饮用水中头孢氨苄残留检测方案(液质联用仪)

SSL-CA14-699Excellence in Science Excellence in ScienceLCMSMS-345 上海市徐汇区宜州路180号华鑫天地二期C801栋 咨询电话：021-34193996http：//www.shimadzu.com.cn 在线 SPE 大体积进样-三重四极杆质谱仪检测饮用水中PPCPs残留(酸性上样) LCMSMS-345 摘要：本实验使用岛津在线 SPE 大体积进样和 LCMS-8045 联用系统建立了饮用水中 PPCPs 残留的检测方法。根据化合物在 SPE 柱的保留， PPCPs 化合物的上样条件分为酸性(0.1%甲酸水溶液)和碱性(0.1%氨水溶液)。本方法选择酸性条件上样，采用 MRM 扫描模式，共分析39种PPCPs化合物，用时 17 min 完成样品线线富集和分离分析过程。本方法进样体积为5 mL，采用内标法定量，39种化合物在线性范围内相关性良好，相关系数均大于0.995。低、中、高三个浓度，保留时间和峰面积的相对标准偏差(RSD)分别在 0.06%-0.42%和1.74%-9.96%之间，仪器重复性良好。 五种水样中加标回收率在 53.2%-160.5%之间，方法准确可靠。 PPCPs 是药品和个人护理用品的总称，主要应用于化妆品、医药、保健品、食品添加剂等行业中，它伴随着人类的生产、生活，并被持续不断地排入土壤和水体中，其中水体中的污染尤为严峻。PPCPs 类污染物作为环境污染物中一组重要的检测指标，近年来越来越受到关注，其检测已经成为重要研究目标之一。 易出现误差。在线 SPE 富集技术能够大幅增加了液体样品的进样量同时完成样品前处理，该技术与液质技术联用于水中痕量 PPCPs残留分析非常有优势。 水体中 PPCPs残留的浓度通常在ng/L 水平，在现有方法中，水样前处理通常需要借助固相萃取柱富集、浓缩、重溶后再进样分析，但该过程费时、费力，且容 本文使用岛津在线 SPE 大体积进样系统和LCMS-8045联用系统建立了饮用水中PPCPs残留的检测方法。该方法利用在线 SPE 与液质技术联用，大大减少了前处理步骤，将样品前处理、目标物分离和质谱检测一体化、自动化，减少人为误差，保证结果稳定性，同时缩短了样品前处理时间，提高了分析效率。 实验部分 1.1仪器 LC-30AD×2(流动相输液泵)， LC-20AD(配有低压梯度单元， SPE 输液泵)， SIL-30AC(UHPLC 自动进样器)，SIL-16P(大体积进样自动进样器)， CTO-20AC( 柱温箱，配高压十通阀 FCV-36AH)， CBM-20A(系统控制器)；LCMS-8045(三重四极杆质谱仪配 ESI电离源)； LabSolutions Ver5.91(色谱工作站)。 1.2样品信息 标准溶液：称取目标分析物固体粉末末配制1 g/L标准储备液。分别取每个化合物母液适量，用乙腈配制混标工作溶液备用。 样品制备：取一定体积的水样过玻璃纤维滤膜后，按照体积比加入0.1%甲酸溶液，准确量取 10 mL样品溶液，加入内标，待分析。 1.2分析条件 温：40℃ 洗脱方式：梯度洗脱。 表11MRM参数 No. 名称 英文名称 CAS No. 前体离子产物离子 Q1 Pre CE(V) Q3 Pre 产物离子 Q1Pre CE(V) Q3 Pre Bias(V) Bias(V) Bias(V) Bias(V) 1 1.7-二甲基黄票呤 1，7-Dimethylxanthine 611-59-6 181.15 124.05* -21 -21 -19 55.05 -11 -31 -20 2 氨苄西林 Ampicillin 69-53-4 349.60 106.05* -17 -22 -16 114.05 -17 -31 -18 3 磺胺噻唑 sulfathiazole 72-14-0 256.00 155.95* -13 -15 -13 108.05 -13 -24 -18 4 头孢氨苄 Cephalexin 15686-71-2 347.90 158.05* -18 -11 -14 174.00 -19 -17 -16 5 磺胺吡啶 Sulfapyridine 144-83-2 249.90 155.95* -13 -16 -14 108.05 -13 -25 -17 6 头孢拉定 Cefradine 38821-53-3 349.90 176.20* -18 -16 -15 157.95 -18 -12 -30 7 头孢噻肟酸 Cefotaxime Sodium( 63527-52-6 456.00 