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安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪:精准捕获水质中 33 种抗生素残留


抗生素作为人类医疗、畜禽养殖与水产养殖的关键药物,在保障健康与提升产能的同时,也因滥用与不合理排放,导致大量残留进入水体。水中的抗生素残留不仅会破坏水生生态平衡,更会诱导细菌产生耐药基因,通过饮水、食物链等途径威胁人类健康 —— 即使是 μg/L 级的痕量残留,长期累积也可能引发 “超级细菌” 风险。当前,水质中抗生素检测面临严峻挑战:33 种待检测抗生素涵盖青霉素类、头孢菌素类、喹诺酮类、四环素类等多类别,结构差异大、极性跨度广,且水体中还存在大量有机物、悬浮物等基质干扰,常规检测手段难以实现高效分离与精准定量。安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪(LC-MS/MS)凭借 “高效分离 + 高灵敏度检测 + 强抗干扰能力” 的协同优势,成为同步检测水质中 33 种抗生素残留的核心设备,为水质安全与公共健康防护筑牢技术防线。

安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪:精准捕获水质中 33 种抗生素残留(图1)

一、仪器核心优势:针对性破解 33 种抗生素检测难题
安益谱 TQ9120 的硬件配置与技术设计,精准匹配 33 种抗生素的检测需求,从分离效率、检测灵敏度到抗干扰能力,全方位攻克行业痛点。
(一)灵活色谱系统:实现 33 种抗生素的高效基线分离
33 种抗生素的理化性质差异极大:例如,青霉素类极性强、易水解,喹诺酮类极性中等、稳定性较好,四环素类则具有较强的疏水性,若分离方案不当,极易出现色谱峰重叠、峰形展宽等问题,影响定性定量准确性。TQ9120 搭载的高效液相色谱模块,通过 “灵活色谱柱选择 + 智能梯度洗脱” 组合,实现对 33 种抗生素的高效分离:
  • 色谱柱适配:针对不同类别抗生素,可选择合适的色谱柱 —— 检测极性较强的青霉素类时,采用亲水作用色谱柱(HILIC)增强保留;检测疏水性的四环素类与喹诺酮类时,选用反相 C18 色谱柱,通过调节柱温(30-40℃)减少峰形拖尾;
  • 梯度洗脱优化:采用甲醇 - 水、乙腈 - 水等流动相体系,搭配 0.1% 甲酸或氨水调节 pH,通过精准控制流动相比例变化速率,实现抗生素的有序洗脱。例如,检测初期提高水相比例,让极性强的青霉素类先流出;随检测进行逐步提升有机相比例,推动疏水性强的四环素类、大环内酯类依次洗脱。整个分离过程可在 25 分钟内完成,33 种抗生素均能达到基线分离,为后续质谱检测奠定坚实基础。
(二)三重四极杆质谱:高灵敏 + 强抗干扰,捕捉痕量残留信号
水质中抗生素残留浓度常处于 μg/L 至 ng/L 级,且水体中的腐殖酸、蛋白质等基质会产生强烈背景干扰,常规质谱难以精准识别目标信号。TQ9120 的三重四极杆质谱模块通过 “双重技术保障”,实现对痕量抗生素的精准捕获:
  • 抗干扰层面:采用多反应监测(MRM)模式,针对每种抗生素预设专属特征离子对 —— 如阿莫西林(青霉素类)选择 m/z 366→208、m/z 366→114,环丙沙星(喹诺酮类)选择 m/z 332→288、m/z 332→245,土霉素(四环素类)选择 m/z 461→443、m/z 461→427。通过 “一级四极杆筛选母离子 — 二级四极杆碰撞解离 — 三级四极杆捕获子离子” 的递进式筛选,彻底屏蔽基质杂质离子干扰,即使在复杂污水、地表水样品中,也能精准锁定目标抗生素;
  • 灵敏度层面:搭载电喷雾电离源(ESI) ,支持正负离子模式快速切换 —— 对于青霉素类、头孢菌素类等含氨基的抗生素,采用正离子模式增强电离效率;对于四环素类等含羧基的抗生素,切换为负离子模式提升信号强度。同时,通过优化喷雾电压(3.0-4.5kV)、雾化气温度(300-350℃)等参数,减少离子损失,将 33 种抗生素的检测限均降至 ng/L 级,满足《水质 32 种抗生素的测定 固相萃取 / 高效液相色谱 - 三重四极杆质谱法》等标准对痕量残留检测的要求。
(三)宽动态范围 + 稳定重复性:适配多样水质场景
不同水体中抗生素浓度差异显著:饮用水中残留通常低于 10ng/L,而畜禽养殖废水、医院污水中浓度可能达到 10-100μg/L。TQ9120 具10^6 以上的宽动态范围,可同时适配高、低浓度样品检测,无需频繁稀释或调整仪器参数;此外,仪器的稳定性与重复性表现优异—— 对同一样品进行 6 次平行检测,33 种抗生素的保留时间相对标准偏差(RSD)小于 0.3%,峰面积 RSD 小于 4%,确保批量样品检测结果的一致性,满足实验室日常监测与应急检测需求。
二、标准化检测流程:从样品前处理到数据输出的全周期精准管控
针对 33 种抗生素的检测特性,安益谱 TQ9120 可搭配标准化检测流程,实现从样品采集到结果报告的全流程高效运转,兼顾检测精度与效率。
