基于固相萃取-超高效液相色谱-静电场轨道阱质谱测定水中46种抗生素的方法与流程

本发明属于水质检测领域，具体涉及一种基于固相萃取（spe）-超高效液相色谱(uplc)-静电场轨道阱质谱（q-orbitrap）测定水中46种抗生素的方法。

背景技术：

1、抗生素药物中具有代表性的有β-内酰胺类、磺胺类、喹诺酮类、大环内酯类和氨基糖苷类等种类。抗生素类药物是人和畜牧养殖业用药的重要组成部分，且大部分药物不会参与生物体内的化学反应，均以原药的形式排出体外进入自然环境中。据研究报道，地表水中存在的主要抗生素有磺胺类（约占24.6%），喹诺酮类（约占24.6%）及大环内酯类（约占16.9%），浓度水平因地域、人口和经济发展水平等因素而不同，总体在1 μg/l以下。长期大量的抗生素排放对生态环境安全造成潜在危害，生物耐药性逐渐提高。抗生素类目前被列为新污染物进行重点管控以降低其大量使用和排放产生的潜在风险。因此需要建立高通量，高普适性检测方法以便高效准确定性定量环境水种各类抗生素。

2、目前抗生素的检测方法主要有色谱法，色谱质谱法，毛细管电泳法，表面增强拉曼光谱法等。其中色谱质谱法具有良好的定性和准确的定量能力，被广泛应用在环境和食品检测领域。但已报道的方法中，缺少针对多种类、多目标物同时检测的方法，且多类目标物的提取效果较差。同时目前的检测方法，其分辨率和质量准确性、对复杂样品基质抗干扰能力和多目标物同时检测准确定性能力有待提高。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于固相萃取（spe）-超高效液相色谱(uplc)-静电场轨道阱质谱（q-orbitrap）测定水中46种抗生素的方法。

2、本发明为了实现上述目的所采用的技术方案为：

3、本发明提供了一种基于固相萃取-超高效液相色谱-静电场轨道阱质谱测定水中46种抗生素的方法，包括以下步骤：

4、（1）标准溶液配制

5、分别称取标准物质，用甲醇溶解后定容，得初始溶液；取初始溶液并用甲醇定容，得标准储备液；取适量标准储备液配制标准使用液，并用初始流动相定容；

6、（2）样品处理

7、量取经过滤的样品加入甲酸调节样品ph，将水样过oasis prime hlb固相萃取柱，保持柱内填充物湿润下用甲醇水溶液淋洗萃取柱，弃去淋洗液，用氮气吹干萃取柱，然后用甲醇洗脱，收集洗脱液，氮吹至近干，用初始流动相定容，待测；

8、（3）采用超高效液相色谱-静电场轨道阱质谱进行检测。

9、进一步的，步骤（1）中，所述初始溶液的浓度为1.0 mg/ml；所述标准储备液的浓度为20.0 mg/l；所述标准使用液的浓度为1，5，10，50，100，200 μg/l。

10、进一步的，步骤（2）中，调节样品ph为3；所述水样的过柱速率为不超过5 ml/min。

11、进一步的，步骤（2）中，所述oasis prime hlb固相萃取柱预先依次用6 ml甲醇、6ml水活化。

12、进一步的，步骤（2）中，所述甲醇水溶液的体积浓度为10%。

13、进一步的，步骤（1）和（2）中，所述初始流动相是由含0.1%甲酸的5mmol/l甲酸铵水溶液和甲醇按体积比9：1组成

14、进一步的，步骤（3）中，所述超高效液相色谱的条件：biphenyl色谱柱，规格为100mm×2.1 mm，2.6 μm，柱温25 ℃，进样体积5 μl，流动相a为含0.1 %（ v/ v）甲酸的5 mmol/l甲酸铵水溶液，b为甲醇，流速0.2 ml/min，梯度洗脱。

15、进一步的，所述梯度洗脱的程序：0 min（10%b）-1 min（10%b）-12 min（90%b）-18min（90%b）-18.1 min（10%b）-20 min（10%b）

16、进一步的，所述质谱的条件：电喷雾离子源（esi），正离子模式，鞘气流速40 a.u.，辅助气流速10 a.u.，离子传输管温度350 ℃，毛细管电压3.5 kv；扫描模式：数据依赖型（dda）扫描模式；二级扫描峰数（topn）：5；包含列表（inclusion）：on；排除列表（exclusion）：on；一级扫描分辨率r=70000（200 m/ z）；扫描范围50-750 m/ z；自动增益控制（agc target）：5104；最大注入时间（injection time）：20 ms；二级扫描分辨率r=17500（200 m/ z）；自动增益控制（agc target）：5104；最大注入时间（injection time）：20 ms；碰撞能量（nce）：45 ev。

17、本发明提供的测定方法，检测的46种抗生素为：磺胺醋酰、磺胺二甲嘧啶、磺胺嘧啶、甲氧苄啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶、吡哌酸、诺氟沙星、氟罗沙星、磺胺甲基嘧啶、依诺沙星、培氟沙星、马波沙星、氧氟沙星、达氟沙星、环丙沙星、磺胺甲噻二唑、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺甲噁唑、磺胺二甲异唑、洛美沙星、磺胺对甲氧嘧啶、磺胺二甲基异嘧啶、恩诺沙星、阿奇霉素、磺胺氯代哒嗪、磺胺甲氧哒嗪、磺胺地索辛、苯酰磺胺、奥比沙星、磺胺氯吡嗪、加替沙星、磺胺苯吡唑、沙拉沙星、二氟沙星、磺胺多辛、磺胺喹嚦啉、替米考星、竹桃霉素、司帕沙星、红霉素、克拉霉素、西诺沙星、恶喹酸、萘啶酸、氟甲喹。

