摘 要 建立了以活性碳纖維作吸附劑,流動注射在線預(yù)富集與高效液相色譜聯(lián)用法測定水產(chǎn)品中4種磺胺類藥物(磺胺噻唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺間甲氧嘧啶、磺胺喹GFDA1啉)殘留含量的方法。樣品經(jīng)磷酸鹽緩沖溶液提取后,采用活性碳纖維作吸附劑流動注射在線預(yù)富集,在pH 3.0的甲酸溶液-甲酸甲醇溶液(60∶40, V/V)的流動相體系中, 用Eclipse XDB-C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5
SymbolmA@ m)分離,流速1.0 mL/min;檢測波長270 nm。結(jié)果表明, 4種磺胺類藥物在0.001~0.064 mg/L濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r為0.9997~0.9999;檢出限為0.48~1.15
SymbolmA@ g/L(S/N=3);富集倍數(shù)在137~406之間;加標(biāo)回收率為93.5%~104.0%。本方法操作簡便、結(jié)果準(zhǔn)確、靈敏度高。
關(guān)鍵詞 流動注射;在線預(yù)富集;高效液相色譜;磺胺類藥物
2011-06-23收稿;2011-09-09接受
本文系國家青年科學(xué)基金(No. 20905057)資助
* E-mail:yanrq@tzc.edu.cn
1 引 言
磺胺類藥物是以對氨基苯磺酰胺為基本化學(xué)結(jié)構(gòu)的一類合成抗菌藥物。通過任何途徑攝入的磺胺類藥物都會在人體中蓄積,對人類的身體健康產(chǎn)生危害[1~3]。歐盟將磺胺類藥物列為必須嚴(yán)格監(jiān)控藥物,并制定動物源食品中磺胺類藥物的最大殘留限量為0.1 mg/kg。我國農(nóng)業(yè)部第235號文件也規(guī)定其總殘留限量為100
SymbolmA@ g/kg[4~6]。
目前,殘留磺胺類藥物的測定方法主要有液液萃取-液相色譜[7,8]\\,固相萃取-高效液相色譜法[9~11]等。液液萃取法耗時(shí)、費(fèi)力、低效、污染大,并且萃取液常會出現(xiàn)乳化現(xiàn)象;固相萃取作為一種新型的樣品處理技術(shù),雖具有低污染、低成本、高效、高選擇性、不易乳化等優(yōu)點(diǎn),但操作步驟繁瑣,富集效率受水樣過柱速度影響較大,樣品前處理時(shí)間較長。流動注射預(yù)富集作為一種集采樣、萃取和富集于一體的樣品前處理方法,不僅能夠克服液液萃取和固相萃取的缺點(diǎn),而且操作簡單、快速,并能有效排除基體成分干擾,提高測定的準(zhǔn)確度和靈敏度,同時(shí)能改善精密度[12]。本研究采用流動注射在線預(yù)富集-高效液相色譜法,建立了同時(shí)測定磺胺噻唑、磺胺二甲嘧啶、磺胺間甲氧嘧啶和磺胺喹GFDA1啉含量的有效方法。
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2 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器與試劑
高效液相色譜儀(美國Agilent公司);流動注射分析處理儀(北京吉天儀器有限公司);DELTA320 pH計(jì)(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司);Milli-Q純水超純水系統(tǒng)(密理博中國有限公司)。
磺胺噻唑(ST)、磺胺二甲嘧啶(SM2)、磺胺間甲氧嘧啶(SMM)、磺胺喹GFDA1啉(SQ)均為標(biāo)準(zhǔn)品(美國Supelco公司);甲醇(色譜純,TEDIA公司);正己烷(分析純,中國上海試劑總廠);KH2PO4和K2HPO4(分析純,上?;瘜W(xué)試劑有限公司);H2PO4、甲酸(分析純,無錫市展望化工試劑有限公司);超純水由純水機(jī)制得。
2.2 實(shí)驗(yàn)條件
2.2.1 樣品制備和前處理方法 草魚:去鱗、去皮,沿背脊取肌肉部分;水潺:去頭,取可食肌肉部分;大竹蟶:去外殼,取可食部分;蝦:去頭、去殼,取可食部分。取后洗凈晾干水分,切成碎塊,經(jīng)電動勻漿機(jī)充分勻漿后制得樣品。準(zhǔn)確稱取約4 g樣品,加30 mL磷酸鹽緩沖液,渦旋振蕩3 min后,40 ℃超聲提取20 min,于50 mL離心管中以4000 r/min離心10 min;取上層清液,加10 mL正己烷脫脂;下層離心沉淀物抽濾,用少量磷酸鹽緩沖液洗滌;合并水層,用流動相定容至250 mL,實(shí)驗(yàn)前調(diào)至pH 3.0。
2.2.2 流動注射在線富集原理及條件 采用預(yù)先裝好活性碳纖維吸附劑的預(yù)富集圓形柱(實(shí)驗(yàn)室自制)代替液相色譜手動進(jìn)樣器的定量環(huán)進(jìn)行在線富集。六通閥在“Load”狀態(tài)下將樣品溶液或者標(biāo)準(zhǔn)溶液通過聚四氟乙烯泵管富集到預(yù)富集圓形柱中活性碳纖維上,流動注射泵參數(shù)為240 s, 60 r/min;將六通閥在“Load”狀態(tài)轉(zhuǎn)到“Inject”位置,吸附在活性碳纖維上的待分析樣品通過流動相進(jìn)行洗脫至色譜柱進(jìn)行分離分析。洗脫時(shí)間1.5 min,洗脫完成后,將六通閥轉(zhuǎn)到“Load”狀態(tài),進(jìn)行下一個(gè)待測試液的富集。
2.2.3 色譜分離條件 Eclipse XDB-C18色譜柱 (250 mm×4.6 mm,5
