遏制環境水質抗生素風險，一針法快速分析21種磺胺類藥物
導讀
我國作為抗生素的生產和使用大國，普遍存在著抗生素濫用和無序排放等現象，這使得細菌耐藥性問題更加嚴峻。環境中抗生素的來源主要包括生活污水、醫療廢水以及動物飼料和水產養殖廢水排放等。有調查顯示，磺胺類藥物是我國水環境中主要殘留的抗生素。
磺胺類藥物及危害
磺胺類藥物(Sulfonamides, SAs)是一類人工合成的抗菌藥物，具有抗菌譜廣、吸收迅速，較為穩定和不易變質等優點?；前奉愃幬锒际且詫Π被交酋０罚ê喎Q磺胺）為基本結構的衍生物。
磺胺結構式
細菌在生長繁殖過程中，需要合成二氫葉酸，而磺胺類藥物的化學結構與對氨苯甲酸（PABA）類似，能與PABA競爭二氫葉酸合成酶，影響了二氫葉酸的合成，使細菌生長和繁殖受到抑制。
磺胺類藥物對許多革蘭氏陽性菌和一些革蘭氏陰性菌、諾卡氏菌屬、衣原體屬和某些原蟲均有抑制作用。磺胺類藥物在環境中的殘留和長期存在,會脅迫微生物產生耐藥性, 并進一步通過食物鏈傳遞到人體，引起細菌耐藥性并威脅人類生命安全。
分析方案
為準確監測飲用水水源、地表水和地下水等環境水體中磺胺類藥物的污染水平，使用島津超快速三重四極桿液質聯用儀，建立了一種同時檢測 21 種磺胺的快速、靈敏、準確的方法。
島津超快速三重四極桿液質聯用儀
方案優勢
1. 21種磺胺類抗生素，一針進樣13 min即可完成全部分析；
2. 水樣前處理過程簡單且無需氮吹濃縮和富集；
3. 檢測特異性強，能夠有效排除共流出化合物的干擾，提高結果準確性；
4. 優異的掃描速度，不用設置分段集采，可獲得更全面的質譜信息；
5. 與超快速分析匹配的出色靈敏度，減小進樣體積也能滿足檢測要求；
6. 結果重現性良好，能夠適應高強度基質樣品連續分析。
前處理方法
參考SC/T 9436-2020 《水產養殖環境（水體、底泥）中磺胺類藥物的測定 液相色譜-串聯質譜法》中的樣品提取和凈化方法。
水樣前處理流程圖
標準溶液譜圖
磺胺脒等21種磺胺類藥物的混合標準溶液色譜圖（10ng/mL）如下圖所示：
注：1、磺胺脒；2、磺胺醋酰；3、磺胺嘧啶；4、磺胺二甲嘧啶；5、磺胺噻唑；6、磺胺吡啶；7、磺胺甲嘧啶；8、磺胺對甲氧嘧啶；9、磺胺二甲唑；10、磺胺甲噻二唑；11、磺胺索嘧啶；12、甲氧芐啶；13、磺胺甲氧嗪；14、磺胺氯噠嗪；15、磺胺甲噁唑；16、磺胺間甲氧嘧啶；17、磺胺多辛；18、磺胺異噁唑、19、磺胺苯吡唑；20、磺胺地索辛；21、磺胺喹噁啉；22、磺胺鄰二甲氧嘧啶-D3
方法學結果
對不同濃度的21種磺胺類藥物標準工作液連續測定6次，保留時間和峰面積的相對標準偏差分別小于0.79%和6.61%，顯示儀器精密度良好。
取空白水體樣，加入少量磺胺脒等21種磺胺類藥物混合標準品貯備溶液，使水樣中添加濃度為分別為1、2、5 ng/mL，考察加標回收率結果。
表1. 部分磺胺類藥物的平均添加回收率結果(n=3)
按照上述前處理方法凈化后，測定磺胺脒等21種磺胺類藥物的添加回收率，各化合物的平均加標回收率結果在70 ~110%之間，回收率結果良好。
結論
環境中普遍存在抗生素殘留，極易引起細菌耐藥性。這一問題現已引起國內社會的高度重視，一些專家學者呼吁，必須提高警惕并立即采取行動，要合理使用抗生素和減少抗生素耐藥性。遏制水質抗生素風險，島津一直在行動！
撰稿人：董恒濤
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