摘要建立了毛細管區(qū)帶電泳法測定醫(yī)藥污水中氯霉素(CAP)含量的方法。供試品經離子化處理后用0.22μm微孔濾膜過濾,并用毛細管電泳儀直接對續(xù)濾液進行測定;方法采用磷酸鹽緩沖液(10 mmol/L,用0.2 mol/L氫氧化鈉溶液調節(jié)緩沖溶液pH值至6.0)作為分離緩沖液,未涂層毛細管柱(65 cm×75μm,有效長度56 cm)作為分離柱,柱溫25℃,分離電壓25 KV,50 mbar壓力下進樣10s,檢測波長為268 nm。結果表明:氯霉素平均回收率為98.1%(n=9),在5μg/mL~200μg/mL濃度范圍內呈良好的線性關系(r≥0.9991),檢出限≤0.2μg/mL(S/N=3)。應用此方法對6份供試品進行檢測,有1份檢出氯霉素,其他各供試品均未檢出。此方法簡便、準確且可靠,用于醫(yī)藥污水中氯霉素的測定,結果滿意。
關鍵詞毛細管區(qū)帶電泳醫(yī)藥污水氯霉素
氯霉素屬于廣譜抑菌抗生素,是治療傷寒、副傷寒的首選藥,治療厭氧菌感染的特效藥物之一。但氯霉素可造成骨髓造血機能紊亂,導致嚴重的再生障礙性貧血、粒狀白細胞缺乏癥等疾病,甚至引起可“灰嬰綜合征”。因此,監(jiān)測環(huán)境中殘留的氯霉素尤為重要。
目前,氯霉素的檢測方法主要有微生物法、酶聯(lián)免疫法、薄層色譜法、液相色譜法、液質聯(lián)用法等。但這些方法均操作繁瑣,涉及耗材價格昂貴,需消耗大量有毒有害試劑。毛細管電泳法是近年發(fā)展非常迅速的檢測手段,具有排放低、環(huán)境污染小、檢測成本低廉、樣品處理簡單快速、分析周期短等諸多優(yōu)勢。研究建立的方法兼具以上優(yōu)勢,準確且可靠,為醫(yī)藥污水中氯霉素的檢測提供了經濟高效的方法,同時為我國其他抗生素廢水的綜合治理,提供可借鑒的新思路和新方法。
一、實驗部分
1.儀器與試藥。7100高效毛細管電泳儀(美國Agilent公司,配備DAD檢測器),超純水儀(美國Millipore公司),pH計(瑞士Mettler-Toledo公司),針筒濾頭(0.22μm,日本島津公司),玻璃微孔濾膜過濾器(北京鴻苑鑫儀科技有限公司),未涂層的彈性石英毛細管柱(65 cm×50μm,有效長度56 cm,美國Agilent公司)。
氯霉素對照品購自中國食品藥品檢定研究院。甲醇(色譜純)購自Fisher公司,氫氧化鈉(分析純)、磷酸(分析純)、磷酸二氫鈉(分析純)購自西安化學試劑廠,醋酸鈉(分析純)、硼砂(優(yōu)級純)購自北聯(lián)精細化學品開發(fā)有限公司。
2.方法。(1)儀器參數(shù)。配制10 mmol/L的磷酸鹽緩沖液,用0.2 mol/L氫氧化鈉溶液調節(jié)緩沖溶液pH值至6.0作為分離緩沖溶液;分離電壓為25 KV,柱溫為25℃,采集波長268 nm,壓力進樣(50 mbar,10 s)。
(2)對照品溶液與供試品溶液的制備。精密稱取氯霉素對照品25 mg,置25 mL容量瓶中,加5 mL甲醇使溶解,用分離緩沖液稀釋至刻度作為對照品儲備溶液。取儲備溶液1 mL加分離緩沖液稀釋至50 mL作為對照品溶液。
稱取適量磷酸二氫鈉,加污水制成10 mol/L的磷酸鹽溶液,并用0.2 mol/L的氫氧化鈉溶液調節(jié)各溶液pH值至6.0,經0.22μm微孔濾膜過濾后作為供試品溶液。
二、結果與討論
1.電泳條件的確定。
(1)緩沖體系pH值的選擇。氯霉素的等電點(pI)為7.5,分離緩沖體系的最佳pH值應為6.5~8.5。配制20 mmol/L的磷酸二氫鈉溶液,用0.2 mol/L的氫氧化鈉溶液分別調節(jié)pH值至6.0,6.5,7.0,7.5,8.0,8.5進行測定。結果顯示:隨著緩沖液pH值的增加,氯霉素遷移時間縮短,柱效升高,但堿性環(huán)境下氯霉素會迅速降解,因此,研究選擇pH值為6.0的緩沖體系進行測定。緩沖體系pH值與各組分遷移時間的關系詳見圖1。
