HPLC法在次氯酸钠降解企业产四环素残留中的应用

马琳 李雪晴（银川能源学院石油化工学院，宁夏银川750100）

HPLC法在次氯酸钠降解企业产四环素残留中的应用

马琳 李雪晴（银川能源学院石油化工学院，宁夏银川750100）

本研究建立了一种利用化学法对企业产四环素药渣中的四环素残留进行降解的手段，并采用高效液相色谱法进行检测分析。经研究表明四环素残留经次氯酸钠降解后，降解率高于60%。该方法效果良好，反应时间短，经济效益高，将其应用于工业生产，为企业四环素药渣中的四环素残留处理提供了可借鉴的方法和思路。

高效液相色谱法；四环素残留；化学法降解

四环素因其抗菌谱广、高效价廉、性质稳定等优势被普遍使用于禽畜类的饲养和水产养殖业中[1、2]，我国即是四环素的原产大国亦是其使用大国[3]。在四环素的生产过程中产生了大量的废弃药渣，这些药渣中虽含有丰富的营养物质，但因其残留有未分离完全的四环素类抗生素，极大程度地限制了药渣的回收再利用[4]。

目前，在对抗生素降解产物的研究领域中，通常使用的检测方法为：微生物法、薄层色谱法、高效液相色谱法以及液相色谱质谱法[5]。高效液相色谱法由于具有高效分离和高灵敏度的特点，成为现阶段在抗生素降解产物研究领域中最为广泛使用的一种理化检测方法[6-8]。目前，国内外对四环素的降解研究多停留在实验室水平且研究方法比较单一，对降解产物的检测分析也处于探索阶段。因此，建立一种合理且适用于企业生产四环素药渣中残留四环素去除并进行检测的方法成为企业亟待解决的问题。

1 实验部分

1.1 材料与试剂

1.1.1 供试样品

四环素药渣（四环素生产企业提供）；盐酸四环素(TC)纯品由四环素生产企业提供。

1.1.2 实验用试剂

盐酸四环素标品（TC，纯度≥99%）、差向四环素（ETC，对照品）、脱水四环素（ATC，对照品，中国药品检验所）、差相脱水四环素（EATC，对照品）；

色谱纯甲醇、乙腈和甲酸，超纯水，蒸馏水；

优级纯草酸，草酸溶液由超纯水配制；

次氯酸钠(NaClO，有效Cl≥10%)，盐酸，氢氧化钠均为分析纯；

0.1mol·L-1EDTA-Mcllvaine缓冲溶液：称取Na2HPO410.90 g，柠檬酸(含1个结晶水)12.90g，EDTA-Na237.20 g，以蒸馏水溶解后，移至1 L容量瓶中，定容，调节pH至4.00±0.05。

1.1.3 仪器设备

表1-1 试验所用仪器、型号及厂家Table 1-1 Instrument model and manufacturer in this test

1.2 实验方法

1.2.1 标准品储备液的配制

分别称取0.01g的四环素（TC），差向四环素（ETC），差向脱水四环素（EATC），脱水四环素（ATC），用甲醇溶液溶解后，定容至100 ml的棕色容量瓶中，即配制得到质量浓度100 mg·L-1的标准溶液，置于4℃冰箱中避光保存，待用。

1.2.2 色谱条件

高效液相色谱

色谱柱：InertSustain HC-C18(4.6×150 mm，5um)，检测波长300 nm；柱温：30℃；进样量：20 μL；流动相：有机相（乙腈：甲醇=2:1）-水相（0.01 mol·L-1草酸）=35：65（V/V）；流速：0.8 mL·min-1。

1.2.3 NaClO降解企业产四环素药渣

称取四环素药渣5 g(精确至0.0001 g)12份，置于50 mL烧杯中，分两组试验（原渣和用水稀释后的药渣），分别在两组试样中各加入1 ml和5 ml的NaClO溶液，探讨其对四环素的降解效果。四环素原渣经NaClO降解后用15 mL 0.1 mol·L-1Na2EDTA-Mcllvaine缓冲溶液溶解，超声10 min，8000 r·min-1离心10 min后，取上清液，沉淀残渣以15 mL提取液溶解，进行二次提取，再经超声波震荡，重复上述操作进行第三次提取，离心后合并三次上清液，0.22μm滤膜过滤，待测。

