固相萃取-高效液相色譜法測定水中氫氯噻嗪

摘要：

為準確測定水體中的痕量氫氯噻嗪含量，建立了固相萃取（SPE）-高效液相色譜法（HPLC）聯(lián)用的測定方法。首先，將采集的水樣（1000mL）進行過濾并調(diào)節(jié)pH值后，通過活化后的HLB固相萃取柱進行凈化；然后，用10mL純甲醇進行洗脫提取，氮吹至近干，用1mL甲醇定容；最后，采用HPLC檢測所得溶液。檢測條件：色譜柱為ZORBAXEclipsePlusC18（4.6mm×250mm，5μm），流動相為甲醇∶水（二者體積比為70∶30），流速為1mL/min，等度洗脫，檢測波長為270nm，采用外標法定量。結(jié)果表明：氫氯噻嗪質(zhì)量濃度為0.1～50.0μg/L時，待測物的質(zhì)量濃度和色譜峰面積成正比例線性關系，線性方程為A=221.49c+3915，R2=0.9997；供試品在24h內(nèi)放置穩(wěn)定，平均回收率為99.90%（RSD值為1.8%，n=5），精密度為1.1%。所建立的方法操作簡便，具有較高的精密度，檢出濃度低，采用的流動相配制簡單，對環(huán)境污染小，可用于水環(huán)境中痕量氫氯噻嗪的檢測、分析及風險評估。

關鍵詞：

化學分析；高效液相色譜法；氫氯噻嗪；固相萃??；水

中圖分類號：O657；X832

文獻標識碼：A

DOI：10.7535/hbkd.2024yx04012

Determinationofhydrochlorothiazideinwaterbysolidphase

extraction-highperformanceliquidchromatography

ANHongxue1，WUMingze1，GAOSen2，LIANJing1，LIZaixing3

（1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，HebeiUniversityofScienceandTechnology，

Shijiazhuang，Hebei050018，China;

2.KeyLaboratoryofGeologicalResourcesandEnvironmentMonitoringandProtectionofHebeiProvince，

HebeiInstituteofGeologicalEnvironmentMonitoring，Shijiazhuang，Hebei052460，China;

3.DepartmentofEnvironmentalEngineering，BeijingInstituteofPetrochemicalTechnology，Beijing102617，China）

Abstract：

Inordertoaccuratelydeterminethetracecontentofhydrochlorothiazideinwater，asolidphaseextraction（SPE）combinedwithhighperformanceliquidchromatography（HPLC）wasestablished.Firstly，thecollectedwatersample（1000mL）waspurifiedbyactivatedHLBSPEcolumnafterfiltrationandpHadjustment.ThentheHLBcolumnwaselutedwith10mLofpuremethanol，blowntonearlydrywithnitrogen，andmixedwith1mLmethanol.Finally，theobtainedsolutionwasdetectedbyHPLC.Detectionconditionswereasfollowing：thechromatographiccolumnwasZORBAXEclipsePlusC18（4.6mm×250mm，5μm），themobilephasewasmethanol/water（70∶30），theflowratewas1mL/min，theelutionwascarriedoutaccordingtoisocraticmethod，thedetectionwavelengthwas270nm，andtheexternalstandardmethodwasusedforquantification.Theresultsshowthatwhenthemassconcentrationofhydrochlorothiazideisintherangeof0.1～50.0μg/L，theconcentrationofthedeterminandisindirectproportionwiththechromatographicpeakarea，andthelinearequationisA=221.49c+3915，whileR2=0.9997;Thesampleisstablewithin24h，withanaveragerecoveryrateof99.90%（RSD=1.8%，n=5），andaprecisionis1.1%.Themethodhastheadvantagesofsimpleoperation，highprecision，lowdetectionconcentration，simplepreparationofmobilephaseandlittleenvironmentalpollution.Itcanbeusedforthedetection，analysisandriskassessmentoftracehydrochlorothiazideinwaterenvironment.