SymbolmA@ m,美國安捷倫科技有限公司);流動相:甲酸-甲酸甲醇溶液(60∶40,V/V, pH 3.0);流速:1.0 mL/min;檢測波長:270 nm。
2.3 溶液的配制準(zhǔn)確稱取磺胺噻唑、磺胺二甲嘧啶和磺胺間甲氧嘧啶標(biāo)準(zhǔn)品各約40 mg,磺胺喹GFDA1啉標(biāo)準(zhǔn)品約160 mg(精確至0.1 mg),用水超聲溶解并定容至2000 mL,得磺胺混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液,備用。
分別精確移取25, 50, 100, 200和400
SymbolmA@ L磺胺混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液至500 mL容量瓶中,用流動相定容,所得系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,避光冷藏保存。
磷酸鹽緩沖液:8.0 g KH2PO4和2.0 g K2HPO4,用水溶解并定容至1000 mL。
3 結(jié)果與討論
3.1 在線預(yù)富集參數(shù)的確定
用中間濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液考察預(yù)富集參數(shù),先固定泵速60 r/min(流量約4.5 mL/min),嘗試了泵轉(zhuǎn)時(shí)間為60~600 s,進(jìn)行樣品裝載,以0.8~2.5 min的不同洗脫時(shí)間進(jìn)行洗脫。峰面積隨裝載時(shí)間和洗脫時(shí)間的變化見圖1。
由圖1可見。當(dāng)洗脫時(shí)間少于 1.5 min,裝載時(shí)間少于 240 s時(shí),峰面積隨著裝載時(shí)間的延長而基本上呈線性增加,4種待測物能完全分開,且有良好的峰形;當(dāng)裝載時(shí)間大于 300 s時(shí),峰面積雖有所增加,但是不呈線性增加。當(dāng)洗脫時(shí)間大于1.5 min時(shí),隨著裝載時(shí)間的延長,信號有所增加,但是峰形出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象,分離效果變差,且洗脫時(shí)間越長,拖尾越嚴(yán)重。綜合考慮,確定富集參數(shù)為:
圖1 峰面積與裝載時(shí)間(T)、洗脫時(shí)間(t)的關(guān)系
Fig.1 Relation of peak area vs. loading time and elution time
A. 磺胺噻唑; B. 磺胺二甲嘧啶; C. 磺胺間甲氧嘧啶; D. 磺胺喹GFDA1啉。A. Sulfathiazole; B. Sulfamethazine; C. Sulfa-
monomethoxine; Sulfaquinoxaline. 洗脫時(shí)間(Elution time): 1, 0.8 min; 2, 1.2 min; 3, 1.5 min; 4, 2.0 min; 5, 2.5 min。泵速60 r/min,泵轉(zhuǎn)時(shí)間240 s,洗脫時(shí)間1.5 min。
3.2 流動相及流速的選擇
由于活性碳纖維易溶于乙腈,實(shí)驗(yàn)選擇了甲醇和水二元流動相。分別嘗試了甲醇-水、甲醇-乙酸、甲醇-甲酸等不同體系、不同pH值(2.0~6.0)及不同體積配比的流動相,并對流速從0.6~1.5 mL/min之間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,當(dāng)流動相為甲酸-甲酸甲醇溶液(60∶40,V/V,pH=3.0),流速為1.0 mL/min時(shí),不但能得到良好的峰形、適當(dāng)?shù)谋A魰r(shí)間,同時(shí)能對各分析物質(zhì)得到較好的分離。這是由于磺胺類藥物結(jié)構(gòu)中帶有氨基,呈弱堿性,其中性分子與其離子形式在有機(jī)相和水相中分配性質(zhì)不同, 圖2 定性分析譜圖
Fig.2 Chromatogram of sulfonamides
ST. 磺胺噻唑(Sulfathiazole); SM2. 磺胺二甲嘧啶(Sulfamethazine); SMM. 磺胺間甲氧嘧啶(Sulfamonomethoxine); SQ. 磺胺喹GFDA1啉(Sulfaquinoxaline)。因此在鍵合相是反相的色譜情況下,在流動相中加入一定比例的酸性溶液,使磺胺類藥物在流動相中呈離子形式存在,同時(shí)在流動相中加入酸有助于色譜柱內(nèi)硅膠硅醇基的質(zhì)子化,消除硅醇基與磺胺之間的相互作用,減少峰拖尾,改善磺胺的色譜峰形和分離效果。經(jīng)在線富集后定性分析見圖2。
3.3 樣品提取條件的選擇
由于磺胺類藥物難溶于水,較易溶于稀酸、稀堿和有機(jī)溶劑[13~15]。本實(shí)驗(yàn)分別對比了3種試劑對約4.0 g加標(biāo)蝦樣品中磺胺藥物的提取效果。3種提取溶劑分別為30 mL甲醇、30 mL磷酸鹽緩沖液、30 mL 0.1% H3PO4溶液。提取效果見表1。由表1可知,甲醇與磷酸鹽緩沖液的提取效果較好;0.1% H3PO4溶液的提取效果較差。但由于甲醇毒性較大,故選擇了磷酸鹽緩沖液作為提取液。
表1 不同提取液的提出效果對照表
Table 1 Extraction effect of different extractants(%)
提取劑Extratants基線Baseline回收率 Recovery (%)STSM2SMMSQ
甲醇 Methanol平衡 Balance90.894.1105.4100.2
磷酸鹽緩沖液Phosphate buffer solution平衡 Balance100.1101.599.8100.8