(一)样品前处理:固相萃取 + 净化,富集痕量目标物
水中抗生素浓度低且基质复杂,需通过前处理实现 “富集目标物 + 去除杂质”,常用固相萃取(SPE) 法,具体流程如下:
  1. 样品预处理:取 200-500mL 水样,调节 pH 至合适范围(如检测青霉素类调节至 pH 5.0-6.0,检测四环素类调节至 pH 2.0-3.0),加入适量 Na2EDTA(螯合金属离子,防止抗生素降解)与内标(如 ^13C 标记的环丙沙星、土霉素),混匀后通过 0.22μm 滤膜去除悬浮物;
  1. SPE 柱活化与平衡:选用亲水 - 亲脂平衡(HLB)型 SPE 柱(适配多类别抗生素吸附),依次用 5mL 甲醇、5mL 水活化柱子,确保柱填料充分溶胀;
  1. 样品加载与洗脱:将预处理后的水样以 3-5mL/min 流速通过 SPE 柱,让抗生素充分吸附;随后用 5mL 5% 甲醇水溶液淋洗,去除水溶性杂质;最后用 5mL 含 0.1% 甲酸的甲醇溶液洗脱,收集洗脱液,经氮吹浓缩至 1mL,过 0.22μm 有机滤膜后待上机检测。
TQ9120 的液相色谱进样系统支持大体积进样(最大 50μL),即使洗脱液中存在微量残留杂质,也可通过后续色谱分离与质谱筛选进一步去除,降低前处理难度,提升富集效率。
(二)仪器检测:全自动化运行,同步完成 33 种抗生素定性定量
样品上机后,TQ9120 进入全自动化检测模式,无需人工干预,具体流程如下:
  1. 色谱分离:自动进样器精准吸取样品,注入色谱柱,按照预设梯度洗脱程序运行,33 种抗生素按极性从强到弱依次流出,通过二极管阵列检测器(DAD)初步监控分离效果;
  1. 质谱检测:流出的抗生素进入 ESI 离子源,根据预设模式(正 / 负离子模式)电离为母离子;一级四极杆筛选目标母离子,送入碰撞池与氩气碰撞解离为特异性子离子;三级四极杆捕获特征子离子,记录离子信号强度;
  1. 数据处理:仪器配套软件自动调用 33 种抗生素的标准曲线(通过系列浓度标准品绘制),根据峰面积计算样品中每种抗生素的浓度,生成包含保留时间、离子对丰度比、浓度值的检测报告。整个检测周期仅需 35 分钟,实现 “一次进样,同步检测 33 种抗生素”,大幅提升检测效率。
(三)质量控制:多重验证,确保数据可靠
为保障检测结果准确性,TQ9120 建立严格的质量控制体系:
  • 空白控制:检测超纯水空白、试剂空白与 SPE 柱空白,排除水、有机溶剂、耗材带来的污染;
  • 回收率验证:在实际水样中添加已知浓度的 33 种抗生素标准品,加标回收率稳定在 75%-125%,符合水质抗生素检测的行业质控要求;
  • 稳定性验证:对同一样品在 0h、8h、16h、24h 进行检测,结果偏差小于 6%,确保样品在检测周期内稳定,数据可靠。
三、实际应用价值:多场景守护水质抗生素安全
安益谱 TQ9120 的高效检测能力,使其在饮用水安全监测、环境水体调查、污染源监管等场景中发挥关键作用,为抗生素污染防控提供数据支撑。
(一)饮用水安全监测:筑牢 “最后一公里” 防线
饮用水是抗生素暴露的重要途径,需严格控制残留含量。TQ9120 可用于饮用水水源地、自来水厂进水、出厂水及管网末梢水的 33 种抗生素检测:在水源地监测中,提前排查上游养殖、医疗排放带来的抗生素污染风险;在水厂处理环节,监测混凝、超滤、臭氧氧化等工艺对 antibiotics 的去除效果,帮助优化处理参数;在管网末梢水检测中,确保居民饮用水中抗生素残留低于安全限值,守护饮水健康。
(二)环境水体调查:掌握抗生素污染分布规律
针对河流、湖泊、水库等地表水,TQ9120 可实现大范围、多点位的 33 种抗生素筛查。通过分析不同区域(如养殖区周边、医院附近、城市下游)、不同季节水体中抗生素的浓度变化,环保部门可精准定位污染来源,掌握抗生素的迁移转化规律 —— 例如判断某流域喹诺酮类抗生素超标是否与周边水产养殖排放相关,为流域污染治理与生态修复提供科学依据。
(三)污染源监管:从源头控制抗生素排放
畜禽养殖、水产养殖、医院是抗生素的主要排放源。TQ9120 可用于养殖废水、医院污水排放口的 33 种抗生素检测,严格监管排放是否符合《畜禽养殖业污染物排放标准》《医疗机构水污染物排放标准》等要求。对于超标排放的单位,通过精准识别抗生素种类与浓度,帮助追溯污染产生环节(如养殖环节用药不当、医院污水处理工艺不完善),推动企业与机构改进生产、处理工艺,从源头减少抗生素排放。
四、结语:以技术创新应对抗生素检测挑战
随着抗生素污染问题日益受到关注,水质中多类别抗生素的同步、精准检测已成为环境监测与公共健康防护的重要需求。安益谱 TQ9120 三重四极杆液质联用仪凭借高效的分离能力、超高的灵敏度与强大的抗干扰性能,攻克了水质中 33 种抗生素检测的技术难点,为水质安全监测提供可靠解决方案。未来,TQ9120 还可通过软件升级、色谱柱优化等方式,进一步拓展抗生素检测种类,降低检测成本与操作门槛,助力更多实验室开展抗生素检测工作,为守护全球水质环境、遏制细菌耐药性发展持续贡献力量。