基質(zhì)固相分散萃?。瓪庀嗌V法檢測水產(chǎn)品中7種多氯聯(lián)苯殘留

馬麗莎，朱新平，鄭光明，陳昆慈，吳仕輝，尹 怡，戴曉欣

(中國水產(chǎn)科學(xué)研究院珠江水產(chǎn)研究所，廣州 510380)

多氯聯(lián)苯(polychlorinated biphenyls，PCBs)為聯(lián)苯苯環(huán)上氫原子(H)被氯原子(Cl)取代所形成的含氯化合物的統(tǒng)稱，是《斯德哥爾摩國際公約》中12種持久性有機污染物之一，極難分解，半衰期長，在環(huán)境循環(huán)中易造成廣泛危害，可通過多路徑遷移，在生物體內(nèi)富集［1］，具有致畸、致癌、致突變等毒性［2］。目前多氯聯(lián)苯在海水、河水、土壤、水生生物、野生動植物乃至人乳及其脂肪中都有檢出［3］，其危害性已受到高度重視，美國將多氯聯(lián)苯作為歐盟進口鮭魚的一個主檢項目，全球環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)/食品規(guī)劃部分(GEMS/FOOD)中規(guī)定了7種“指示性 PCB”單體(PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB153、PCB138、PCB180)作為 PCBs污染情況的重要監(jiān)測指標(biāo)［4］。

我國作為水產(chǎn)品出口大國，更應(yīng)加強多氯聯(lián)苯檢測技術(shù)的研究，防止多氯聯(lián)苯成為我國水產(chǎn)品在國際貿(mào)易中的新障礙。目前國內(nèi)所報道的水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯檢測方法［5－7］多為傳統(tǒng)的液液－超聲萃取法，前處理較復(fù)雜，難以滿足實驗室快速分析的需要。2003年由Anastassiades等提出的QuECh-ERS(Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged and Safe)［8］是近年來發(fā)展迅速的集固相萃取和基質(zhì)固相分散技術(shù)于一體的樣品前處理技術(shù)，具有操作簡便、快速、節(jié)省試劑及時間等特點。本文在借鑒QuEChERS方法的基礎(chǔ)上，用正己烷/二氯甲烷(9∶1)溶液提取，佛羅里硅土粉基質(zhì)固相分散萃取、凈化，建立了快速、高效的水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯殘留的氣相色譜檢測方法，整個萃取過程僅需30 min，可滿足水產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測日益嚴(yán)格與快速分析的需要。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑 多氯聯(lián)苯(PCBs)標(biāo)準(zhǔn)品單體(PCB28、 PCB52、 PCB101、 PCB118、 PCB138、PCB153、PCB180、PCB209，購自北京陸橋有限責(zé)任公司)、Agilent7890型氣相色譜儀(配電子捕獲檢測器)、AL204型分析天平(梅特勒－托利多儀器上海有限公司)、TGL－10B型離心機(上海安亭科技儀器廠)、XW－80A型旋渦混合器(海門市麒麟醫(yī)用儀器廠)、RE201D型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鄭州合眾儀器有限公司)、佛羅里硅土粉(分析純，650℃高溫灼燒4 h，冷卻后備用)。正己烷、二氯甲烷均為色譜純。

1.2 溶液配制

1.2.1 多氯聯(lián)苯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液 PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153、PCB180 各單體的濃度均為10 μg/mL。

1.2.2 PCB209定量內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液 濃度為10 μg/mL。

1.2.3 多氯聯(lián)苯混合標(biāo)準(zhǔn)使用液0.2 μg/mL 準(zhǔn)確移取200 μL多氯聯(lián)苯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液于10 mL容量瓶中，用正己烷稀釋至刻度，4℃冰箱保存。

1.2.4 PCB209 定量內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)使用溶液 0.2 μg/mL準(zhǔn)確移取200 μL PCB209定量內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液于10 mL容量瓶中，用正己烷稀釋至刻度，4℃冰箱保存。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 準(zhǔn)確移取適量多氯聯(lián)苯混合標(biāo)準(zhǔn)使用液和PCB209定量內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)使用液，用正己烷配成 1、4.5、7.5、12.5、25、45、90、180 ng/mL系列濃度的多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，內(nèi)標(biāo)濃度為20 ng/mL，供氣相色譜分析。以多氯聯(lián)苯的峰面積和內(nèi)標(biāo)的峰面積之比為縱坐標(biāo)，以多氯聯(lián)苯的濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，擬合，求標(biāo)準(zhǔn)曲線方程和相關(guān)系數(shù)。