Keywords：

chemicalanalysis;highperformanceliquidchromatography（HPLC）;hydrochlorothiazide;solidphaseextraction（SPE）;water

氫氯噻嗪（C7H8ClN3O4S2）屬于藥物及個人護理品，是一種噻嗪類利尿化合物，通過促進心臟負荷、利鈉排尿等起到降低血壓的作用[1]。氫氯噻嗪用于臨床使用已達數(shù)十年，是治療水腫性疾病、腎病綜合征、心力衰竭等的主要藥物[2]。目前，環(huán)境中氫氯噻嗪的主要來源為人用藥，氫氯噻嗪在進入人體后不會被完全分解，約72%的攝入劑量以非代謝形式通過腎臟排出[3]進入環(huán)境中，同時人們對未食用藥品或過期藥品的隨意丟棄和處理不當也會通過地表徑流、滲透等方式進入環(huán)境[4]。以厄貝沙坦氫氯噻嗪片為例，據(jù)米內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2019年其在中國公立醫(yī)療機構終端及城市零售藥店終端的銷售額共計約為33.11億元，同比增長了9.64%[5]。隨著人口老齡化的加劇和醫(yī)療水平的提升，人們對氫氯噻嗪的需求和消費還將不斷增長，將會導致越來越多的氫氯噻嗪通過排泄等方式進入水體。而進入水體的氫氯噻嗪，經(jīng)過水循環(huán)后通過飲用水和食物危害人體。氫氯噻嗪化學性質(zhì)穩(wěn)定［6］，且易生物積累，具有潛在的生態(tài)和健康威脅性［7］。

已有氫氯噻嗪的測定方法及其優(yōu)缺點和檢出限如表1所示。

表1中的測定方法主要用于醫(yī)學領域測定藥品和血漿中氫氯噻嗪的含量，關于環(huán)境水體中氫氯噻嗪含量測定的研究卻很少，并且國家標準、行業(yè)標準、地方標準等方法對于水體中氫氯噻嗪的測定均未提及。少量研究表明，氫氯噻嗪存在于污水、廢水、沿海水域以及海洋動物體內(nèi)［18］。2017年，國際癌癥研究機構將氫氯噻嗪歸為2B類致癌物。中國也于2022年頒布《新污染物治理行動方案》，目的在于開展化學物質(zhì)調(diào)查監(jiān)測，科學評估環(huán)境風險，建立健全的治理體系。所以，有必要建立環(huán)境水體中氫氯噻嗪含量的測定方法。

氫氯噻嗪在水體中的含量極低[19]，且水體中成分復雜，測定難度較大[20]。水體中氫氯噻嗪測定的關鍵是樣品的前處理——預濃縮目標分析物并消除干擾成分。液液萃取和固相萃取是用于水質(zhì)分析較為傳統(tǒng)的前處理方式［21-22］。固相萃取具有快速、簡單和靈敏度高的優(yōu)點[23]，比液液萃取需要更少的溶劑，可避免產(chǎn)生更多的有毒廢物［24］。因此，本研究提出一種利用固相萃取-高效液相色譜法測定水中氫氯噻嗪含量的方法，增加固相萃取前處理步驟，既彌補了高效液相法受基質(zhì)干擾較大的缺點，又濃縮了目標分析物。該方法不僅操作簡單，具有較高的精密度，對環(huán)境污染小，同時節(jié)省了試劑成本，可為環(huán)境中化學物質(zhì)的精準識別和風險管控提供技術和數(shù)據(jù)支持。

1材料及方法

1.1主要儀器與試劑

LC-20AD高效液相色譜儀，配紫外檢測器、高壓恒流泵、柱溫箱、自動進樣器（日本島津公司提供）；Visiprep12DL固相萃取裝置（美國Supelco公司提供）；ZORBAXEclipsePlusC18色譜柱（4.6mm×250mm，5μm，美國安捷倫科技有限公司提供）；HLB固相萃取柱（500mg/6mL，美國安捷倫科技有限公司提供）；DC-12氮吹儀（上海安譜公司提供）。

氫氯噻嗪標準品（純度為98%，上海麥克林生化科技有限公司提供）；磷酸（色譜純，天津市永大化學試劑有限公司提供）；甲醇（色譜純，美國天地有限公司提供）。

1.2色譜條件

色譜柱類型：ZORBAXEclipsePlusC18（4.6mm×250mm，5μm，40MPapressurelimit）；流動相：甲醇/水（二者體積比為70∶30），采用磷酸將其pH值調(diào)整為3.30±0.01；流速：1mL/min；檢測波長：270nm；柱溫：25℃；進樣量：20μL。

1.3標準溶液的制備

氫氯噻嗪標準溶液：精確稱取氫氯噻嗪標準物質(zhì)20mg，用純甲醇溶解并定容至100mL容量瓶中，配制質(zhì)量濃度為200mg/L的中間標準溶液。吸取1.0mL中間標準溶液，用純甲醇定容至1000mL容量瓶中，得到質(zhì)量濃度為200μg/L的標準溶液。分別準確吸取上述標準溶0.025、0.25、0.5、1.25、2.5、5.0和12.5mL，置于7個50mL的容量瓶中并用純甲醇定容，分別得到質(zhì)量濃度為0.1、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0和50.0μg/L的標準溶液，上機測定前用0.22μm的有機濾膜過濾。

