环境水体中典型抗生素的毛细管电泳高灵敏分析方法研究

发布时间：2018-03-16 23:35

本文选题：毛细管电泳　切入点：抗生素　出处：《东华大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：近年来,环境中抗生素残留的污染,由于其可能引起的各类生态危害,以及造成细菌耐药性的增强,危害人类健康,逐渐受到人们的广泛关注。根据报道,在我国的各种环境介质,包括土壤、污泥、地表水、地下水等均检出了抗生素残留。本文以环境水体中最常检出的氟喹诺酮和磺胺类两类抗生素作为目标物,采用配备光电二极管阵列检测器(PDA)的毛细管电泳(Capillary Electrophoresis,CE-UV)对七种抗生素进行同时分析检测。CE技术的分离效率高、试剂使用量较少,但配备紫外检测器,其检测灵敏度不能达到环境水体中痕量抗生素的检测要求。为了提高方法的灵敏度,开发了PAEKI在柱富集技术,并结合固相萃取(SPE)技术,消除环境水样中的杂质干扰,富集待测抗生素。将此方法用于环境水样分析,可作为考察环境水体中抗生素残留的一种重要技术。第一章先概述了目前抗生素的生产、使用情况,主要临床和兽药抗生素的种类,环境中抗生素的残留对生物和人类健康可能产生的危害,环境水体中主要残留抗生素的种类及分析方法。介绍了本课题使用的毛细管电泳技术的各种分离模式和在柱富集技术,以及目前用于环境水体抗生素分析的研究,总结了环境水样几种主要的前处理方法,着重介绍固相萃取方法及其优势,最后简述了本课题研究的内容和意义。第二章开发了配备紫外检测器的毛细管区带电泳(CZE-UV)对七种抗生素(氧氟沙星、恩诺沙星、环丙沙星、诺氟沙星、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲恶唑、磺胺嘧啶)的分离分析方法,在电泳缓冲溶液中添加不同浓度的甲基-β-环糊精进行优化实验,利用其与各种抗生素之间结合形成包合物改变电泳淌度,实现七种抗生素的基线分离。对该电泳分析方法做了线性、重现性的验证,方法的检测限在0.20~0.40mg/L。将优化的电泳方法运用于实际水样分析(自来水、镜月湖水、医院附近河水样),未检出抗生素残留,证明这三种水体中的抗生素残留量在0.40 mg/L以下。第三章对比了压力进样(HDI)、电动进样(EKI)、压力辅助电动进样(PAEKI)三种进样方式对七种抗生素的检测灵敏度。结果表明,EKI模式相对HDI模式,灵敏度有较大提高,检测限在5.39~11.77μg/L,富集效果是HDI的27~71倍,而PAEKI可进一步提高灵敏度,其检测限最低达到了μg/L级(1.96~4.06μg/L),富集效果最好,相较HDI提高了86~129倍;对PAEKI进样富集方法做了线性、重现性的验证,将优化的电泳在柱预浓缩方法运用于实际水样分析(自来水、镜月湖水、医院附近河水样),未检测出抗生素残留。第四章采用固相萃取(SPE)技术对环境水样进行前处理,消除基质干扰,实现七种抗生素的富集和净化。对比三种固相萃取小柱对七种抗生素的萃取效果(回收率),Waters Oasis HLB萃取效果最佳。再对萃取条件(萃取溶液的滴速、洗脱溶剂的种类、体积、流速等)进行优化,对加标环境水样(加入的7种抗生素的浓度分别为0.01mg/L)富集,回收率在50%以上。将此固相萃取技术用于自来水、镜月湖水、医院附近河水样中抗生素的富集,并结合PAEKI在柱富集,用于检测环境水样中的七种抗生素。第五章主要介绍了目前的课题研究情况和展望。本研究实现了七种抗生素的同时分离,通过PAEKI在柱富集提高灵敏度约100倍,结合固相萃取技术,实现了环境水样中的抗生素的残留检测。固相萃取效率、富集倍数有待进一步提高,另外,可开发富集因子更高的如电动超荷进样(EKS)等在柱富集技术将灵敏度提高3个数量级以上,将优化的离线及在线富集技术应用到更多的环境水样分析中。
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【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X832;O658.9

【参考文献】