[发明专利]一种快速溶剂萃取土壤中残留多种抗生素的前处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种快速溶剂萃取土壤中残留多种抗生素的前处理方法，属于化学领域。

背景技术

我国目前是抗生素使用大国，每年在医用和农用上使用的抗生素总量达到上千万吨，这些抗生素并不能完全被生物体完全吸收或分解，进入生物体内的抗生素约30％-90％均以原药或代谢产物的形势经动物排泄物排放到环境中。随着集约化畜牧业快速发展，大量抗生素或化工合成的抗生素类药物作为兽药或饲料添加剂用于养殖，而未经处理的畜禽粪便作为有机肥用于农业生产是抗生素进入土壤环境的主要途径之一，且每年重复使用有机肥料的过程会增加抗生素在土壤中的累积。除此之外，含有大量抗生素的生活污水和养殖废水在经过基础的污水处理程序后无法完全去除废水中的抗生素，这些含有抗生素的处理水最终汇入环境水体中，在地表水与地下水交互的过程中，必然经过土壤层的过滤，部分抗生素会停留在土壤中发生一系列物理化学作用，甚至被土壤中的微生物利用而残留在土壤中。残留在土壤中的抗生素极易向植物体内富集，且容易促进土壤中的微生物基因进化产生抗性基因造成生态污染。

由于土壤成分复杂且含有大量有机质，因此要从中提取出目标抗生素的前处理过程比较复杂，需要经过萃取、净化、浓缩等步骤，且经过前处理后的样品要求尽量降低基质影响以加强检测的准确性。目前已有很多前处理方法提取土壤中的抗生素，传统的方法是使用微波辅助萃取法，该方法是在一定微波条件和温度条件下使用萃取液对土样进行萃取，同时辅助涡旋、离心等方法收集萃取液，再使用固相萃取方法净化、浓缩萃取液。该方法在处理一批样品的耗时较长，需要重复性操作较多耗费人力，使用的有机试剂较多且存在少量溶剂挥发。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种快速溶剂萃取土壤中残留多种抗生素的前处理方法，自动化程度高，步骤精简，同时具有高回收率、短耗时、少耗材的优点，有利于进行大批量检测土壤样品中抗生素残留的研究。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种快速溶剂萃取土壤中残留多种抗生素的前处理方法，包括以下步骤：

(1)采集土壤样本，对土壤样本进行冷冻和干燥，将冷冻和干燥后的土壤样本磨碎，过100～200目筛后待用；

(2)取经步骤(1)处理后的土壤样本与硅藻土均匀混合，土壤样本与硅藻土的质量比为1～5：1～5，将混合后的土壤样本与硅藻土放入底部放置有纤维素滤膜的萃取池中，再用硅藻土填满萃取池，旋紧萃取池上方的盖子，放入ASE150加速溶剂萃取仪中；

(3)制备萃取溶剂，所述萃取溶剂为甲醇和pH为5～6的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的混合液，甲醇与柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液的体积比为1:0.5～1，在萃取温度为40～100℃、萃取压力为1000～1500psi的环境下，用萃取液对土壤样本与硅藻土进行静态循环萃取2～3次，每次萃取时间为2～15min；

(4)用相当于萃取池容积的50％～150％的萃取溶剂冲洗萃取池，然后用氮气吹扫，收集静态循环萃取后的萃取液；

(5)依次用1～2倍固相萃取柱容积的甲醇和等体积的超纯水在重力作用下活化固相萃取柱，在真空泵制造的负压条件下将萃取液导入固相萃取柱，萃取液全部导入后用1～2倍固相萃取柱容积的超纯水清洗固相萃取柱，用2～3倍固相萃取柱容积的甲醇将固相萃取柱中的目标抗生素在重力作用下洗脱出，得到含有目标抗生素的浓缩洗脱液，利用氮气吹扫浓缩洗脱液，对氮气吹扫后的浓缩洗脱液用甲醇进行定容，得到待测的抗生素样本；

(6)利用高效液相色谱串联质谱对待测的抗生素样本进行测定。

步骤(1)中对土壤样本进行冷冻干燥采用以下方法：将土壤样本放入冰箱内进行预冻，再将预冻后的土壤样本置于冷冻干燥仪中，冷冻干燥温度为-40℃。

步骤(2)中，土壤样本与硅藻土的质量比为1：4。

步骤(3)中，萃取温度为100℃，萃取压力为1500psi，静态循环萃取次数为3次，每次萃取时间为15min。

步骤(4)中，用相当于萃取池体积的50％的萃取溶剂冲洗萃取池，然后用氮气吹扫60s。

步骤(6)中，所述高效液相色谱串联质谱流动相分别为乙腈和含有0.1％甲酸和5mmol/L乙酸铵的超纯水，测定时采用梯度洗脱检测，质谱模式为阳离子模式。

本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：

(1)本发明首先对土壤样本冷冻、干燥、磨碎，再与硅藻土混合，硅藻土能够作为分散剂使用，也可作为干燥剂，有利于提高萃取的效率和回收率；