0.1% H3PO4漂移Drift55.860.400
3.4 線性范圍、檢出限、定量限、精密度及富集倍數(shù)
對5個(gè)梯度濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液在線富集后分析測定,根據(jù)質(zhì)量濃度-峰面積作圖,得其線性關(guān)系和相關(guān)系數(shù)。按照儀器基線噪聲的3倍(S/N=3)求得所測4種磺胺類藥物的檢出限LOD和水產(chǎn)品樣品中4種磺胺類藥物的定量限LOQ(S/N=10)。另外配制了峰面積在經(jīng)富集后的工作線性范圍內(nèi)的5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濃度溶液,采用直接進(jìn)樣方式,根據(jù)質(zhì)量濃度-峰面積作圖,得4條工作曲線,利用斜率之比求得富集倍數(shù)。結(jié)果見表2。
4 結(jié) 論
采用活性炭纖維流動注射在線預(yù)富集-高效液相色譜同時(shí)測定水產(chǎn)品中4種磺胺類藥物,實(shí)現(xiàn)了集采樣、富集于一體的新的樣品前處理方法。有效排除了基體成分干擾,簡化了樣品前處理過程。結(jié)果表明:待測組分能有效分離,4種磺胺類藥物線性關(guān)系良好,回收率高,精密度好,且不受樣品中其它組分的干擾,取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果,適用于在日常生活中檢測其它水產(chǎn)品中磺胺類藥物的含量。
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Determination of Four Kinds of Sulfonamides in Aquatic Products by
Flow Injection On-line Preconcentration and High
Performance Liquid Chromatography
LIU Gui-Hua, HAN De-Man, LIANG Hua-Ding, TANG Shou-Wan, PAN Fu-You, YAN Rui-Qiang.*
(School of Pharmaceutical and Chemical Engineering, Taizhou University, Linhai 317000, China)
Abstract Using activated carbon fibre as the absorbent, a flow injection on-line preconcentration-high performance liquld chromatographic method for the determination of four kinds of sulfonamides (sulfathiazole, sulfamethazine, sulfamonomethoxine and sulfaquinoxaline) in aquatic products was established. The samples were extracted by phosphate buffer solution, then preconcentrated on activated carbon fibre by flow injection. The separation was carried out with an Eclipse XDB-C18 column (250 mm×4.6 mm, 5
SymbolmA@ m) in the mobile phase system of formic acid solution-formic acid methanol solution (60∶40, V/V) at pH=3.0, the flow rate was 1.0 mL/min . The detection was performed at 270 nm wavelength. The experiment result showed that the good linear relationship was obtained in the sulfonamides concentrations from 0.001-0.064 mg/L with the correlation coefficient from 0.9997 to 0.9999. The detection limit was 0.48-1.15
SymbolmA@ g/L(S/N=3). The enrichment factors for the four sulfonamides were from 137 to 406. The recoveries were 93.5%-104.0%. This method was easy to operate with precise result and good repetition and can be successfully applied to the determination of sulfathiazole, sulfamethazine, sulfamonomethoxine and sulfaquinoxaline.
Keywords Flow injection; On-line preconcentration; High performance liquid chromatography; Sulfonamides
(Received 23 June 2011; accepted 9 September 2011)