阅读说明：本技术 一种沉积物中***药物残留的高通量高精度检测方法 (High-flux high-precision detection method for human and veterinary drug residues in sediment ) 是由 俞慎 洪兵 周敏 于 2018-07-03 设计创作，主要内容包括：本发明专利针对人兽药物多组分残留高通量痕量检测技术的不足,提供了一种沉积物中人兽药物残留的高通量高精度检测方法,所述方法可通过沉积物单一处理流程同时进行多类别多组分人兽药物残留的高通量痕量检测。所述发明专利检测技术流程包括沉积物样采集及保存,样品前处理,固相萃取富集,氮吹浓缩,定容,高效液相色谱串联质谱仪测定,数据分析和方法适用范围。本方法具备前处理方法简便高效、单批次检测药物组分多、所测药物精度高和不同pH的萃取剂萃取共同药物化合物的检测结果可进行交叉校验等特点,极大程度地克服了不同组分多次测定带来的分析误差,提高了沉积物样品中痕量残留人兽药物化合物不同组分间的可对比性和方法稳定性。随着可获取药物化合物标准物质的增加,可进一步扩展适用药物化合物范围。(The invention provides a high-flux high-precision detection method for human and animal medicine residues in sediments, aiming at the defects of a high-flux trace detection technology for human and animal medicine multi-component residues. The invention discloses a detection technical process which comprises the steps of sediment sample collection and storage, sample pretreatment, solid phase extraction and enrichment, nitrogen blowing and concentration, constant volume, high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry determination, data analysis and method application range. The method has the characteristics of simple and efficient pretreatment method, high single-batch detection of multiple drug components, high accuracy of the detected drugs, capability of cross-checking the detection results of the extraction of the common drug compounds by the extracting agents with different pH values and the like, greatly overcomes the analysis errors caused by multiple measurements of different components, and improves the contrast and the method stability among different components of trace residual human and animal drug compounds in sediment samples. With the increase of available drug compound standard substances, the range of applicable drug compounds can be further expanded.)

一种沉积物中***药物残留的高通量高精度检测方法

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种沉积物中***药物残留的高通量高精度检测方法。

背景技术

近年来，***药物因其具有持续大量使用、环境暴露增加、对水环境和人类健康存在潜在危害等特点作为新兴污染物受到广泛关注。药物大量和频繁用于人用和兽用药物治疗以及养蜂、畜禽和水产养殖过程中的生长促进剂等。由于不同生物体对药物摄取效率差异巨大以及污水处理厂中药物处理技术有限导致大量药物残留通过污水处理厂出水、生活污水、畜禽和水产养殖废水等排放方式直接或间接进入水环境。最终这些药物在水环境中的持续暴露会对生态系统和人体健康产生严重的负面影响，如抗性基因应激、内分泌干扰和微生物群落结构改变等。

由于***药物在环境介质中以痕量甚至超痕量水平存在，化合物种类繁多，理化性质各异，环境样品基质复杂，这些都给***药物检测带来了挑战。美国环保署提出了用于药物和个人护理品（PPCPs）的标准分析程序（EPA 1694），已为众多国家借鉴，但环境介质***药物残留高精度微量/痕量高通量分析技术有待提升，我国目前仍处于借鉴与适用性改良水平，尚未形成标准方法技术体系和环境质量标准，制约了药物残留环境污染问题的甄别、防治和管理。综上，本专利提供了一种沉积物中6大类86种***药物痕量残留的高通量高精度检测方法，具体药物清单见图1。

发明内容

本发明专利针对沉积物中***药物多组分残留高通量痕量检测存在的前处理复杂、回收率低和检出限高等众多技术不足，通过对仪器分析方法和前处理方法的优化，提供了一种沉积物中***药物残留的高通量高精度检测方法，所述方法可通过单一处理流程同时进行多类别多组分***药物残留的高通量痕量检测，具有前处理方法简便高效、单批次检测药物组分多、所测药物精度高等特点，极大程度地克服了不同组分多次测定带来的分析误差，提高了沉积物样品中痕量残留***药物化合物不同组分间的可对比性和方法稳定性。随着可获取药物化合物标准物质的增加，可进一步扩展适用药物化合物范围。

本发明所提供的一种沉积物中***药物残留的高通量高精度检测方法，方法流程包括：沉积物样采集及保存（1），样品前处理（2），固相萃取富集（3），氮吹浓缩（4），定容（5），高效液相色谱串联质谱仪测定（6），数据分析（7），方法适用范围（8）。所述方法依次进行，不可缺失或位序调整。

