高效液相色谱法测定有机-无机复合肥料中4种抗生素的含量
2022-01-08邓帆,龚宁
邓 帆,龚 宁
(贵州省产品质量检验检测院 贵州贵阳 550014)
为了防止畜禽在生长过程中遭受病毒的感染,饲养场经常使用抗生素进行预防,但畜禽对抗生素不能完全吸收,无法吸收的抗生素便通过粪便排放了到自然环境中。有资料显示[1],有机-无机复合肥料中有机组分主要为鸡粪、猪粪、牛粪、羊粪等畜禽粪污。饲养场中常用的抗生素主要有氨基糖胺类、四环素类、氯霉素类、多肽类等。如果长期施用含抗生素的有机-无机复合肥料,将会威胁土壤、水体和农产品的质量安全;人如果长期食用含有抗生素的产品,有可能会伤害人体的血液系统、肾脏、肝脏、心脏等,还会灭杀人体正常菌群,诱发耐药菌的产生。四环素类抗生素使用广泛,检出率较高,且常同时检出多种化合物。因此,对有机-无机复合肥料中四环素类抗生素含量的精准检测,在防止污染原料的非预期使用、避免环境污染、促进有机-无机复合肥料生产和粪肥还田、确保粮食安全和提高农产品品质等方面具有重要作用。
1 试验部分
1.1 试验原理
试样中的四环素类抗生素用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)-Mcllvaine-甲醇提取液振荡,离心提取,再通过氮吹仪浓缩,经固相萃取柱净化,浓缩、定容后,用高效液相色谱法进行测定,通过与保留时间比较进行定性,外标法定量。
1.2 试剂与仪器
1.2.1 试剂
抗生素混合标准储备液:1 mg/mL。
甲醇(CH3OH)、乙腈(C2H3N)为色谱纯,德国默克公司;磷酸二氢钠(NaH2PO4)、EDTA(C10H14N2Na2O8)、水合草酸(C2H2O4·2H2O)、柠檬酸(C6H8O7)为分析纯,上海阿拉丁生化科技股份有限公司。
EDTA溶液:称取EDTA 37.22 g,用水定容至1 000 mL,此溶液物质的量浓度为0.1 mol/L。
Mcllvaine溶液:0.4 mol/L磷酸二氢钾溶液1 000 mL与0.2 mol/L柠檬酸溶液294 mL混合,摇匀。
EDTA-Mcllvaine-甲醇提取液:移取EDTA溶液、Mcllvaine溶液、甲醇按体积比1∶1∶2混合,用氢氧化钠或盐酸调节pH为中性。
1.2.2 仪器
安捷伦1260型高效液相色谱仪,配备紫外检测器、二极管阵列检测器,安捷伦科技有限公司;TDL-40B型离心机,上海安亭科学仪器厂;SHA-BA型机械振荡提取仪,上海巨纳科技有限公司;Turbo Vap Lv型氮吹仪,美国Caliper公司。
1.3 标准溶液系列的配制
标准溶液:移取1 mg/mL的4种抗生素混合标准储备溶液10.00 mL定容至100 mL,配成质量浓度为100 μg/mL的标准溶液。
标准溶液系列:移取标准溶液0.50、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00 mL至100 mL容量瓶中,用EDTA-Mcllvaine-甲醇提取液定容,摇匀,配成质量浓度分别为0.50、1.00、2.00、5.00、10.00、20.00 μg/mL的标准溶液系列。
1.4 样品的制备
1.4.1 目标物的提取
准确称取1~2 g(精确至0.1 mg)样品于50 mL棕色离心管中,加入EDTA-Mcllvaine-甲醇提取液20 mL,于机械振荡提取仪提取20 min(室温,约25 ℃),将离心管取出置于离心机上,以转速4 500 r/min离心10 min,离心后将上层溶液转移至50 mL容量瓶中;离心管中残渣依次用20、10 mL EDTA-Mcllvaine-甲醇提取液重复上述步骤提取2次,合并上清液并定容至50 mL,待净化处理。
1.4.2 固相萃取装置净化
准确移取上清液5.00 mL置于氮吹仪上,室温(约25 ℃)吹至原体积的一半左右;加适量水稀释至体积约5 mL,以1 mL/min的速率通过已活化处理的固相萃取柱,依次用5 mL水、5 mL甲醇-水溶液淋洗固相萃取柱,减压抽干5 min;用5 mL草酸-甲醇溶液洗脱目标物,洗脱液用饱和NaOH溶液调至pH为5~6,置于氮吹仪吹至近干;用1 mL水溶解残渣,过0.22 μm的滤膜,待测[2]。
1.5 色谱条件
色谱柱:EC-C18柱,2.7 μm,3.0 mm×50 mm。
流速:0.8 mL/min。
柱温:色谱柱左右两端温度均为30 ℃。
进样量:20 μL。
检测波长:355 nm。
流动相A为甲醇-乙腈(1+1)溶液,流动相B为0.01 mol/L草酸溶液,梯度洗脱条件见表1。
2 结果与讨论
2.1 色谱条件的选择
按照文献[3]中流动相条件进行试验,结果表明,流动相A为甲醇-乙腈(1+1)溶液,流动相B为0.01 mol/L草酸溶液时,可实现色谱峰的基线分离。20 μg/mL的4种抗生素混合标准溶液的色谱图见图1。
2.2 标准曲线与检出限
按色谱条件测定4种抗生素混合标准溶液系列,以抗生素的质量浓度为横坐标,其对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线,得到4种抗生素的线性回归方程和相关系数,结果见表2。以3倍信噪比(S/N)计算4种抗生素的检出限[4],结果见表2。
由表2可知,4种抗生素的质量浓度在0.1~20.0 μg/mL范围内呈线性,相关系数均不小于0.999 8,检出限为0.75~1.0 mg/kg。
2.3 精密度和回收试验
空白样品中添加1 mg/kg的4种抗生素混合标准溶液的色谱图见图2。在选定的试验条件下,取已知4种抗生素含量的同一样品3份,分别添加1、5、10 mg/kg的4种抗生素混合标准溶液进行加标回收试验,每个加标水平重复测定3次,计算回收率和相对标准偏差(RSD),结果见表3。
表3 精密度和回收试验结果 %
由表3可知,加标回收率为96.7%~104%,RSD为1.6%~2.7%,表明方法稳定,具有较高的精密度和较好的回收率。
3 结语
试验采用EC-C18色谱柱进行分离,二极管阵列检测器检测,以外标法定量,高效液相色谱法测定有机-无机复合肥料中4种抗生素的残留量。方法具有灵敏度高、准确度高、精密度好等优点,可以满足有机-无机复合肥料中4种抗生素的检测需求。