HPLC法在次氯酸鈉降解企業產四環素殘留中的應用

馬琳 李雪晴（銀川能源學院石油化工學院，寧夏銀川750100）

HPLC法在次氯酸鈉降解企業產四環素殘留中的應用

馬琳 李雪晴（銀川能源學院石油化工學院，寧夏銀川750100）

本研究建立了一種利用化學法對企業產四環素藥渣中的四環素殘留進行降解的手段，并采用高效液相色譜法進行檢測分析。經研究表明四環素殘留經次氯酸鈉降解后，降解率高于60%。該方法效果良好，反應時間短，經濟效益高，將其應用于工業生產，為企業四環素藥渣中的四環素殘留處理提供了可借鑒的方法和思路。

高效液相色譜法；四環素殘留；化學法降解

四環素因其抗菌譜廣、高效價廉、性質穩定等優勢被普遍使用于禽畜類的飼養和水產養殖業中[1、2]，我國即是四環素的原產大國亦是其使用大國[3]。在四環素的生產過程中產生了大量的廢棄藥渣，這些藥渣中雖含有豐富的營養物質，但因其殘留有未分離完全的四環素類抗生素，極大程度地限制了藥渣的回收再利用[4]。

目前，在對抗生素降解產物的研究領域中，通常使用的檢測方法為：微生物法、薄層色譜法、高效液相色譜法以及液相色譜質譜法[5]。高效液相色譜法由于具有高效分離和高靈敏度的特點，成為現階段在抗生素降解產物研究領域中最為廣泛使用的一種理化檢測方法[6-8]。目前，國內外對四環素的降解研究多停留在實驗室水平且研究方法比較單一，對降解產物的檢測分析也處于探索階段。因此，建立一種合理且適用于企業生產四環素藥渣中殘留四環素去除并進行檢測的方法成為企業亟待解決的問題。

1 實驗部分

1.1 材料與試劑

1.1.1 供試樣品

四環素藥渣（四環素生產企業提供）；鹽酸四環素(TC)純品由四環素生產企業提供。

1.1.2 實驗用試劑

鹽酸四環素標品（TC，純度≥99%）、差向四環素（ETC，對照品）、脫水四環素（ATC，對照品，中國藥品檢驗所）、差相脫水四環素（EATC，對照品）；

色譜純甲醇、乙腈和甲酸，超純水，蒸餾水；

優級純草酸，草酸溶液由超純水配制；

次氯酸鈉(NaClO，有效Cl≥10%)，鹽酸，氫氧化鈉均為分析純；

0.1mol·L-1EDTA-Mcllvaine緩沖溶液：稱取Na2HPO410.90 g，檸檬酸(含1個結晶水)12.90g，EDTA-Na237.20 g，以蒸餾水溶解后，移至1 L容量瓶中，定容，調節pH至4.00±0.05。

1.1.3 儀器設備

表1-1 試驗所用儀器、型號及廠家Table 1-1 Instrument model and manufacturer in this test

1.2 實驗方法

1.2.1 標準品儲備液的配制

分別稱取0.01g的四環素（TC），差向四環素（ETC），差向脫水四環素（EATC），脫水四環素（ATC），用甲醇溶液溶解后，定容至100 ml的棕色容量瓶中，即配制得到質量濃度100 mg·L-1的標準溶液，置于4℃冰箱中避光保存，待用。

1.2.2 色譜條件

高效液相色譜

色譜柱：InertSustain HC-C18(4.6×150 mm，5um)，檢測波長300 nm；柱溫：30℃；進樣量：20 μL；流動相：有機相（乙腈：甲醇=2:1）-水相（0.01 mol·L-1草酸）=35：65（V/V）；流速：0.8 mL·min-1。

1.2.3 NaClO降解企業產四環素藥渣

稱取四環素藥渣5 g(精確至0.0001 g)12份，置于50 mL燒杯中，分兩組試驗（原渣和用水稀釋后的藥渣），分別在兩組試樣中各加入1 ml和5 ml的NaClO溶液，探討其對四環素的降解效果。四環素原渣經NaClO降解后用15 mL 0.1 mol·L-1Na2EDTA-Mcllvaine緩沖溶液溶解，超聲10 min，8000 r·min-1離心10 min后，取上清液，沉淀殘渣以15 mL提取液溶解，進行二次提取，再經超聲波震蕩，重復上述操作進行第三次提取，離心后合并三次上清液，0.22μm濾膜過濾，待測。

NaClO對四環素的降解率按公式（1）進行計算。

式中，X為四環素的化學降解率，C0為未經NaClO降解的四環素濃度（mg·L-1），Ct為經NaClO降解后的四環素濃度（mg·L-1）。

2 結果與討論

2.1 企業產四環素藥渣經NaClO降解后檢測分析

由圖2-1可知，工業產品四環素藥渣中依然殘留有一定濃度的四環素，其中四環素，差相四環素，差相脫水四環素都有明顯的吸收峰出現。圖2-4顯示經酵母菌等發酵處理后的四環素藥渣中的四環素含量明顯降低，說明發酵法處理是去除四環素藥渣中殘留四環素的一個重要途徑，但仍有一定的抗生素殘留，去除并不充分。由圖2-1到2-6可以看出，將原渣用水稀釋后再與NaClO溶液反應，降解效果較好，且降解率均大于60%，說明四環素原渣粘稠度較高影響了NaClO與四環素分子的有效接觸，導致反應不充分，依據實驗譜圖及數據說明利用NaClO溶液降解四環素藥渣中殘留的四環素方法是可行的。

圖2-1 四環素藥渣原樣色譜圖Fig.2-1 Chromatogram of tetracycline dregs

圖2-2 四環素藥渣原樣經NaClO處理色譜圖Fig.2-2 HPLC chromatograms of tetracycline dregs after treatment with sodium hypochlorite

圖2-3 四環素藥渣原樣稀釋后經NaClO處理色譜圖Fig.2-3 HPLC chromatograms of diluted tetracycline dregs

圖2-4 發酵后四環素藥渣色譜圖Fig 2-4 HPLC chromatogram of tetracycline dregs after treatment with sodium hypochlorite after fermentation

圖2-5 發酵后四環素藥渣經NaClO處理色譜圖圖Fig 2-5 HPLC chromatograms tetracycline dregs after fermentaion by sodium hypochlorite treatment

2-6發酵后四環素藥渣稀釋經NaClO處理色譜圖Fig 2-6 HPLC chromatograms of dilution tetracycline dregs after fermentaion by sodium hypochlorite treatment

3 結語

（1）經HPLC法檢測得出NaClO溶液對四環素藥渣中殘留的四環素有明顯的降解效果，且該檢測結果譜圖說明經降解后產生了新物質。

（2）在研究利用HPLC法檢測NaClO溶液對四環素藥渣中殘留的四環素降解的過程中發現微生物與化學法相結合更有利于企業產四環素藥渣的無害化處理，符合工學一體化研究理念。

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【課題項目】銀川能源學院校級課題“化學法降解四環素產物的機理研究”（編號：2015-KY-Y-04）

馬琳（1987-），女，回族，寧夏吳忠人，碩士，銀川能源學院石油化工學院，助教，研究方向：分析化學