1.4 色譜條件 色譜柱:HP－5石英毛細管柱，固定相:SE－54(聚甲基苯基乙烯基硅氧烷)，30 m×0.32 mm ×0.25 μm;載氣:氮氣，流速 0.8 mL/min;檢測器溫度 300℃;進樣口溫度 240℃;檢測器:ECD;進樣量 1 μL，不分流進樣。

溫度程序:初始柱溫 60℃，維持 2 min;30℃/min升至 180℃，維持 4 min;5℃/min升至190℃，維持8 min;10℃/min升至200℃，維持10 min;3℃/min升至250℃，維持10 min;30℃/min升至280℃，維持10 min。

1.5 樣品前處理

1.5.1 提取 稱取勻漿組織(5±0.05)g于50 mL玻璃離心管中，加入PCB209定量內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)使用溶液100 μL;同時加入3 g佛羅里硅土粉，攪拌均勻后加15 mL正己烷/二氯甲烷(9∶1)混合液，漩渦2 min，混勻，5000 r/min離心5 min，將上層有機層移入100 mL梨形瓶中，在殘渣中再加入15 mL正己烷/二氯甲烷(1∶1)混合液重復(fù)提取兩次。合并三次提取液。

1.5.2 凈化 在100 mL梨形瓶中加入3 g佛羅里硅土粉，充分震蕩3 min，靜置，將上層有機層移入50 mL梨形瓶中，再往100 mL梨形瓶中加入5 mL正己烷，充分震蕩1 min，靜置，將上層有機層移入50 mL梨形瓶中，合并上清液，40℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，用2 mL正己烷定容，供氣相色譜分析。

1.6 定量限和檢測限的確定 稱取6份空白組織，按照1.5項下步驟處理后，測得基線噪音值，求其平均值。按照信噪比S/N=3時相對的添加濃度為檢測限，S/N=10時相對的添加濃度為定量限［9］。

1.7 添加回收率和精密度測定 稱取勻漿組織(5±0.05)g于50 mL玻璃離心管中，加入PCB209定量內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)使用溶液100 μL，同時加入適量標(biāo)準(zhǔn)貯備液，使其添加濃度分別為0.9、1.5、2.5 μg/kg，每個添加濃度設(shè)4個平行，按照1.5項下步驟操作進行測定，根據(jù)峰面積計算添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2 結(jié)果與分析

2.1 線性關(guān)系 在濃度為1～180 ng/mL的濃度范圍內(nèi)，多氯聯(lián)苯與內(nèi)標(biāo)的峰面積之比與其濃度呈線性相關(guān)，且線性關(guān)系良好，線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)如表1所示。

表1 多氯聯(lián)苯7個組分線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)

2.2 檢測限和定量限 根據(jù)6個空白組織的基線噪音平均值，確定方法的檢測限為0.3 μg/kg，定量限為 0.5 μg/kg。

2.3 添加回收率和精密度 在草魚、蝦和羅非魚中添加濃度為 0.9、1.5、2.5 μg/kg 進行添加回收實驗，平均回收率在80%以上，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在10%以內(nèi)。結(jié)果如表2所示，多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖如圖1所示，添加回收色譜圖選取草魚添加多氯聯(lián)苯(1.5 μg/kg)的色譜圖為(圖2)代表。

