氯残留对生活饮用水中抗生素含量检测的影响初探
2020-07-31唐琨
唐 琨
(泰达水业有限公司水质监测中心 天津300457)
20世纪60年代以来,抗生素开始作为畜禽饲料添加剂被大量使用,导致环境中抗生素残留成为严重的生态问题[1]。抗生素大多为极性化合物,具有亲水、挥发性弱的特点,因而水体是受其污染的重灾区,目前,地下水、河水、城市污水等多种水体中已有所检出[2-3]。
本研究采用超高效液相色谱-质谱法分别对水源水及生活饮用水中 7种抗生素残留量进行检测。经实验发现,在仪器条件、样品处理均相同的条件下,水源水的加标回收率介于 60%~150%之间,而生活饮用水几乎没有回收或回收率很低,由此初步推测该结果可能是由于生活饮用水中氯残留所致。目前关于氯与抗生素之间相互影响的研究鲜有报道,仅有少数学者就此方面进行实验并指出两者之间存在着相互作用进而发生相互影响[4-8]。为明确氯是否为水源水与生活饮用水回收率产生差异的主要因素,通过开展以下实验,探究氯残留对生活饮用水中抗生素检测的影响。
1 材料与方法
1.1 标准物质
土霉素、金霉素、强力霉素、四环素、红霉素,农业部环境保护科研监测所,各100μg/mL。林可霉素、螺旋霉素均为德国 Dr.E公司产固体纯品。以上 7种物质配制成混标,同时检测。
1.2 试剂
去离子水:产自 Milli-Q 系统。甲酸:色谱级,Fisher公司。乙腈:色谱级,Merck公司。
1.3 仪器与耗材
仪器:Waters ACQUITY UPLC超高效液相色谱系统,Xevo TQD质谱检测器。色谱柱:ACQUITY UPLC®BEH C18 1.7μm 2.1×100mm 色谱柱。固相萃取柱:迪马科技有限公司PLS小柱(3cc,60mg)。
1.4 样品处理
取生活饮用水水样a和水样b各600mL。
向水样 b中加入 0.2g硫代硫酸钠进行脱氯;分别向水样 a和水样 b加入 0.5g Na2EDTA,充分混匀。将两水样分别均分为 3等份,每份 200mL,分别对其进行低、高浓度加标(表 1)。富集柱活化后,经大体积水样采集器与水样连接进行抽滤,控制流速为4~5mL/min,使水样完全通过固相萃取柱后干燥、洗脱浓缩并定容至1mL。
表1 样品加标浓度(μg/L)Tab.1 Sample spiked concentration(μg/L)
2 结 果
将水样 a与水样 b的浓缩液分别上机检测,经UPLC分析,分别得到 2组水样的高、低标加标回收率(表 2)。
表2结果显示,b水样组中林可霉素及四环素类抗生素的回收率均明显高于 a水样组。螺旋霉素、红霉素的回收率在2组水样中未表现出明显差异。
表2 水样a和水样b的低、高标加标回收率Tab.2 Recovery rate of low and high standard addition of water samples A and B
3 讨论和结论
工业生产四环素时,通常会向培养基中添加抑氯剂和氯的竞争性抑制剂,此二者协同作用,目的是为抑制氯离子进入四环素的分子结构中,从而使得四环素的含量可以到达 95%以上[4]。由此可见,氯与四环素类抗生素会发生一定的作用,可能是抑制其生成亦可能是促使其快速分解,这种作用使得四环素难以在有氯的环境下存在。同时由表 2结果可见,螺旋霉素和红霉素的回收率在2组水样中未表现出明显差异。
综上认为,氯并非与所有种类的抗生素都存在相互作用,氯残留对生活饮用水中抗生素检测的影响也因抗生素种类的不同而存在一定差异。通过本研究可以明确,在检测生活饮用水中的林可霉素和四环素类抗生素时,需对水样进行脱氯处理;若是对生活饮用水中的螺旋霉素及红霉素抗生素进行检测,则可不做脱氯处理;对于一些与氯相互作用机制不详的抗生素项目,则需先明确其作用机制,再确定样品处理方法,以保证实验的准确性。