獸藥抗生素可以通過藥物生產(chǎn)排放、污水處理排放、處理未使用的或過期的藥物、坡面徑流、施用投喂過抗生素的牲畜的糞便作為肥料等多個方式進入環(huán)境,其中,最主要途徑為施用投喂過抗生素的牲畜糞便于農(nóng)田(圖1)
研究發(fā)現(xiàn),進入人類和動物體內(nèi)的抗生素不會被全部吸收,約有30%−90%會隨著尿液或糞便排出。因未被利用和處理,每年約3800噸抗生素被排放到環(huán)境中,其中約46%的抗生素排至水體中,剩余部分則通過農(nóng)業(yè)施肥和污泥回用擴散到土壤環(huán)境中。對大多數(shù)畜禽來說,在施藥兩天后能在其排泄物會回收到72%活性成分。四環(huán)素,土霉素,磺胺二甲嘧啶,恩諾沙星,泰樂菌素等獸藥抗生素在豬糞,牛糞,雞糞中普遍地被檢測到,其中四環(huán)素類的排泄率為69%-86%,磺胺類的排泄率為80%-90%,喹諾酮類的排泄率為30%-83.7%,大環(huán)內(nèi)酯類的排泄率為50%-100%。
除了過量使用抗生素所造成的的不良反應外,環(huán)境抗生素污染的真正危害在于加劇細菌耐藥性,會帶來生態(tài)圈和人體不可逆轉(zhuǎn)的損害。因為當使用某種抗生素時,總有一些細菌,對這種抗生素是耐藥的,使用過抗生素以后,對抗菌藥敏感的菌被殺死,但耐藥菌卻“安然無恙”,同時,因為失去了競爭對手,耐藥細菌會愉快地生長,直至接近或超過之前的水平,繼續(xù)在細菌、動物和人類之間傳播。而此時再使用之前的抗生素,對這些耐藥菌已經(jīng)沒有作用了。由此可見,本來要殺敵的抗生素卻使敵人變得更加強大,“超級細菌”由此而生。耐抗生素病原菌的出現(xiàn),已經(jīng)成為公共衛(wèi)生危機之一。因此研究這類抗生素的污染處理技術顯得尤為重要,本文以四環(huán)素為例,針對多種樣品中抗生素殘留的前處理提供一站式服務,旨在為實驗室人員提供更加智能高效的前處理方案。
01 提取
動物源性食品
準確稱量1.00 g于MHS-60多樣品均質(zhì)系統(tǒng)均質(zhì)后的樣品于50 mL塑料離心管中,向其中EDTA緩沖液8 mL,用MultiVortex多樣品渦旋混合器渦旋1 min,超聲20 min,-2℃1000 rpm離心5 min,收集上清液。殘渣中加入磷酸鹽緩沖液8 mL,重復提取1次,合并兩次提取液,混勻備用。
植物源性食品
稱取10.0 g于MultiGrinder高通量智能動植物研磨均質(zhì)儀切成碎末的新鮮蔬菜樣品于具塞三角瓶中,加入20 mL 0.02 mol/L氯化鎂-檸檬酸混合溶液于45℃下振蕩提取45 min,過濾,殘渣再用20 mL甲醇重復提取1次,FlexiVap全自動智能平行濃縮儀揮發(fā)除去甲醇,用5 mL 0.02 mol/L氯化鎂-檸檬酸混合溶液復溶,與氯化鎂-檸檬酸提取液混合后待過柱凈化富集。
飼料樣品
準確稱取3.0 g樣品(準確至0.01 g),置于50 mL具塞錐形瓶中,加入甲醇10 mL,MultiVortex多樣品渦旋混合器旋渦混勻1 min,加入鹽酸溶液30 mL,MultiVortex多樣品渦旋混合器旋渦混勻1 min,超聲20 min,移至50 mL離心管中,5 000 rpm離心10 min,取上清液,待凈化。
土壤樣品
風干后的土壤樣品,粉碎機粉碎后,過60目篩網(wǎng),準確稱取15 g過篩網(wǎng)后的樣品,置于iQSE-06智能快速溶劑萃取儀的萃取池中,加20 g硅藻土,以V(甲醇):V(乙腈)=2:1溶劑進行提??;提取完畢后,將提取液置FlexiVap全自動智能平行濃縮儀中氮吹至近干(控制溫度45℃),加1.0 mL甲醇溶解殘渣,MultiVortex多樣品渦旋混合器渦旋1 min后,用0.22 μm濾膜過濾即得,快速溶萃取條件見下表。