125.05* -13 -50 -21 396.00 -13 -12 -25 8 土霉素 Oxytetracycline 79-57-2 461.00 426.10* -13 -20 -28 201.00 -13 -41 -19 9 磺胺甲基嘧啶 Sulfamerazine free acid 127-79-7 265.05 155.95* -13 -18 -26 108.05 -13 -26 -17 10 四环素 Tetracycline 60-54-8 445.00 410.05* -13 -21 -26 154.00 -13 -29 -13 11 磺胺甲噻二唑 Sulfamethizole 144-82-1 271.05 156.00* -14 -15 -26 108.15 -14 -24 -18 12 磺胺二甲嘧啶 Sulfadimidine 57-68-1 279.00 186.00* -14 -17 -17 124.05 -14 -23 -19 13 磺胺对甲氧基嘧啶 Sulfameter 651-06-9 281.00 155.95* -14 -18 -26 92.10 -14 -30 -15 14 地美环素 Demeclocycline 64-73-3 465.00 448.00* -24 -18 -29 430.00 -10 -25 -19 hydrochloride 15 美托洛尔 Metoprolol 37350-58-6 268.05 116.10* -14 -19 -18 133.00 -14 -25 -22 16 阿奇霉素 Azithromycin 83905-01-5 749.55 591.25* -22 -30 -28 158.05 -22 -39 -30 17 磺胺间甲氧嘧啶 Sulfamonomethoxine 1220-83-3 281.00 155.95* -14 -18 -26 108.10 -14 -25 -16 18 达舒平 Disopyramide 671200 339.95 239.05* -20 -16 -20 194.05 -20 -45 -20 19 金霉素 Aureomycin 57-62-5 478.95 444.15* -24 -24 21 西诺沙星 Cinoxacin 28657-80-9 262.95 245.15* -13 -15 -25 189.15 -13 -28 -19 22 磺胺邻二甲氧嘧啶 Sulphadoxine 2447-57-6 311.00 156.00* -16 -19 -13 108.00 -16 -26 -17 23 磺胺甲恶唑 Sulfamethoxazole 723-46-6 254.00 155.95* -12 -17 -13 108.00 -27 -24 -17 24 艾芬地尔 Ifenprodil 23210-56-2 325.95 176.10* -16 -22 -20 105.10 -16 -38 -17 25 苯酰磺胺 Sulfabenzamide 127-71-9 276.95 156.00* -14 -13 -14 108.05 -30 -23 -17 26 红霉素 Erythromycin 114-07-8 734.10 158.05* -38 -31 -14 576.20 -38 -20 -26 27 磺胺间二甲氧嘧啶 Sulfadimethoxypyrimid ine 57-68-1 310.90 156.00* -16 -22 -13 108.05 -16 -30 -17 28 磺胺喹恶啉 Sulfaquinoxaline 59-40-5 301.05 155.95* -15 -17 -14 108.10 -15 -26 -17 29 苯海拉明 Diphenhydramine 58-73-1 256.05 167.00* -20 -15 -20 152.00 -19 -35 -23 30 地尔硫卓 Diltiazem 42399-41-7 415.00 178.00* -20 -25 -20 109.00 -20 -52 -20 31 磺胺苯吡唑 Sulfaphenazolum 526-08-9 315.00 158.05* -16 -29 -14 155.95 -16 -22 -29 32 泰勒菌素 Tylosin 1401-69-0 916.45 174.05* -26 -39 -30 101.10 -26 -50 -16 33 脱水红霉素 Anhydroerythromycin 23893-13-2 716.25 158.00* -38 -31 -29 558.20 -20 -21 -26 34 泰妙菌素 Tiamulin 125-65-5 494.00 192.05* -15 -22 -17 119.00 -25 -40 -19 35 克拉红霉素 Clarithromycin 81103-11-9 748.40 158.05* -22 -29 -29 590.25 -22 -21 -26 36 氟西汀 Fluoxetine 54910-89-3 310.35 43.95* -30 -15 -14 148.20 -15 -9 -27 37 威力霉素 virginiamycin 11006-76-1 526.15 508.10* -26 -15 -22 354.95 -36 -18 -10 38 甲苯磺丁脲 Tolbutamide 64-77-7 271.00 91.10* -28 -33 -14 74.10 -29 -14 -11 39 华法林 Warfarin 81-81-2 309.05 163.00* -16 -16 -14 251.00 -15 -21 -25 *表示定量离子 结果与讨论 2.1在线 SPE大体积进样系统原理介绍 岛津在线 SPE 积体积进样系统配有大体积进样专用自动进样器、带有低压梯度比例阀的输液泵、切换阀和超高效液相系统。该系统配置简单，大体积进样系统与超高效液相系统方便切换。该系统工作时，采用双 SPE 柱交替使用模式，带有低压梯度比例阀的输液泵用于完成样品溶液推送上样、SPE 柱的清洗和平衡，富集样品后的 SPE 柱与超高效液相分离柱串联，利用流动相完成样品的解吸和分离。通过十通阀位置的切换，两根 SPE 柱分别与超高效液相柱串联，交替使用，大大提高了样品的分析效率。 图2在线SPE大体积进样系统工作原理图 2.2色谱图 图3339种目标分析物在超纯水中色谱图(目标物浓度0.25-12.5 ng/L之间) 2.3线性曲线 用0.1%甲酸水溶液配制 PPCPs 混合标准溶液，并加入内标溶液。双柱交替进样，得到标准曲线，如表2所示。将标准曲线最低点连续重复进样7次，计算7次进样的浓度偏差，按照下面公式计算检出限(LOD)，定量限(LOD)以四倍检出限计算。 DL—方法检出限； (n-1，0.99)自由度为n-1，置信度为99%是的t分布， n=7时，该值为3.143； S—n次平行测定的标准偏差。 表2线性曲线和检出限 NO. 化合物 保留时间 线性范围 线性方程 相关系数 准确度 LOD LOQ (ng/L) (r) (%) (ng/L) (ng/L) 1.7-二甲基黄嘌 呤 4.846 1-500 Y=(0.000594685)X+(0.000847341) 0.998 85.0-112.6 0.095 0.382 2 氨苄西林 5.542 1-1000 Y=(0.00897773)X+(-0.00233788) 0.997 92.0-116.0 0.207 0.829 磺胺噻唑 5.635 0.25-100 Y=(0.0226189)X+(0.00205058) 0.995 88.8-111.4 0.043 0.171 头孢氨苄 5.618 2.5-1000 Y=(0.00117432)X+(-0.00148654) 0.998 86.8-109.1 0.582 2.326 5 磺胺吡啶 5.804 0.25-100 Y=(0.0179116)X+(3.80921e-005) 0.996 90.0-113.7 0.050 0.200 6 头孢拉定 5.880 2.5-1000 Y=(0.000660456)X+ 0.997 85.5-111.2 0.623 2.492 (-0.000813684) 7 头孢噻肟酸 5.899 0.5-500 Y=(0.00326313)X+(0.000231445) 0.998 90.9-115.7 0.122 0.487 8 土霉素 5.911 0.1-100 Y=(0.0332723)X+(0.000841869) 0.998 90.0-111.4 0.024 0.095 9 磺胺甲基嘧啶 6.027 0.1-100 Y=(0.0101908)X+(0.000237621) 0.998 91.0-108.5 0.022 0.090 10 四环素 6.207 0.1-200 Y=(0.0415024)X+(0.000566572) 0.999 93.3-112.2 0.019 0.077 11 磺胺甲噻二唑 6.365 0.1-100 Y=(0.00969728)X+(0.000563224) 0.995 86.8-111.3 