本发明专利通过以下方案解决其精度提高和多组分高效测定的关键技术问题：

所述方法流程（2）添加与***药物组分相应的同位素内标可消除实验过程中药物组分的损失；

所述方法流程（2）选取合适的萃取剂（磷酸盐缓冲液和乙腈）及萃取步骤提高沉积物中不同理化性质的药物组分的提取效率；

所述方法流程（2）添加二水合乙二胺四乙酸二钠络合Ca²⁺和Mg²⁺等碱金属离子及微量重金属离子，提高大环内酯类和四环素类抗生素的提取效率；

所述方法流程（6）选取合适的流动相组成及梯度洗脱程序提高***药物的分离效率；

所述方法流程（7）不同pH的萃取剂萃取共同药物化合物的检测结果进行交叉校验可提高方法稳定性和检测结果的可对比性；

所述方法流程（8）本发明方法现适用沉积物中6大类86种***药物化合物检测，随着可获得药物化合物标准物质的增加，可进一步扩展适用药物化合物范围。

附图说明

图1为6大类86种***药物清单。

图2为本发明方法的主要步骤流程图。

图3正离子模式（A）和负离子模式(B)下***药物及其同位素内标的总离子流图。

具体实施方式

本发明所述的沉积物中***药物多组分残留的高通量高精度检测方法具体实施方式如图2所示，方法流程包括：沉积物样采集及保存（1），样品前处理（2），固相萃取富集（3），氮吹浓缩（4），定容（5），高效液相色谱串联质谱仪测定（6），数据分析（7），方法适用范围（8）。所述方法依次进行，不可缺失或位序调整。

沉积物样采集及保存（1）：采集沉积物样品于450℃炙烧冷却后的玻璃瓶中，-20℃冷冻避光保存。

样品前处理（2）：沉积物样品冷冻干燥后研磨过0.15mm筛；准确称取2g沉积物样品（精确至0.0001g）于35mL离心管中，再往离心管中添加100ng同位素内标，4℃过夜；使用磷酸盐缓冲液和乙腈分三步超声萃取，三次萃取液混合后用超纯水定容至800mL，调节pH，加入Na₂EDTA·2H₂O，并充分混匀。

固相萃取富集（3）：依次使用10mL色谱纯甲醇和10mL超纯水活化HLB固相萃取柱（500mg，6mL），再将样品溶液转移至小柱上，转移完成后样品瓶以2×50mL分析纯甲醇-水（5:95，体积比）冲洗。

氮吹浓缩（4）：使用2×5mL超纯水淋洗小柱，弃去上述滤液；使用水浴氮吹仪氮吹干HLB固相萃取柱中水分；12mL色谱纯甲醇洗脱；洗脱液使用水浴氮吹仪和高纯氮于35℃水浴蒸发至快干。

定容（5）：使用色谱纯甲醇-水（1:1，体积比）定容至1mL，经0.2μm针头式滤器过滤至色谱瓶，待高效液相色谱串联质谱仪测定。

高效液相色谱串联质谱仪测定（6）：

1.高效液相色谱条件

a）色谱柱：Kinetex C18，100mm×2.1mm×2.6μm；

b）流动相：有机相：色谱纯甲醇；水相：0.1%甲酸水 + 2mmol/L乙酸铵溶液；

c）流速：0.3mL/min；柱温：40℃；进样量：10μL；

d）梯度洗脱程序：0-1.0min，有机相比例保持15%；1.0-2.0min，有机相比例从15%线性升至30%；2.0-5.0min，有机相比例从30%线性升至40%；5.0-10.0min，有机相比例从40%线性升至50%；10.0-14.0min，有机相比例从50%线性升至70%；14.0-16.0min，有机相比例从70%线性升至100%；16.0-20.0min，有机相比例保持100%；20.0-25.0min，有机相比例保持15%；25.0min结束；

2.串联质谱条件

a）分析仪器：安捷伦高效液相色谱-串联质谱联用仪（ABI 6500 Q TRAP HPLC/MS/MSSystem）；

b）离子源：电喷雾电离源（ESI）；

c）扫描方式：多反应监测模式（MRM），正离子模式和负离子模式同时扫描监测；

d）气帘气：25psi；碰撞气：9psi；雾化气：50psi；干燥气：60psi；

e）离子源喷雾电压：5500V（正离子模式），-4500V（负离子模式）；

f）质谱离子源温度：650℃；

h）气帘气、碰撞气为高纯氮气；雾化气为零级空气；干燥气为洁净干燥空气。

数据分析（7）：采用内标法定量；不同pH的萃取剂萃取共同药物化合物的检测结果可进行交叉校验。

方法适用范围（8）：本发明方法现适用沉积物中6大类86种***药物化合物检测，随着可获得药物化合物标准物质的增加，可进一步扩展适用药物化合物范围；方法精度说明：参照GB/T 6379.1和GB/T 6379.2 的方法要求，所建立的地表水方法（pH3 + 1gNa₂EDTA·2H₂O）在10ng/g添加水平范围内的平均回收率为50%～150%，相对标准偏差均小于19%；在100ng/g添加水平范围内的平均回收率为50%～150%，相对标准偏差均小于17%。所建立的地表水方法（pH9 + 1g Na₂EDTA·2H₂O）在10ng/g添加水平范围内的平均回收率为50%～149%，相对标准偏差均小于28%；在100ng/g添加水平范围内的平均回收率为53%～149%，相对标准偏差均小于18%。