基質(zhì)固相分散—?dú)庀嗌V串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定孕婦血清中22種持久性有機(jī)污染物

趙鵬+施家威+李繼革+徐奮奮+龔文杰+裘立曉

摘 要 建立了基質(zhì)固相分散技術(shù)-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（MSPD-GC-QQQ-MS/MS）同時(shí)測(cè)定孕婦血清中22種持久性有機(jī)污染物（艾氏劑、狄氏劑、七氯、滅蟻靈、六六六、多氯聯(lián)苯和滴滴涕）的方法。血清樣品與C18吸附劑混合凈化，正己烷溶液洗脫，GC-QQQ-MS/MS測(cè)定。采用Agilent J&W DB-35ms（30 m × 0.25 mm ×0.25 μm）分離，正電子離子源（EI+）模式電離，多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM）下進(jìn)行測(cè)定，外標(biāo)法定量。結(jié)果表明，在1.0～1000.0 ng/mL的范圍內(nèi)，22種持久性有機(jī)污染物的相關(guān)系數(shù)均大于0.99；在2.0和20.0 ng/mL的添加水平下，所有持久性有機(jī)污染物回收率均在75%～115%之間，方法定量限均≤0.15 ng/mL。在比較基質(zhì)固相分散（MSPD）、液液萃取（LLE）和固相萃?。⊿PE）提取和凈化實(shí)際加標(biāo)血清樣品時(shí)，MSPD方法的結(jié)果中位數(shù)更接近真實(shí)值，且離散程度最小。本方法適用于人類血清中多種持久性有機(jī)物的定性和定量分析。

關(guān)鍵詞 基質(zhì)固相分散技術(shù)； 氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜； 持久性有機(jī)污染物； 血清

1 引 言

持久性有機(jī)污染物（Persistent organic pollutants， POPs）是一類半揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)，它之所以被廣泛關(guān)注是由于其具有高毒性、持久性、易于生物積累并可以長(zhǎng)距離轉(zhuǎn)移 【1】。早在2005年斯德哥爾摩公約中明確規(guī)定了首批消除的12類持久性有機(jī)污染物（艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、滴滴涕、七氯、氯丹、滅蟻靈、毒殺芬、六氯苯、多氯聯(lián)苯、二噁英和呋喃），由于持久性有機(jī)污染物可以通過(guò)食物鏈最終累積于人體，并對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及生育系統(tǒng)造成損傷【2】。因此，對(duì)持久性有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)長(zhǎng)久且必要的工作。

目前，國(guó)際上監(jiān)測(cè)人體中持久性有機(jī)污染物普遍以血清總脂（Total serum lipid， ng/g lipids）為計(jì)量單位。這是因?yàn)槌志眯杂袡C(jī)污染物具有親脂性，其含量與血清中的脂含量密切相關(guān)【3】。另外，有學(xué)者在分析人體血液中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用體積基準(zhǔn)（ng/mL）時(shí)，空腹與否對(duì)血清中有機(jī)氯農(nóng)藥的水平是有影響的，因此使用血清總脂作為計(jì)量單位則使得結(jié)果更穩(wěn)定，且更具可比性【4】。

生物組織中持久性有機(jī)污染物的提取和凈化方法有很多，目前比較常見(jiàn)的有超聲破碎提取法【5】、微波輔助提取法（MAE）【6，7】、液液萃取法（LLE）【8，9】、固相萃取法（SPE）【10，11】等，其中基質(zhì)固相分散提取法（MSPD）以其簡(jiǎn)便、高效、安全、價(jià)格低廉的特點(diǎn)被廣泛用于持久性有機(jī)污染物的提取和凈化中【12～14】，它直接利用基質(zhì)固相分散技術(shù)去除待測(cè)樣品中的潛在干擾物，所得洗脫液即可直接用于質(zhì)譜分析。

本研究基于基質(zhì)固相分散提?。∕SPD）的原理，建立適合提取孕婦血清中22種持久性有機(jī)污染物的基質(zhì)固相分散提取法，然后使用GC-QQQ-MS/MS對(duì)持久性有機(jī)污染物進(jìn)行定性定量分析，從而為研究區(qū)域人群中持久性有機(jī)污染物的分布特點(diǎn)提供技術(shù)支持。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