0.024 0.096 12 磺胺二甲嘧啶 6.390 0.1-40 Y=(0.0562842)X+(0.00184310) 0.997 91.3-113.8 0.017 0.069 13 磺胺对甲氧基 嘧啶 6.461 0.1-100 Y=(0.00680290)X+(0.000233573) 0.996 87.0-117.1 0.024 0.094 14 地美环素 6.551 0.5-200 Y=(0.0198242)X+(0.00233064) 0.998 91.6-110.3 0.096 0.384 15 美托洛尔 6.568 0.2-100 Y=(0.105043)X+(0.00658111) 0.997 89.7-112.1 0.061 0.244 16 阿奇霉素 6.695 1-100 Y=(0.00745002)X+(0.0119361) 0.999 92.0-106.1 0.239 0.955 17 磺胺间甲氧嘧 啶 6.750 0.1-100 Y=(0.00672186)X+(0.000358052) 0.998 89.6-109.3 0.020 0.082 18 达舒平 6.819 0.02-200 Y=(0.748627)X+(0.0206196) 0.998 87.9-115.6 0.004 0.016 19 金霉素 6.896 0.1-200 Y=(0.0186036)X+(1.13886e-005) 0.999 86.9-109.2 0.022 0.086 20 磺胺氯哒嗪 6.931 0.1-100 Y=(0.00317991)X+(7.00169e-007) 0.998 90.9-112.5 0.018 0.073 21 西诺沙星 7.048 0.5-200 Y=(0.0128374)X+(0.0136524) 0.998 86.5-110.8 0.109 0.437 22 磺胺邻二甲氧 嘧啶 7.105 0.1-40 Y=(0.0103830)X+(0.000975659) 0.999 90.0-109.7 0.022 0.086 LCMSMS-345 23 磺胺甲恶唑 7.141 0.2-200 Y=(0.0364517)X+(0.00560788) 0.998 88.1-117.6 0.050 0.201 24 艾芬地尔 7.511 0.1-100 Y=(0.231272)X+(0.000867707) 0.997 92.5-118.8 0.023 0.090 25 苯酰磺胺 7.588 0.1-100 Y=(0.0203758)X+(0.00127471) 0.997 88.7-117.6 0.023 0.091 26 红霉素 7.624 2.5-1000 Y=(0.00394249)X+(0.00769869) 0.999 91.1-118.3 0.624 2.496 27 磺胺间二甲氧 嘧啶 7.650 0.04-40 Y=(0.0196858)X+(9.53725e-006) 0.997 92.0-116.8 0.009 0.035 28 磺胺喹恶啉 7.649 0.1-40 Y=(0.00718435)X +(0.000426526) 0.997 90.9-107.8 0.024 0.095 29 苯海拉明 7.662 0.01-5 Y=(0.832228)X+(0.00875506) 0.996 90.9-114.9 0.002 0.009 30 地尔硫卓 7.732 0.01-5 Y=(1.19670)X + (0.00845529) 0.996 90.0-114.1 0.002 0.010 31 磺胺苯吡唑 7.740 0.1-100 Y=(0.00489437)X+(0.000194498) 0.998 88.9-109.6 0.024 0.095 32 泰勒菌素 7.756 0.2-200 Y=(0.0589055)X+(0.00861787) 0.993 84.6-114.4 0.039 0.154 33 脱水红霉素 8.061 0.1-40 Y=(1.70192)X+(0.144003) 0.998 88.6-107.5 0.0054 0.021 34 泰妙菌素 8.117 0.02-20 Y=(0.499241)X+(0.000718066) 0.999 89.8-110.6 0.0051 0.021 35 克拉红霉素 8.279 0.005-10 Y=(2.51410)X+(0.00776605) 0.997 90.9-114.0 0.0012 0.005 36 氟西汀 8.360 0.1-40 