(2)緩沖體系及濃度的選擇。配制硼砂溶液(40 mmol/L)、醋酸鈉溶液(20 mmol/L)、磷酸二氫鈉(20 mmol/L)溶液,并用0.2 mol/L磷酸溶液、0.2 mol/L氫氧化鈉溶液分別調節(jié)各溶液pH值至6.0進行測定,結果顯示磷酸鹽體系和硼酸鹽體系均呈現(xiàn)良好的測定效果??紤]到硼酸鹽對人體危害較大,因此實驗采用磷酸鹽體系進行測定。
分別配制5 mmol/L、10 mmol/L、20 mmol/L、40 mmol/L的磷酸鹽溶液,用0.2 mol/L氫氧化鈉溶液調節(jié)磷酸鹽溶液pH值至6.0進行測定。結果表明,隨著磷酸鹽濃度增加,電滲流減小,遷移時間延長;當磷酸鹽濃度過小時,供試品液中氯霉素基質干擾嚴重,而濃度較大時,焦耳熱明顯增加。緩沖體系濃度與氯霉素遷移時間的關系詳見圖2。綜合考慮,研究選取10 mmol/L磷酸鹽溶液進行測定。
(3)進樣時間的選擇。研究考查了進樣時間對測定的影響。結果表明,待測組分峰高、峰面積和峰寬均隨進樣時間的增加而增加,同時柱效降低;進樣時間過長分離柱表現(xiàn)出過載現(xiàn)象,進樣時間過短則會影響方法的靈敏度,因此研究選用的進樣時間為10S。
(4)分離電壓的選擇。將分離電壓分別設置為15 kV、20 kV、25 kV、30 kV進行測定。結果顯示,隨著分離電壓的升高,電流亦隨之升高,待測組分遷移時間縮短,但焦耳熱明顯增加。綜合考慮,研究選取25 kV作為分離電壓。
在上述最佳分離條件下測定對照品溶液,得到電泳圖見圖3。
2.方法驗證。
(1)線性范圍。向1號供試品中添加適量對照品溶液,制成待測組分質量濃度分別為5μg/ml,20μg/ml,40μg/ml,80μg/ml,150μg/m、200μg/ml的梯度溶液進行測定,圖4為1號供試品及其加標后的電泳圖。
以待測組分的濃度為橫坐標,峰面積為縱坐標,繪制工作曲線。結果表明:氯霉素在5μg/ml~200μg/ml濃度范圍內峰面積與濃度線性關系良好,且未見明顯的干擾峰?;貧w方程見表1。
(2)檢出限和回收率。向1號供試品中添加適量對照品溶液,制成待測組分質量濃度分別為10μg/ml、80μg/ml、150μg/ml的溶液,每個加標濃度各3份,在最佳條件下進行測定,計算CAP的平均回收率(n=9);同法測定方法檢出限,調節(jié)溶液中各組分濃度使信噪比為3,計算CAP的檢出限(S/N=3),結果見表1。
3.供試品的測定。供試品來源不同,基質影響也不同。為此,方法采用DAD檢測器對供試品中各組分峰進行紫外光譜掃描(190 nm~400 nm),再與對照品峰的紫外光譜圖進行比對,并根據(jù)光譜純度閾值判定是否存在基質干擾,有效避免了假陽性結果的出現(xiàn)。
隨機選取烏市某街道社區(qū)衛(wèi)生服務站1家、醫(yī)院配液中心2家、醫(yī)院制劑室1家,制藥廠2家,在其工作場所的污水排放口量取適量污水,按1.2.2處理后進行測定,結果見表2。圖5為4號陽性檢出供試品的毛細管電泳圖。
三、結論
研究建立的方法豐富了醫(yī)藥污水中氯霉素的檢測手段,考察了分離緩沖液組成、pH值、分離電壓等因素對CAP測定的影響。該方法回收率及檢出限均能滿足一般分析要求;采用DAD檢測器作為輔助定性手段能有效避免假陽性結果出現(xiàn),并能用于分析基質的干擾。該方法具有成本低廉,樣品處理簡單,污染物排放低等優(yōu)點,用于廢水中氯霉素的測定,結果令人滿意;同時方法也可用于其他類型樣品中氯霉素的測定。
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