迅速發現你周圍水中的潛在風險

一、前言

環境中抗生素的長期作用可能誘導產生具有抗藥性的超級微生物，也可能誘發高等生物體對抗生素的依賴乃至遺傳基因改變。

對於水中污染物檢測，特別是微量抗生素類藥物檢測，固相萃取技術有越來越多相關的應用，同時液相層析則是抗生素類物質檢測的必備儀器。在固項萃取技術由 Labtech Inc. (MA, USA)發表的 Sepaths 產品，特別適合環境水樣品的前處理固相萃取。Sepaths 固相萃取系統採用全自動處理方式，既可使用常規固相萃取管柱，也可以採用固相萃取膜，可使用各種溶劑，自動淋洗樣品瓶，並可同時處理多個樣品。對於體積多達 1L 或更多的環境水樣品來說，能夠自動同時處理多個樣品可大大節省操作時間和人力。Sepaths僅使用很少的電力，並以氣體為上樣動力源，高度密閉系統適用於現場的取樣與分析。

全自動固相萃取Sepaths UP-柱模通用系統 (LabTech Inc., Hopkinton, MA, USA)

移動式微型氮吹儀E.T.：體型小巧，使用固體加熱方式便於攜帶和現場操作，並特別適合搭配Sepaths UP一起使用。

 

二、實驗和結果

1. 水中頭孢類抗生素（頭孢克洛）的 SPE-HPLC 分析

1.1 實驗儀器與試劑

• Sepaths 多通道全自動固相萃取系統(Labtech Inc., Hopkinton, MA, USA)
• 移動式液相層析
• 固相萃取柱，HLB，1g，6mL
• EDTA-Na2
• 鹽酸

1.2 樣品

採集200mL自來水作為一個樣品，裝入固相萃取設備樣品瓶中。加入 100mg EDTA-Na2，混勻用20%鹽酸調整pH= 2.0±0.5，靜置30min。

1.3 固相萃取與濃縮

1. 安裝 HLB 萃取柱後依照下列順序設定全自動固相萃取儀的Program
2. 活化：10mL 甲醇
3. 活化：6ml 純水
4. 活化：6mL pH=2.0±0.5 水
5. 上樣： 200mL，約 10mL/min
6. 淋洗：6mL 純水，洗脫 EDTA-Na2
7. 乾燥：氮氣 5min
8. 洗脫：6mL 甲醇
9. 洗脫：6mL 甲醇
10. 乾燥：1min
11. 濃縮：濃縮至近乾，以液相層析移動相定容至1mL

1.4 液相層析分析

1. 層析管柱：C18柱，4.6mmx25cm
2. 移動相：A-0.1%乙酸水，B-甲醇，A:B = 65:35

1.5 添加標準品測試回收率

1. 添加量：相對濃度9.4 ppb
2. 經分析和計算，回收率：102.3%，RSD=3.2%

￭ 頭孢克洛HPLC圖譜

2. 水中四環素類抗生素（土黴素）的 SPE-HPLC 分析

2.1 實驗儀器與試劑

• 多通道全自動固相萃取系統，Labtech Inc., Hopkinton, MA, USA
• 移動式液相層析
• 固相萃取小柱，HLB，500mg，6mL
• EDTA-Na2
• 鹽酸

2.2 樣品

採集約500mL 自來水作為一個樣品，裝入 固相萃取設備樣品瓶中。加入 250mg EDTA-Na2，混勻。用 20%鹽酸調節pH= 2.0±0.5，靜置 30min。

2.3 固相萃取與濃縮

1. 裝載 HLB 萃取柱後依照下列順序設定全自動固相萃取儀的Program
2. 活化：7mL 甲醇
3. 活化：10mL pH=2.0±0.5 水
4. 上樣： 500mL，約 10mL/min
5. 淋洗：10mL pH=2.0±0.5 水，洗脫 EDTA-Na2
6. 乾燥：氮氣 5min
7. 洗脫：7mL 甲醇
8. 洗脫：7mL 甲醇
9. 乾燥：1min
10. 濃縮：濃縮至近乾，以液相層析移動相定容至1mL

2.4 液相色譜分析

1. 色譜柱：C18 柱，4.6mmx25cm
2. 移動相：A-水（磷酸二氫鈉調 pH=3.5），B-乙腈，A:B = 85:15

2.5 添加標準品測試回收率

1. 添加量：相對濃度 1.0 ppb
2. 經分析和計算，回收率：87.5%，RSD = 4.2%

￭ 土黴素 HPLC圖譜

3. 水中磺胺類抗生素（磺胺嘧啶、磺胺二甲基嘧啶、磺胺甲惡唑）SPE-HPLC的分析

3.1 實驗儀器與試劑

• 多通道全自動固相萃取系統，Labtech Inc., Hopkinton, MA, USA
• 移動式液相色譜
• 固相萃取小柱，HLB，500mg，6mL
• EDTA-Na2
• 鹽酸