表1 快速溶劑萃取條件
化妝品樣品(一般無需凈化)
準確稱取1 g均勻試樣(精確至0.01 g),置入50 mL塑料離心管中,加入約20 mL甲醇-草酸溶液(v1:1),MultiVortex多樣品渦旋混合器渦旋混勻后,用甲酸或氨水調(diào)節(jié)pH至7.0,超聲提取20 min,以4 000 rpm離心3 min。上清液轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶,用甲醇定容。過0.22 μm濾膜,供高效液相色譜儀測定。
02 凈化
各類樣品的凈化均可以用iSPE-864全自動智能固相萃取儀來完成,具體方法如下表所示
方法參考
動物源性食品:GB 31658.17-2021 食品安全國家標準 動物性食品中四環(huán)素類、磺胺類和喹諾酮類藥物殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法
植物源性食品:賀德春, 吳根義, 許振成,等. 小白菜和白蘿卜對四環(huán)素類抗生素的吸收累積特征[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報, 2014, 33(6):5.
飼料:DB13/T 1384.2-2011 飼料中土霉素、四環(huán)素、金霉素的測定
土壤提?。好? 孫志洪, 張麗. HPLC-MS/MS法測定養(yǎng)殖場土壤中6種常見抗生素微量殘留[J]. 化學試劑, 2021, 43(7):6.
土壤凈化:NY/T 3787-2020 土壤中四環(huán)素類、氟喹諾酮類、磺胺類、大環(huán)內(nèi)酯類和氯霉素類抗生素含量同步檢測方法 高效液相色譜法
化妝品:SN/T 3897-2014 化妝品中四環(huán)素類抗生素的測定
上述處理方案中使用到的儀器
MultiVortex多樣品渦旋混合器優(yōu)勢
• 高通量 配置多種規(guī)格樣品管
• 高轉(zhuǎn)速應對各種難溶樣品
• 可預存12種渦旋程序
MHS-60 多樣品均質(zhì)系統(tǒng)優(yōu)勢
• 可同時均質(zhì)6個樣品
• 刀頭自動嚙合,噪音小,占地面積小
• 可預存12種均質(zhì)程序
MultiGrider高通量智能動植物研磨均質(zhì)儀優(yōu)勢
• 三維立體振蕩技術,進行高動能撞擊或摩擦
• 智能安全防護,運行開始后自動鎖緊防護罩
• 可儲存32種以上研磨均質(zhì)方法和程序提取曲線
iSPE-864全自動智能固相萃取儀優(yōu)勢
• 八通道,可批量處理64個樣品
• 自動完成活化、上樣、淋洗、氮吹、洗脫等全流程
FlexiVap-12/24 全自動智能平行濃縮儀優(yōu)勢
• 氮吹角度自動調(diào)節(jié)(0-90°),先斜吹后直吹
• 同時濃縮12/24個大體積樣品,替代傳統(tǒng)旋蒸 氮吹模式
• 各通道獨立控制,均配備紅外液位傳感器實現(xiàn)精確定容
FV32Plus全自動高通量智能平行濃縮儀優(yōu)勢
• 高通量,最多可以同時處理32個樣品
• 集合針追隨和針渦旋雙模式
• 各通道獨立控制,均配備紅外液位傳感器實現(xiàn)精確定容
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