Y=(0.00803393)X+(0.000505854) 0.999 89.8-109.7 0.023 0.092 37 威力霉素 8.633 0.1-100 Y=(0.111923)X+(0.00131563) 0.996 88.5-114.7 0.024 0.097 38 甲苯磺丁脲 8.863 1-500 Y=(0.00247447)X+(0.000824500) 0.999 94.6-105.5 0.237 0.947 39 华法林 9.476 0.1-40 Y=(0.0211345)X+ (0.000619998) 0.995 86.0-111.7 0.024 0.097 2.4重复性 基用0.1%甲酸水溶液配制低、中、高三个不同浓度 PPCPs 混合标准溶液，连续进样6针，计算目标化合物的峰面积和保留时间相对标准偏差(RSD%)。结果如表3所示，目标化合物的保留时间和峰面积的积对准偏差在0.06%-0.42%和1.74%-9.96%之间，仪器重复性良好。 表3仪器重复性考察结果(n=6) No 浓度1 保留时间 峰面积 浓度2 保留时间 峰面积 浓度3 保留时间 峰面积 化合物 (ng/L) RSD% RSD% (ng/L) RSD% RSD% (ng/L) RSD% RSD% 1 1.7-二甲基黄嘌呤 5 0.23 3.86 50 0.10 4.07 250 0.24 4.12 2 氨苄西林 10 0.35 5.66 100 0.34 7.61 500 0.42 3.71 3 磺胺噻唑 1 0.23 3.86 10 0.29 5.97 50 0.29 7.51 4 头孢氨苄 10 0.37 3.58 100 0.36 6.90 500 0.42 4.66 5 磺胺吡啶 1 0.17 7.18 10 0.23 8.40 50 0.35 9.01 6 头孢拉定 10 0.29 5.17 100 0.32 6.00 500 0.37 5.24 7 头孢噻肟酸 5 0.28 3.73 50 0.29 7.95 250 0.36 6.51 8 土霉素 1 0.32 9.96 10 0.30 6.34 50 0.36 4.82 9 磺胺甲基嘧啶 1 0.18 5.38 10 0.20 3.89 50 0.31 8.28 10 四环素 2 0.19 6.39 20 0.20 7.26 100 0.26 5.49 11 磺胺甲噻二唑 1 0.13 0.94 10 0.17 4.84 50 0.24 2.82 12 磺胺二甲嘧啶 0.4 0.11 4.62 4 0.17 8.94 20 0.25 9.61 13 磺胺对甲氧基嘧啶 1 0.14 5.35 10 0.15 7.59 50 0.22 9.48 14 地美环素 2 0.09 7.96 20 0.11 9.31 100 0.18 6.98 15 美托洛尔 2 0.11 1.86 20 0.11 7.11 100 0.17 8.04 16 阿奇霉素 1 0.09 3.44 10 0.06 9.95 50 0.13 6.08 17 磺胺间甲氧嘧啶 1 0.11 6.18 10 0.11 8.08 50 0.18 8.55 18 达舒平 0.2 0.07 5.00 2 0.09 5.97 10 0.14 3.11 19 金霉素 2 0.11 5.17 20 0.08 8.51 100 0.14 6.56 20 磺胺氯哒嗪 1 0.05 5.19 10 0.10 5.56 50 0.16 6.86 21 西诺沙星 2 0.10 5.62 20 0.10 5.72 100 0.16 6.30 22 磺胺邻二甲氧嘧啶 0.4 0.06 7.13 4 0.10 8.16 20 0.14 8.03 23 磺胺甲恶唑 2 0.10 8.63 20 0.10 6.83 100 0.16 7.98 24 艾芬地尔 1 0.08 2.07 10 0.08 4.70 50 0.13 4.75 25 苯酰磺胺 1 0.06 6.01 10 0.08 7.97 50 0.15 5.89 26 红霉素 10 0.09 5.51 100 0.08 4.37 500 0.12 6.83 27 磺胺间二甲氧嘧啶 0.4 0.08 3.72 4 0.08 7.87 20 0.14 6.88 28 磺胺喹恶啉 0.4 0.08 5.52 4 0.08 6.70 20 0.14 6.77 29 苯海拉明 0.1 0.08 4.28 1 0.08 8.80 5 0.12 6.70 30 地尔硫卓 0.1 2.5加标回收 分别取一定体积的超纯水、桶装饮用水、矿泉水1、矿泉水2和自来水样品，按上方法制备样品，再加入标准溶液，浓度分别为线性范围内的低、中、高三个浓度，进样分析(n=4)，并计算加标回收率。