1.4樣品的前處理及測定

1）取經(jīng)過0.45μm濾膜的水樣1000mL，用1mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)水樣酸度至pH值為3.0±0.1；

2）將上述溶液注入經(jīng)10mL甲醇、10mLpH值為3.0的超純水活化的HLB固相萃取柱中，以8～12mL/min的流速全部通過萃取柱后，用10mLpH值為3.0的超純水進行淋洗，棄去流出液，抽干水；

3）分2次加入10mL純甲醇，以0.16～0.2mL/min的流量進行洗脫，收集洗脫液；

4）將洗脫液經(jīng)氮吹儀吹至近干，超聲后用甲醇定容至1.0mL；

5）經(jīng)0.22μm的有機濾膜過濾后，將濾液采用高效液相色譜儀進行測定。

2結(jié)果與分析

2.1氫氯噻嗪的檢測方法驗證

配制0.1、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0μg/L的標準溶液。縱坐標為峰面積（A），橫坐標為進樣質(zhì)量濃度（ρ），進行線性回歸分析。結(jié)果顯示，氫氯噻嗪回歸方程為A=221.49ρ+3915，R2=0.9997。根據(jù)該結(jié)果可知，氫氯噻嗪在0.1～50.0μg/L內(nèi)線性關系良好，其標準曲線如圖1所示。

本方法中，氫氯噻嗪的檢測質(zhì)量濃度為0.1～50.0μg/L，最低檢測質(zhì)量濃度為0.1μg/L，低于表1中所列檢測方法的檢出限，說明該方法檢出濃度較低。這可能是因為該方法檢測物質(zhì)單一，相較于其他方法，基質(zhì)干擾較小，所以檢出濃度更低。

2.2回收率實驗

分別準確配制一定濃度的氫氯噻嗪標準溶液。取1.00mL配制的氫氯噻嗪標準溶液，用空白水體水樣定容至1000mL容量瓶中，按“1.4”節(jié)方法固相萃取后進行測定，計算氫氯噻嗪的平均回收率，結(jié)果見表2。實驗結(jié)果顯示，氫氯噻嗪加標量分別為0.95、0.98、1.00、1.02、1.05μg/L時，對應的回收率分別為98.6%、100.8%、99.3%、102.6%、98.2%。回收率在98.2%～102.6%之間，平均回收率為99.9%。這表明該方法的回收實驗結(jié)果較好，也說明本研究采用的前處理方法能有效降低樣品基質(zhì)干擾，并從基質(zhì)中富集目標分析物，大大提高了檢測靈敏度。

2.3精密度實驗

準確配制1.00μg/L的氫氯噻嗪標準溶液。重復取5個1mL的氫氯噻嗪標準溶液，定容至1000mL容量瓶中，按“1.4”節(jié)的方法固相萃取后進行測定，結(jié)果見表3，測得氫氯噻嗪平均質(zhì)量濃度為0.9990μg/L。結(jié)果顯示，該方法精密度達到1.1%。說明本研究采用的前處理方法重現(xiàn)性好，檢測手段靈敏度高。

2.4穩(wěn)定性實驗

準確稱取氫氯噻嗪，配置成1.00μg/L的氫氯噻嗪標準溶液。取氫氯噻嗪標準溶液，將其置于4℃環(huán)境下，避光，分別在0、6、12、18、24h取2mL溶液過膜后進行測定。穩(wěn)定性結(jié)果見表4。雖然隨著時間的增加，氫氯噻嗪的質(zhì)量濃度出現(xiàn)上下浮動，但是氫氯噻嗪質(zhì)量濃度的相對標準偏差（RSD值）為2.1%。結(jié)果表明，在24h內(nèi)氫氯噻嗪標準溶液基本穩(wěn)定。

