背景介绍
氟喹诺酮类抗生素（Fluoroquinolones，FQs）是一类具有4-氧代喹啉-6-氟-3-羧基结构的合成抗菌药物，自20世纪80年代开发以来，因其抗菌谱广、杀菌能力强、体内分布广泛、半衰期长、价格低廉等优点，被广泛应用于人类医疗、畜禽养殖和水产养殖业中。此类药物在治疗呼吸道、消化道、泌尿生殖系统等多种感染性疾病方面具有良好的效果，经过40余年的发展，目前已成为目前全球使用量最大的抗生素类药物之一。然而，由于FQs的大量使用和不合理排放，这些化合物通过各种途径进入水环境，在地表水、地下水、污水处理厂出水甚至饮用水中频繁检出。研究表明，FQs在环境中的长期存在不仅会诱导产生耐药性菌株，破坏水生态系统平衡。还可能通过食物链在生物体内富集，对人类健康和生态环境造成潜在威胁。
文章亮点
1.本研究建立了固相萃取-超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用法，实现了对饮用水中马波沙星、氟罗沙星、氧氟沙星、培氟沙星等17种常见氟喹诺酮类抗生素的同时快速测定。
2.系统评价了饮用水基质对17种FQs离子化效率的影响，与现行国家标准方法GB/T 5750.8-2023进行了系统比较，构建了饮用水中FQs的风险评估框架。
内容介绍
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验步骤
1.2.1 样品前处理
1.2.2 固相萃取富集
采用HLB固相萃取柱（500 mg/6 mL）进行样品富集。萃取柱依次用6 mL甲醇、6 mL水和6 mL 1%甲酸溶液活化，活化过程保持柱填料始终湿润。将预处理后的水样以8~12 mL/min流速通过萃取柱，上样完毕后用6 mL甲醇溶液淋洗。抽真空干燥萃取柱20 min后，用10 mLV（甲酸）：V（甲醇）=1:1000溶液以1 mL/min流速洗脱，收集洗脱液。
1.2.3 浓缩定容
1.2.4 仪器分析
采用ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱（100 mm×2.1 mm，1.7 μm）分离，流动相A为0.1%甲酸水溶液，流动相B为甲醇，梯度洗脱。质谱采用电喷雾正离子源（ESI+），多反应监测模式（MRM），根据保留时间和特征离子进行定性，内标法定量。每20个样品测定1个实验室空白和基质加标样品。
1.3 仪器分析条件
2 结果与讨论
2.1 色谱条件优化
2.1.1 流动相组成的选择
采用2×4完全析因设计考察有机相（甲醇、乙腈）与水相添加剂（纯水、0.1%甲酸、0.1%乙酸、5 mmol/L甲酸铵）对17种氟喹诺酮类化合物检测响应的影响，以甲醇-水组为参照，结果见表2和图1。
2.1.2 柱温和流速的优化
2.2 质谱参数优化
2.2.1 脱溶剂温度优化
脱溶剂温度是影响离子化效率和检测灵敏度的关键参数。在300~600℃范围内对脱溶剂温度进行了系统优化。如表4所示，当温度过低（300~400℃）时，溶剂挥发不完全，导致离子源污染加重，基线噪音升高，信噪比降低；当温度升至500℃时，17种氟喹诺酮类化合物的响应强度达到最大值，平均信噪比提高了2.5倍。
2.2.2 毛细管电压的优化
2.2.3 锥孔电压的优化
2.3 方法性能评估
2.3.1 线性关系与相关系数
准确配制17种氟喹诺酮类抗生素的系列标准工作溶液，浓度范围为0.5~200 μg/L，共设置8个浓度点（0.5、1.0、5.0、10、20、50、100、200 μg/L）。每个浓度点加入相同浓度的内标物质（10 μg/L），按照优化后的仪器条件进行测定。以目标化合物与内标物的峰面积比值（y）对目标化合物浓度（x）进行线性回归分析，得到标准曲线方程。结果表明，17种氟喹诺酮类抗生素在0.5~200 μg/L浓度范围内均呈现良好的线性关系，相关系数（r²）均大于0.998，满足定量分析要求。各化合物的线性参数见表7。
2.3.2 色谱分析的结果
2.3.3 检出限与定量限
2.3.4 精密度与准确度
方法的精密度和准确度通过加标回收实验进行评价。选取经检测不含目标化合物的空白水样，分别添加低（2.0 μg/L）、中（20.0 μg/L）、高（100.0 μg/L）3个浓度水平的混合标准溶液，每个浓度水平设置6个平行样品，按照建立的方法进行前处理和仪器分析。
2.3.5 基质效应评估
2.3.6 与现行标准方法的比较
2.4 在实际样品检测中的应用
3 结论
本研究成功建立了固相萃取-高效液相色谱-串联质谱联用法同时测定饮用水中17种氟喹诺酮类抗生素的分析方法。通过系统优化前处理条件和仪器参数，实现了目标化合物的高效富集、完全分离和灵敏检测。方法学验证结果表明，该方法具有宽线性范围（0.5~200 μg/L）、低检出限（0.08~0.35 ng/L）、高回收率（82.3%~108.5%）和良好精密度等优点，各项技术指标均满足或优于现行国家标准要求。在实际样品应用中，该方法成功检测出多种氟喹诺酮类抗生素残留，证实了其在饮用水质量监测中的实用性和可靠性。与现有方法相比，本方法的主要优势在于：一次进样可同时检测17种目标化合物，分析效率高；检出限降低1~2个数量级，可满足痕量和超痕量分析需求；自动化程度高，减少了人为操作误差。该方法的建立为饮用水中氟喹诺酮类抗生素的常规监测提供了标准化的分析程序，也为评估抗生素污染的环境风险、制定相关水质标准和保障饮用水安全提供了重要的技术支撑。