表2 3種水產(chǎn)品中添加多氯聯(lián)苯的回收率測定結(jié)果

3 討論

3.1 萃取溶液的選擇 多氯聯(lián)苯的極性隨氯原子數(shù)的增多而變?nèi)?，高氯多氯?lián)苯更易被非極性溶劑萃取，低氯多氯聯(lián)苯則更易被極性溶劑萃取。因此，按照相似相溶的原理，多選擇正己烷/丙酮［10－12］、正己烷/二氯甲烷［7，13－14］的混合液為多氯聯(lián)苯的萃取溶液。本研究比較了正己烷/丙酮(1∶1)、正己烷/丙酮(9 ∶1)、正己烷/二氯甲烷(1∶1)、正己烷/二氯甲烷(9∶1)四種混合液對水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯的萃取情況。結(jié)果顯示(圖3)，后兩種混合溶液的萃取回收率較接近，多氯聯(lián)苯7個組分的回收率均大于70%，且基線干擾小;前兩種混合萃取溶液的雜質(zhì)干擾較嚴(yán)重，特別是正己烷/丙酮(1∶1)萃取液的基線響應(yīng)達10000赫茲以上，無法用此溶液萃取水產(chǎn)品中的多氯聯(lián)苯，這可能是因為水產(chǎn)品基質(zhì)較復(fù)雜，丙酮容易將大量極性的干擾物提取出來，不利于萃取液的濃縮和凈化，導(dǎo)致較嚴(yán)重的基線干擾。由于二氯甲烷為高毒性溶液，因此實驗采用毒性較小的正己烷/二氯甲烷(9∶1)混合液作為水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯的萃取溶液。

圖3 水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯3種萃取液的比較

3.2 萃取液凈化劑的選擇 傳統(tǒng)的索氏抽提萃取法、液－液萃取法和快速溶劑萃取法等對樣品中殘留物質(zhì)提取后，需要采用固相萃取(SPE)法對樣品凈化，而QuEChERS法則是將凈化劑直接加入提取液中，與SPE法相比節(jié)約了大量柱活化和淋洗所需的溶劑和裝柱的時間，因此更為快捷、高效。水、土壤及生物樣品中多采用佛羅里硅土、酸性氧化鋁和去活化硅膠凈化多氯聯(lián)苯的提取液，所以本研究分別把以上3種粉末加入水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯的提取液中，比較它們的凈化效果及多氯聯(lián)苯的回收率(表3)。結(jié)果表明佛羅里硅土粉和酸性氧化鋁的凈化效果均較好，但佛羅里硅土粉的回收率比酸性氧化鋁的高，且相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%;而去活化硅膠的凈化效果不理想，雜質(zhì)峰對目標(biāo)物有干擾。因此實驗選用佛羅里硅土粉為水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯萃取液的凈化劑。

表3 兩種凈化劑回收率的比較(n=4)

3.3 基質(zhì)固相分散法與超聲萃取法的比較 食品中多氯聯(lián)苯的萃取多采用超聲－液液萃取法或酸、堿消化－液液萃取法，這不僅耗時且易發(fā)生乳化現(xiàn)象，不利于上清液的移取。而基質(zhì)固相分散劑通過與樣品基質(zhì)的充分混合，使之均勻分散，提高了樣品的比表面積，從而與萃取溶劑充分作用，提高了待測組分的回收率。本文選用佛羅里硅土粉作為基質(zhì)固相分散劑，比較了基質(zhì)固相分散法與超聲萃取法對樣品中多氯聯(lián)苯回收率的影響(表4)，結(jié)果顯示基質(zhì)固相分散法與超聲萃取法均可獲得較好的回收率，但基質(zhì)固相分散法比超聲萃取法節(jié)省了30 min的前處理時間，大大提高了工作效率。

表4 兩種萃取方法回收率的比較(n=4)

3.4 定量限和檢測限的確定 本方法按信噪比S/N=3為檢測限，S/N=10為定量限，求得水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯的方法檢測限為0.3 μg/kg，定量限為0.5 μg/kg，均低于歐盟規(guī)定的水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯的最大允許檢出限2.0 μg/kg。表明該方法可行，滿足殘留分析要求。

4 結(jié)論

本文在借鑒QuEChERS方法的基礎(chǔ)上，建立了快速、高效的水產(chǎn)品中多氯聯(lián)苯殘留的氣相色譜檢測方法(GC)。該方法簡化了操作步驟，省去了過柱、樣品轉(zhuǎn)移和超聲提取等步驟，使整個萃取過程僅需30 min，從而提高了工作效率;使用內(nèi)標(biāo)法校正實驗偏差，保證了分析的精確度和準(zhǔn)確度，可滿足實驗室多氯聯(lián)苯快速分析的需要。

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