NaClO对四环素的降解率按公式（1）进行计算。

式中，X为四环素的化学降解率，C0为未经NaClO降解的四环素浓度（mg·L-1），Ct为经NaClO降解后的四环素浓度（mg·L-1）。

2 结果与讨论

2.1 企业产四环素药渣经NaClO降解后检测分析

由图2-1可知，工业产品四环素药渣中依然残留有一定浓度的四环素，其中四环素，差相四环素，差相脱水四环素都有明显的吸收峰出现。图2-4显示经酵母菌等发酵处理后的四环素药渣中的四环素含量明显降低，说明发酵法处理是去除四环素药渣中残留四环素的一个重要途径，但仍有一定的抗生素残留，去除并不充分。由图2-1到2-6可以看出，将原渣用水稀释后再与NaClO溶液反应，降解效果较好，且降解率均大于60%，说明四环素原渣粘稠度较高影响了NaClO与四环素分子的有效接触，导致反应不充分，依据实验谱图及数据说明利用NaClO溶液降解四环素药渣中残留的四环素方法是可行的。

图2-1 四环素药渣原样色谱图Fig.2-1 Chromatogram of tetracycline dregs

图2-2 四环素药渣原样经NaClO处理色谱图Fig.2-2 HPLC chromatograms of tetracycline dregs after treatment with sodium hypochlorite

图2-3 四环素药渣原样稀释后经NaClO处理色谱图Fig.2-3 HPLC chromatograms of diluted tetracycline dregs

图2-4 发酵后四环素药渣色谱图Fig 2-4 HPLC chromatogram of tetracycline dregs after treatment with sodium hypochlorite after fermentation

图2-5 发酵后四环素药渣经NaClO处理色谱图图Fig 2-5 HPLC chromatograms tetracycline dregs after fermentaion by sodium hypochlorite treatment

2-6发酵后四环素药渣稀释经NaClO处理色谱图Fig 2-6 HPLC chromatograms of dilution tetracycline dregs after fermentaion by sodium hypochlorite treatment

3 结语

（1）经HPLC法检测得出NaClO溶液对四环素药渣中残留的四环素有明显的降解效果，且该检测结果谱图说明经降解后产生了新物质。

（2）在研究利用HPLC法检测NaClO溶液对四环素药渣中残留的四环素降解的过程中发现微生物与化学法相结合更有利于企业产四环素药渣的无害化处理，符合工学一体化研究理念。

[1]Pei Z G，Yang S，Li L Y，et al．Effects of copper and aluminum on the adsorption of sulfathiazole and tylosin on peat and soil[J]．Environmental Pollution，2014，184：579-585

[2]Cheng D M，Liu X H，Wang L，et al．Seasonal varia⁃tion and sediment-water exchange of antibiotics in ashallow⁃er large lake in North China[J]．Science of the Total Envi⁃ronment，2014，476-477：266-275

[3]Ali M，Wang J J，DeLaune R D，et al．Effect of re⁃dox potential and pH status on degradation and adsorption be⁃havior of tylosin in dairy lagoon sediment suspension[J]．Che⁃mosphere，2013

[4]Sanderson H，Ingerslev F，Brain R A．Dissipation of oxytetracycline，chloretracycline，tetractline and doxycycline us⁃ing HPLC-UV and LC/MS/MS under aquatic semi- fi el dmicro⁃cosm conditions[J]．Chemosphere 2005，60：619-629

[5]Granelli K，Branzell C．Rapid multi-residue screen⁃ing of antibiotics in muscle and kidney by liquid chromatogra phy electrospray ionization-tandem mass spectrometry．Analyti⁃ca Chimica Acta，2007，586：289

[6]Zhang Y，Jiang H Y，Shen J Z，et al．Residue deple⁃tion of til-micosin in chicken tissues[J]．American Chemical Society，2004，52(9)：2602-2605

[7]Ho Y B，Zakaria M P，Latif P A．Degradation of vet⁃erinary antibiotics and hormone during broiler manure composting[J]．Bioresource Technology，2013

[8]Shalaby A R，Nadia A S．Validation of HPLC meth⁃od for determination of tetracycline residues in chicken meat and liver[J]．Food Chemistry，2011，124：1660-1666

【课题项目】银川能源学院校级课题“化学法降解四环素产物的机理研究”（编号：2015-KY-Y-04）

马琳（1987-），女，回族，宁夏吴忠人，硕士，银川能源学院石油化工学院，助教，研究方向：分析化学