水环境治理中头孢菌素类抗生素检测方法

一、前言

头孢菌素被医学界广泛应用，成为β-内酰胺类抗生素中临床使用最多的抗生素，约占抗生素总消费量的50%-70%[1]。然而头孢菌素过量摄入可随着生物系统直接排出到水体环境中。而该类抗生素废水具有成分复杂、胶体固体浓度高、生物抑制能力强、高氨氮、高盐度等特点。因此，头孢菌素类药物残留的测定已经引起了学术界和工业界的广泛关注。本文综述了头孢菌素的各种检测技术进展及其优缺点，主要包括仪器分析法、生物免疫法、电化学分析法等，为内酰胺类抗生素检测提供理论参考。

二、常用检测技术

（一）微生物分析法

微生物检测方法主要是根据抗生素对特定微生物生理功能、繁殖和代谢的抑制作用，对抗生素残留进行定性和定量检测。微生物抑制测定法是最早用于检测抗生素残留的方法。矫丽洪[2]采用贴膜法进行微生物菌数测定,检出率、回收率明显高于我国药典方法。王学立等人[3]利用胶体金的工作原理，选择两种常用的头孢类药物及其母核以及链霉素，免疫得到相应的抗体，用胶体金进行了标记，组装成了免疫层析试纸条。建立了一种能同步检测头孢类药物和链霉素类药物的胶体金免疫层析方法。为头孢类药物和链霉素、硫酸链霉素、双氢链霉素的检测提供了可靠的依据。为多元同步检测方法奠定了基础。王伟军等人[4]采用嗜热脂肪芽孢杆菌试管法对牛乳中6 种最为常见的β-内酰胺类抗生素残留进行检测,指出嗜热脂肪芽孢杆菌试管法为半定量检测法,对牛乳中β-内酰胺类抗生素残留具有较好的灵敏性。牛乳中青霉素G、氨苄青霉素、羟氨苄青霉素的检测限为6μg/kg,头孢氨苄的检测限为150μg/kg,苯唑青霉素的检测限为15μg/kg、头孢匹林的检测限为30μg/kg。在检测时间、操作难易程度上较BSDA 法具有一定的优越性,可应用于牛乳中β-内酰胺类抗生素残留的检测。

（二）免疫分析法

免疫分析法基于抗原-抗体鉴定响应的核心分析方法程度，涉及一种单独的物理和化学分析技术来满足选择性和灵敏度,适用于复杂的跟踪组件的分离矩阵检，但抗体制备技术复杂,无法轻易实现高吞吐量。目前用于药物残留分析的免疫分析法技术主要包括放射免疫分析法和酶联免疫分析法。赵金山等人[5]发明一种定量检测动物性食品中孢子类抗生素含量的酶联免疫检测方法。采用群特异性抗体的芽孢抗生素的多克隆抗体作为检测试剂，酶联免疫检测试剂盒，以头孢氨苄为标准品，通过实验测定不同孢子类抗生素的浓度及头孢氨苄标准品的相对值，并给出了测量的修正系数，有望实现酶联免疫检测试剂盒的多残留检测。该方法预处理简单，灵敏度高，准确度高。刘振利等人[6]公开了一种抗头孢噻呋、头孢曲松等多种头孢菌素类抗生素的特异性单克隆抗体,本发明还公开了一种用于检测头孢噻呋/头孢曲松等多种头孢菌素类抗生素的酶联免疫方法及试剂盒。本发明的单克隆抗体是由保藏号为CCTCCNO:C 的杂交瘤细胞4D5 所分泌的。与现有技术相比,本发明制备的单克隆抗体可以同时识别头孢噻呋、头孢曲松等多种头孢菌素类抗生素,本发明的酶联免疫方法与试剂盒具有检测效率和灵敏度高、精密度和准确度好等优点。

（三）仪器分析法

仪器分析技术由于具有灵敏度高、检出限低、定量限低、重复性好等优点，方便、快速、准确，已广泛应用于动物源性食品中抗生素残留的检测。鲁毅强等人[7]使用新型的亲水性较强的C16 硅胶反相色谱柱,以水/磷酸缓冲液/乙腈为流动相,流速1mL/min,在17min 内分离了头孢羟氨苄、头孢克洛、头孢氨苄、头孢拉定和头孢噻吩五种头孢类抗生素。分离后的化合物在紫外检测器上检测,检测波长270nm,线 性 范 围0.1 ～40mg/L(r ≥0.9993), 五种化合物的检出限依次为9.7,6.9,5.6,6.4和4.9μg/L。该方法成功应用于人尿液和牛奶中头孢类抗生素的检测,2mg/L 浓度水平的加标回收率在96.5%～105%之间。倪坤仪等人[8]建立了同时分离测定六种头孢菌素(头孢米诺、头孢羟氨苄、头孢克罗、头孢氨苄、头孢拉定和头孢西丁)的高效液相色谱法。流动相为V(50mmol/L 的磷酸二氢钾缓冲液,pH3.4):V( 乙腈)=87.5:12.5 的混合液, 色谱柱为HypersilODSC185μm,200mm×4.6mm, 紫 外检测波长为254nm,流速为1.0mL/min。各个色谱来HypersilODSC185μm。胡雪等人[9]建立牛乳、酸乳和乳粉三种基质乳制品中采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)同时检测四种头孢菌素类药物残留的方法，以5%甲酸乙腈溶液进行提取,经OasisPRIMEHLB 固相萃取柱净化,氮吹后复溶,采用电喷雾离子源正离子模式及多反应监测模式进行检测。

文章来源：《环境科学与管理》 网址: http://www.hjkxygl.cn/qikandaodu/2021/0510/781.html