3實際水樣的測定結(jié)果

3.1氫氯噻嗪檢出情況

氫氯噻嗪在國外水環(huán)境中被廣泛檢出，如表5所示。

從表5可知，早在2010年，氫氯噻嗪就在西班牙東北部的Llobregat河被檢出，最大質(zhì)量濃度僅為1.9μg/L。近年來，在污水處理廠的進出水和河流中都曾檢測到氫氯噻嗪，其中污水處理廠進出水中氫氯噻嗪濃度相對較高，河流中氫氯噻嗪的濃度較低，說明氫氯噻嗪會隨著污水處理廠的出水進入環(huán)境中。污水處理廠進出水中氫氯噻嗪的濃度相差不大，可能是因為污水處理廠的處理工藝并不能有效去除氫氯噻嗪。

3.2檢測的實際水樣

取周邊城市污水處理廠進出水和部分地表水作為檢測對象，按照上述方法測定實際水體中的氫氯噻嗪含量，結(jié)果見表6。由表6可知，自然水體中僅在濕地水樣中檢測到氫氯噻嗪，側(cè)面反映出氫氯噻嗪主要來自于人類活動。從城鎮(zhèn)污水處理廠進出水的檢測結(jié)果可知，雖然污水處理工藝流程不盡相同，但都對氫氯噻嗪有一定的去除能力，去除率為53.37%～67.75%。由此證明，通過人類日常的生產(chǎn)生活進入到污水中的氫氯噻嗪，不可避免地會有部分隨著城鎮(zhèn)污水處理廠的出水進入到自然環(huán)境中。

由表5和表6可知，氫氯噻嗪廣泛存在于生態(tài)環(huán)境中，雖然含量極低，但由于其生物積累性仍可能給自然環(huán)境及人類帶來危害。所以，對目前水環(huán)境安全及污染物風險管控而言，有必要對環(huán)境水體中痕量氫氯噻嗪的存在建立精確的檢測方法，以精準識別環(huán)境水體中的氫氯噻嗪，實施調(diào)查評估和分類治理，必要時加以管控。

4結(jié)語

目前，國內(nèi)外對水體中氫氯噻嗪的關注度不高，對于水體中氫氯噻嗪含量測定的研究也不多，現(xiàn)有檢測方法多針對的是檢測保健品、血漿中的氫氯噻嗪含量。水環(huán)境中氫氯噻嗪的含量極小，且環(huán)境樣品基質(zhì)復雜，已有的檢測方法并不能直接用于水體中氫氯噻嗪的檢測。因此，完善水體中氫氯噻嗪含量的測定方法將有助于對水環(huán)境中氫氯噻嗪含量進行控制，同時也有利于對氫氯噻嗪展開多方面的研究。

本研究采用固相萃取-高效液相色譜法對水中氫氯噻嗪含量進行測定。對于氫氯噻嗪濃度極低、基質(zhì)復雜的自然水樣，需先經(jīng)固相萃取濃縮后再進行測定。本方法氫氯噻嗪檢測質(zhì)量濃度線性范圍為0.1～50μg/L（R2=0.9997），供試品在24h內(nèi)放置穩(wěn)定，平均回收率為99.90%（RSD值為1.8%，n=5），精密度為1.1%。這種測定方法操作簡單、精密度高、檢出濃度低、對環(huán)境污染小、使用耗材少，可用于對水環(huán)境中痕量氫氯噻嗪的檢測、分析及風險評估，為環(huán)境中化學物質(zhì)的精準識別和風險管控提供技術和數(shù)據(jù)支持。

但是本研究中的測定方法也存在著一定的局限性，固相萃取雖操作簡便，但耗時略長；此外，本方法氫氯噻嗪的檢測質(zhì)量濃度線性范圍為0.1～50μg/L，不能滿足一些檢出濃度更低的檢測要求。未來將在此基礎上繼續(xù)探索更加方便、快捷、精確、安全、環(huán)保的測定手段和方法，實現(xiàn)對化學物質(zhì)的精準識別。

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收稿日期：2024-01-24；修回日期：2024-03-30；責任編輯：張士瑩

基金項目：

河北省藥用分子化學重點實驗室開放課題基金（2022PT10）

第一作者簡介：

安鴻雪（1987—），女，河北石家莊人，講師，博士，主要從事污水生物處理及資源化方面的研究。

通信作者：

李再興，教授。E-mail：li_zaixing@163.com

安鴻雪，武明澤，高森，等.

固相萃取-高效液相色譜法測定水中氫氯噻嗪

［J］.河北科技大學學報，2024，45（4）：454-460.

ANHongxue，WUMingze，GAOSen，etal.

Determinationofhydrochlorothiazideinwaterbysolidphaseextraction-highperformanceliquidchromatography

［J］.JournalofHebeiUniversityofScienceandTechnology，2024，45（4）：454-460.