结果如表4所示，五种基质中加标回收率在53.2%-160.5%之间。 2.6实际样品测试 使用该方法，分别测试了桶装饮用水、矿泉水1、矿泉水2和饮用自来水样品，其中桶装饮用水、矿泉水1、矿泉水2均为未检出上述化合物，自来水中检出了美托洛尔，浓度为 0.229 ng/L。 图44自来水中美托洛尔色谱图 结论 本文使用岛津在线 SPE 大体积进样系统和三重四极杆质谱 LCMS-8045 联用建立了饮用水中 PPCPs残留的定量检测方法。该系统采用用线 SPE 富集，将样品前处理、分离、定性定量分析结合在一起，配合串联质谱检测，可以大大简化样品前处理、保证检测结果的准确性。该方法在 17 min 内完成上样、解吸、分离和检测，有较好的重复性、回收率和较宽的线性范围，可用于饮用水中 PPCPs 检测。 岛津全球应用技术开发支持中心 表4样品加标回收率 NO. 化合物 加标 加标浓度1回收率 加标 加标浓度2回收率 加标 加标浓度3回收率 浓度 桶装饮矿泉水 矿泉水 自来水 浓度 超纯水 桶装饮 矿泉水 矿泉水 自来水 浓度 超纯水 桶装饮矿泉水石矿泉水 自来水 用水 1 2 (ng/L) 超纯水 用水 1 2 (ng/L) 用水 1 2 (ng/L) 1.7-二甲基黄嘌呤 5 80.9 111.6 78.4 89.5 106.1 50 105.0 108.9 85.7 95.7 92.8 250 103.5 127.4 96.0 110.7 101.8 2 氨苄西林 10 92.7 111.2 87.0 86.6 72.2 100 113.1 111.3 91.8 87.7 65.4 500 98.4 128.5 111.3 105.0 96.6 磺胺噻唑 1 107.3 116.6 87.0 116.9 89.3 10 122.7 122.2 85.2 106.6 79.3 50 109.5 127.4 100.9 117.8 94.7 4 头孢氨苄 10 100.1 128.2 126.2 128.4 64.1 100 129.2 127.3 126.8 146.0 72.2 500 72.0 129.8 121.8 123.2 120.3 5 磺胺吡啶 1 99.3 88.9 97.4 100.2 108.6 10 97.8 100.5 93.2 94.0 95.1 50 99.8 91.0 99.4 90.6 102.1 6 头孢拉定 10 116.6 129.3 126.6 130.7 77.1 100 111.2 129.1 128.9 160.5 88.2 500 92.9 111.8 130.3 128.6 129.4 7 头孢噻肟酸 5 118.9 109.4 129.0 84.7 60.3 50 107.0 106.3 122.2 81.6 72.0 250 112.3 90.9 120.7 89.3 93.4 8 土霉素 1 111.3 105.1 74.9 95.0 115.3 10 101.5 101.8 62.1 94.9 118.6 50 119.1 99.6 67.9 101.7 109.2 9 磺胺甲基嘧啶 1 122.5 117.9 79.1 110.5 65.3 10 111.4 111.0 78.8 104.9 67.3 50 100.7 115.6 81.3 109.2 71.2 10 四环素 2 106.4 102.7 114.1 108.4 123.7 20 107.7 107.4 108.1 109.6 105.0 100 105.1 100.1 101.7 103.6 100.5 11 磺胺甲噻二唑 1 95.0 117.9 92.7 106.1 75.2 10 103.9 119.7 95.2 98.6 53.2 50 89.5 115.6 88.3 92.4 70.9 12 寸寸 寸99寸689寸寸86 9 寸6 6寸 8寸88 89696 N6 O89 6 6寸6寸寸60二6 寸6寸寸6 寸寸O 寸69寸O6 8 8 寸8寸寸N 8寸 寸68L9SN寸6 寸9寸m 68寸8二8 寸ON 寸 8066二 969 69二 6 9寸N6 寸一  根据化合物在SPE柱的保留，PPCPs化合物的上样条件分为酸性（0.1%甲酸水溶液）和碱性（0.1%氨水溶液）。本方法选择碱性条件上样，采用MRM扫描模式，共分析25种PPCPs化合物，用时18min完成样品在线富集和分离分析过程。