18、本发明的有益效果为：

19、（1）本发明建立了一种利用超高效液相色谱（uplc）-静电场轨道阱质谱（q-orbitrap）检测环境水体中3大类46种抗生素的方法，与现有技术相比，该方法能够覆盖更多的目标物种类和数量，且本发明提供的前处理方法，能够有效提高目标物的提取效率，降低基质干扰；

20、（2）本发明可以高效准确的对目标化合物进行定性定量，减少了串联质谱对目标物逐个优化碎裂能量的步骤。同时，本发明提供的流动相、色谱柱及固相萃取（spe）参数，能够提升目标物的响应值，去除杂质干扰，提升了方法的检出和定量能力。本方法具有覆盖面广、抗干扰能力强、分析速度快、定性定量准确的优点。

技术特征：

1.一种基于固相萃取-超高效液相色谱-静电场轨道阱质谱测定水中46种抗生素的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，所述初始溶液的浓度为1.0mg/ml；所述标准储备液的浓度为20.0 mg/l；所述标准使用液的浓度为1，5，10，50，100，200μg/l。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，调节样品ph为3；所述水样的过柱速率为不超过5 ml/min。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述oasis prime hlb固相萃取柱预先依次用6 ml甲醇、6 ml水活化。

5.根据权利要求1、3或4所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，所述甲醇水溶液的体积浓度为10%。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）和（2）中，所述初始流动相是由含0.1%甲酸的5mmol/l甲酸铵水溶液和甲醇按体积比9：1组成。

7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述超高效液相色谱的条件：biphenyl色谱柱，规格为100 mm×2.1 mm，2.6 μm，柱温25 ℃，进样体积5 μl，流动相a为含0.1 %（v/v）甲酸的5 mmol/l甲酸铵水溶液，b为甲醇，流速0.2 ml/min，梯度洗脱。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述梯度洗脱的程序：0 min（10%b）-1 min（10%b）-12 min（90%b）-18 min（90%b）-18.1 min（10%b）-20 min（10%b）。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述质谱的条件：电喷雾离子源（esi），正离子模式，鞘气流速40 a.u.，辅助气流速10 a.u.，离子传输管温度350 ℃，毛细管电压3.5 kv；扫描模式：数据依赖型（dda）扫描模式；二级扫描峰数（topn）：5；包含列表（inclusion）：on；排除列表（exclusion）：on；一级扫描分辨率r=70000（200 m/z）；扫描范围50-750 m/z；自动增益控制（agc target）：5104；最大注入时间（injection time）：20ms；二级扫描分辨率r=17500（200 m/z）；自动增益控制（agc target）：5104；最大注入时间（injection time）：20 ms；碰撞能量（nce）：45 ev。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，检测的46种抗生素为：磺胺醋酰、磺胺二甲嘧啶、磺胺嘧啶、甲氧苄啶、磺胺噻唑、磺胺吡啶、吡哌酸、诺氟沙星、氟罗沙星、磺胺甲基嘧啶、依诺沙星、培氟沙星、马波沙星、氧氟沙星、达氟沙星、环丙沙星、磺胺甲噻二唑、磺胺间甲氧嘧啶、磺胺甲噁唑、磺胺二甲异唑、洛美沙星、磺胺对甲氧嘧啶、磺胺二甲基异嘧啶、恩诺沙星、阿奇霉素、磺胺氯代哒嗪、磺胺甲氧哒嗪、磺胺地索辛、苯酰磺胺、奥比沙星、磺胺氯吡嗪、加替沙星、磺胺苯吡唑、沙拉沙星、二氟沙星、磺胺多辛、磺胺喹嚦啉、替米考星、竹桃霉素、司帕沙星、红霉素、克拉霉素、西诺沙星、恶喹酸、萘啶酸、氟甲喹。

技术总结
本发明属于水质检测领域，具体涉及一种基于固相萃取（SPE）‑超高效液相色谱(UPLC)‑静电场轨道阱质谱（Q‑orbitrap）测定水中46种抗生素的方法。该方法通过以下步骤实现：首先配制标准溶液；然后进行样品处理；最后采用超高效液相色谱‑静电场轨道阱质谱进行检测。本发明建立了一种利用超高效液相色谱（UPLC）‑静电场轨道阱质谱（Q‑orbitrap）检测环境水体中3大类46种抗生素的方法，与现有技术相比，该方法能够覆盖更多的目标物种类和数量，且本发明提供的前处理方法，能够有效提高目标物的提取效率，降低基质干扰；本发明可以高效准确的对目标化合物进行定性定量，减少了串联质谱对目标物逐个优化碎裂能量的步骤。同时，本发明提供的流动相、色谱柱及固相萃取（SPE）参数，能够提升目标物的响应值，去除杂质干扰，提升了方法的检出和定量能力。本方法具有覆盖面广、抗干扰能力强、分析速度快、定性定量准确的优点。

技术研发人员：熊大伟,王月,贺祥珂,王恬,李桂晓,高翠玲
受保护的技术使用者：山东省产品质量检验研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/9