3.2 樣品

採集約500mL自來水作為一個樣品，裝入固相萃取設備樣品瓶中。加入 250mg EDTA-Na2，混勻。用20%鹽酸調節pH= 2.0±0.5，平衡30min。

3.3 固相萃取與濃縮

1. 裝載 HLB 萃取柱後依照下列順序設定全自動固相萃取儀的Program
2. 活化：7mL 甲醇
3. 活化：10mL pH=2.0±0.5 水
4. 上樣： 500mL，約 10mL/min
5. 淋洗：10mL pH=2.0±0.5 水，洗脫 EDTA-Na2
6. 乾燥：氮氣 5min
7. 洗脫：7mL 甲醇
8. 洗脫：7mL 甲醇
9. 乾燥：1min
10. 濃縮：濃縮至近乾，以液相色譜移動相定容至 1mL

3.4 液相色譜分析

1. 色譜柱：C18 柱，4.6mmx25cm
2. 移動相：A-0.3%乙酸水，B-乙腈，A:B = 25:75

3.5 添加標準品測試回收率

1. 添加量：三種磺胺類藥物，相對濃度各 1.0 ppb
2. 經分析和計算，回收率：

• 磺胺嘧啶：104.2%，RSD = 3.9%
• 磺胺二甲基嘧啶：82.3%，RSD = 6.3%
• 磺胺甲惡唑：76.1%，RSD = 5.8%

￭ 三種磺胺藥物HPLC圖譜

4. 膜式固相萃取-HPLC 分析水中多種抗生素

4.1 實驗儀器與試劑

• 多通道全自動固相萃取系統，Labtech Inc., Hopkinton, MA, USA
• 移動式液相色譜
• 固相萃取膜，HLB，47mm
• EDTA-Na2
• 鹽酸

4.2 樣品

採集約500mL自來水作為一個樣品，裝入固相萃取裝置樣品瓶中。加入 250mg EDTA-Na2，混勻。用20%鹽酸調節pH= 2.0±0.5，平衡30min。

4.3 固相萃取與濃縮

1. 裝載 HLB 膜片後依照下列順序設定全自動固相萃取儀的Program
2. 活化：7mL 甲醇
3. 活化：10mL pH=2.0±0.5水
4. 上樣：500mL，約20mL/min
5. 淋洗：10mL pH=2.0±0.5 水，洗脫 EDTA-Na2
6. 乾燥：氮氣 5min
7. 洗脫：7mL 甲醇
8. 洗脫：7mL 甲醇
9. 乾燥：1min
10. 濃縮：濃縮至近乾，以液相色譜移動相定容至1mL

4.4 液相色譜分析

• 土黴素分析

1. 色譜柱：C18 柱，4.6mmx25cm
2. 流動相：A-水（磷酸二氫鈉調 pH=3.5），B-乙腈，A:B = 85:15

• 磺胺分析

1. 色譜柱：C18 柱，4.6mmx25cm
2. 流動相：A-0.3%乙酸水，B-乙腈，A:B = 25:75

• 氯黴素分析

1. 色譜柱：C18 柱，4.6mmx25cm
2. 流動相：A-水，B-乙腈，A:B = 40:60

• 頭孢克洛分析

1. 色譜柱：C18 柱，4.6mmx25cm
2. 流動相：A-0.1%乙酸水，B-甲醇，A:B = 65:35

4.5 添加標準品測試回收率

• 添加量：相對濃度磺胺類和土黴素各 1.0 ppb，頭孢 3.72 ppb，氯黴素 5.0ppb。
• 經分析和計算，回收率：

1. 磺胺嘧啶：88.5%，RSD = 3.6%
2. 磺胺二甲基嘧啶：84.9%，RSD = 5.3%
3. 磺胺甲惡唑：77.6%，RSD = 6.5%
4. 氯黴素：115.6%， RSD = 3.2%
5. 土黴素：79.3%， RSD = 6.6%
6. 頭孢克洛：87.5%，RSD = 7.2%

 

三、結論

利泓科技代理固相萃取系統、微型氮吹儀與移動式液相色譜產品組合可做為檢測水中微量抗生素的有力手段。在此固相萃取儀上既可使用傳統小柱 SPE，也可使用膜式 SPE 以提高水樣處理速度。方法簡潔，自動化處理時間短，既可用於實驗室常規檢測，更方便用於污染現場取樣和即時處理與檢測。現場檢測可以顯著避免水樣在長時間運輸和儲存過程發生改變而得到錯誤檢測結果。