海岸带沉积物中药物残留的UHPLC-TOF-MS检测方法开发与生态风险评估

本研究针对海岸带沉积物中药物污染监测的技术瓶颈，开发并验证了一种基于超高效液相色谱-飞行时间质谱联用技术（UHPLC-TOF-MS）的多类药物同步检测方法。研究人员通过优化前处理流程，实现对30种抗生素、抗抑郁药等药物的高灵敏度检测（LOD 0.02-0.23 ng/g），各项参数符合欧盟2021/808法规要求。实际样本检测发现降压药厄贝沙坦在41.7%样本中存在残留（最高22.2 ng/g），为海岸带药物污染防控提供了重要技术支撑。

　　

随着人类医药消费量激增，未被完全代谢的药物通过污水排放、农业径流等途径持续输入水生生态系统，正在引发新的环境危机。这些具有生物活性的化合物在水体中表现出的"伪持久性"特性，使其在海岸带沉积物中不断富集，成为威胁海洋生态健康的"化学定时炸弹"。尤其令人担忧的是，沉积物作为水生环境的"记忆库"，不仅能长期储存污染物，还可能通过再悬浮作用周期性释放药物，造成二次污染。现有研究多集中于水体药物监测，而对沉积物这一重要归宿介质的分析方法仍存在灵敏度不足、覆盖化合物种类有限等技术瓶颈。

为破解这一难题，葡萄牙研究团队在《Environmental Pollution》发表创新成果，首次建立能同步检测6大类30种药物的海岸带沉积物分析方法。这项研究选择降压药、抗生素、抗抑郁药等高频使用药物作为靶标化合物，通过优化加速溶剂萃取结合固相萃取的前处理流程，采用超高效液相色谱-飞行时间质谱（UHPLC-TOF-MS）技术，在12分钟内完成多类药物筛查。方法验证严格遵循欧盟2021/808法规，对12份河口沉积物样本进行实际检测，发现41.7%样本存在药物残留。

关键技术方法包括：1）采用乙腈-水体系进行加速溶剂萃取；2）OASIS HLB固相萃取柱净化；3）Shimadzu Nexera X2 UHPLC系统结合Sciex Triple TOF^? 5600+高分辨质谱分析；4）以5-1800 ng/g浓度范围建立基质匹配标准曲线；5）通过保留时间偏差(<1%)和质量精度(<5 ppm)实现化合物确证。

【方法特异性与选择性】
通过对比空白基质与加标样本，证实方法对30种药物的检测特异性。所有化合物质量精度偏差控制在±5 ppm内，相对保留时间偏差小于1%。其中降压药厄贝沙坦的提取回收率达74.3%，而利尿药吲达帕胺高达115.4%，满足50-120%的法规要求。

【检测限与定量限】
该方法展现出卓越的灵敏度，30种药物的检测限(LOD)为0.02-0.23 ng/g，定量限(LOQ)为0.06-0.69 ng/g。磺胺氯哒嗪的LOD最高(0.23 ng/g)，而普萘洛尔最低(0.02 ng/g)，灵敏度显著优于既往LC-MS/MS方法(0.4-20 ng/g)。

【线性与精密度】
校准曲线R²值介于0.9187-0.9988，仅9种化合物低于0.95。日内精密度(RSD_r)和日间精密度(RSD_R)分别控制在19.5%和29.2%以内，符合<30%的法规阈值。磺胺类药物表现最大变异，如磺胺氯哒嗪的日间RSD达29.2%。

【环境样本应用】
在Mondego河口沉积物中，厄贝沙坦成为唯一检出药物(5.6-22.2 ng/g)。该血管紧张素II受体拮抗剂因治疗高血压的广泛使用，已成为水环境中高频检出的"标志物"药物。值得注意的是，尽管方法覆盖14种抗生素，但均未检出，可能与采样区域污水处理效率或季节性排放差异有关。

这项研究开创性地将UHPLC-TOF-MS技术应用于海岸带沉积物药物筛查，其多类别、高灵敏度的特点为环境药物污染研究提供了新工具。特别是方法符合欧盟法规的严格验证标准，使数据具有国际可比性。研究揭示的厄贝沙坦沉积物残留现象，警示即使"非抗生素"类药物也可能在海岸带形成长期生态风险。未来需扩大监测网络，结合药物使用量、水文特征等参数，建立海岸带药物污染的源-汇关系模型。该方法的应用将显著提升对"隐形"药物污染的认知水平，为制定海岸带环境质量标准提供科学依据。