引。基质效应是M S 分析的主要问题之一，环境样品中的杂质抑制离子化使灵敏性大大降低，进而妨碍目标物的定量，目前已经有不同的方法用于降低或校正环境样品抗生素检测过程中的基质效应。增加样品前处理步骤来减少杂质可以降低基质效应，但是增加操作过程可能带来更多的分析误差，并非是环境样品快速检测分析的首选。Y A N G 等n 6 研究发现，用去离子水对污水处理厂进水进行稀释在一定程度上可以增强目标物的响应强度，这可能是因为杂质的干扰可以通过样品的稀释而降低，增强目标分析物的离子化。采用稀释样品方法减小基质效应要求检测仪器具有高的灵敏性，即具有低的L O Q。建立与样品相匹配的标准曲线在某些分析领域(如食品分析)中得到应用，尽管环境样品的成分复杂且时空差异大，几乎找不到与待测样品成分完全相同的空白样品，但有研究人员将其用于环境样品分析中也能得到较好的结果，如G O M E Z 等【4 7 3 在医院废水中加入标准溶液建立标准曲线以减少基质效应带来的误差，标准曲线的线性相关系数大于0 9 9。较为理想的方法是内标法，目前大部分已报道的方法是对所有的目标物采用1 个或2 个内标，然而R E N E W 等 4 8 1 1 61 1 8 发现，尽管磺胺甲嘧啶(内标)与磺胺二甲嘧啶和磺胺甲恶唑非常相似，但是这3 种S A s 的保留时间跨度较大(分别为9 5、1 2 6、1 8 0m i n)，杂质导致了不同的基质效应。G O B E L等L 4 列用同位素标记物作为内标时，目标物与内标相似的保留时间并不能保证定量完全准确，如尽管T M P 与内标有相似的保留时间(相差0 5r a i n)，但是T M P 的回收率并不令人满意，最好的方法是对每个目标物都设置同位素标记的内标。R E N E w等H 8 l 由于未能找到作为T M P 合适的内标而采用了标准加入法，加标质量浓度为1p g I。时的回收率中国科技论文在线http:/张桂香等环境样品中抗生素残留分析研究进展为9 8 1 0 9，然而这是一种费时、费力的定量方法，在多组分残留分析中较少采用。2 3 其他检测方法放射性免疫测定已被报道用于抗生素检测。该方法检测仪器简单，且不需要对分析物分离即可检测，是一种半定量方法，一般对成分复杂的环境样品灵敏度低。但Y A N G 等 5 0 应用该方法对河水中5种T C s 和6 种S A s 进行检测，检测限达到0 0 5t 比g L。他们认为，该方法能很好地对相关环境样品中的抗生素进行分析。毛细管电泳(C E)可经济有效地分离多种物质，且自动C E 仪器日益增多，这促进了人们对其用于常规分析的探索。近年来，C E 在抗生素检测中发挥了重要的作用。P E R E Z 等 5 1 采用C E 与D A D 联用对废水中痕量j 内酰胺类进行检测分析，其相对标准偏差为3 3 7 2，检测限为0 0 8 o 8 0“g L。T S C H M E I。A K 等哺幻研制的免疫传感器R i v e rA n a l y s e r 是基于反射荧光(T I R F)技术的全自动免疫分析装置。研究表明，与H P L C M S 和G C M S检测方法相比，免疫传感器不需要繁琐的样品前处理过程，具有更快速、灵敏的特点，可以用于水环境中抗生素、激素、内分泌干扰物和杀虫剂的监测和预警分析，该方法的检测限可以达到0 2 0n g L。酶联免疫反应测定(E L I S A)最早用于食品中土霉素的测定。H I M M E L S B A C H 等【5 3 1 已经将E I。I S A用于渔场的水和底泥中0 T C 的测定，发现不经过样品前处理即可检测到约1b t g I。的O T C，E l。I S A 可以得到与H P L C 一样令人满意的结果，已用于水和底泥等大量环境样品的初筛检测。3 结论与展望在前处理方法上，当环境基质的成分较复杂时，待测组分的回收率明显降低。因此，为了更准确地反映环境中各种抗生素的实际含量水平，需不断开发溶剂用量少、省时、高效的前处理技术和方法。目前，S P E 已经得到了广泛的应用。S P M E 不仅集取样、萃取、浓缩和进样为一体，而且具有操作简单、灵敏、省时、无需溶剂化等优点，应用前景广阔。在检测方法上，由于环境样品中抗生素含量低，这要求方法具有低的检测限。尽管M S 因仪器费用高还未能普及，但因其灵敏性高、重复性好等优点已越来越多地用于环境中抗生素残留分析。此外，研究人员不断尝试操作简单、成本低、耗时少、准确度和灵敏度高的检测技术，如C E。人们还借鉴其他研究领域的方法用于环境中抗生素残留的分析，如E U S A。总之，随着科学的发展和人们对抗生素类药物污染的重视，抗生素残留分析方法会越来越完善。参考文献：E 1 S C H I。O S E N E RMP，B E S T E RK P e r s i s t e n c eo fa n t i b i o t i c ss u c ha sm a e r o l i d e s，t i a m u l i na n ds a l i n o m y c i ni ns o i l f J 3 E n v i r o n m e n t a lP o l l u t i o n，2 0 0 6。1 4 3(3)：5 6 5 5 7 1 2 C R U ZMSD，A I D AMJL，B A R C E I，D D e t e r m i n a t i o no fa n t i m i c r o b i a l si ns l u d g ef r o mi n f i l t r a t i o nb a s i n sa tt w oa r t i f i c i a lr e c h a r g ep l a n t sb yp r e s s u r i z e dl i q u i de x t r a c t i o n l i q u i dc h r o m a-t o g r a p h yt a n d e mm a s ss p e c t r o m e t r y J J o u r n a lo fC h r o m a t o g r a p h yA。2 0 0 6，1 1 3 0(1)：7 2 8 2 3 2K I MSC，C A R l，S O NK T e m p o r a la n ds p a t i a lt r e n d si nt h eo c c u r r e n c eo fh u m a na n dv e t e r i n a r ya n t i b i o t