Agilent 7890A氣相色譜儀（Palo Alto， CA），7000B三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀（美國(guó)Agilent 公司）； 固相萃取裝置（美國(guó)Agilent 公司）； HGC-24氮吹儀（天津恒奧公司）； Milli-Q 純水發(fā)生器（美國(guó)Millipore 公司）； 高速離心機(jī)（上海安亭公司）。

C18吸附劑（50 μm， 美國(guó)Agilent公司）； 正己烷、甲醇和丙酮（色譜級(jí)，美國(guó)TEDIA公司）； ProElut Na2SO4 固相萃取柱（6 mL， 1000 mg， 美國(guó)DIKMA公司）； 多氯聯(lián)苯（PCB 28， PCB 30， PCB 52， PCB 73， PCB 101， PCB 118， PCB 138， PCB 153， PCB 155， PCB 180 和PCB 204）購(gòu)于Dr.Ehrenstorfer公司，純度大于99%； 六六六（HCH-α， β， γ，ε）、艾氏劑（Aldrin）、狄氏劑（Dieldrin）、滅蟻靈（Mirex）、七氯（Heptachlor）、滴滴涕（p，p′-DDE ； p，p′-DDD； p， p′-DDT）均購(gòu)于農(nóng)業(yè)環(huán)境保護(hù)研究所（100 mg/L， 中國(guó)天津）。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

準(zhǔn)確稱取11 種多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)品各1.0 mg 于10 mL棕色容量瓶中，用正己烷溶解并定容，配成濃度為100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，于

18 ℃密封保存。分別吸取22種持久性有機(jī)污染物各50 μL 于5.0 mL棕色容量瓶中，正己烷定容，配制成混和標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，于4 ℃密封保存，待用。

2.3 色譜條件和質(zhì)譜條件

色譜： Agilent J&W DB-35ms 色譜柱（30 m × 0.25 mm ×0.25 μm），程序升溫： 初始溫度70 ℃，保持2 min，然后以20 ℃/min升溫至180 ℃，再以10 ℃/min升溫至280 ℃并保持5 min； 進(jìn)樣口溫度：260 ℃，進(jìn)樣口壓力：195.39 kPa （氦氣， 99.999%），恒壓模式，采用不分流模式，加標(biāo)血清樣品色譜圖及某孕婦血清樣品圖譜見(jiàn)圖1。

稱取1.0 g C18吸附劑置于玻璃研缽中，加入0.5 mL甲醇碾磨、活化C18吸附劑。然后吸取0.5 mL 血清樣品于研缽中，用玻璃棒將血清與活化的C18吸附劑碾磨混合均勻，并將得到的勻質(zhì)物填入空柱，使用6 mL 5%丙酮-水溶液清洗并抽干，之后將ProElut Na2SO4固相萃取柱與上述自制小柱連接，最后用4 mL正己烷將目標(biāo)化合物洗脫，洗脫液在50 ℃條件下，氮?dú)獯蹈?，使?00 μL正己烷溶解殘留物，待測(cè)。endprint

2.5 血清總脂的計(jì)算

血清總脂（TSL）一般可由甘油三酯（Tg）和膽固醇（TC）計(jì)算獲得 ＼表2 22種持久性有機(jī)污染物線性關(guān)系以及方法回收率和定量限

3.4 MSPD， LLE和SPE方法應(yīng)用的比較

為了比較MSPD、LLE和SPE 3種方法在檢測(cè)血清中持久性有機(jī)污染物的應(yīng)用， 分別采用本研究建立的基質(zhì)固相分散（MSPD）-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法、Yao等【17】建立的液-液萃取-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法和Bergonzi等【10】建立的固相萃?。⊿PE）-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法開(kāi)展加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)和精密度實(shí)驗(yàn)。以實(shí)際血清樣本中所添加上述11種多氯聯(lián)苯為例，經(jīng)計(jì)算加標(biāo)∑PCBs（ng/mg lipid）的真實(shí)值為3.482 ng/mg lipid。通過(guò)比較3種方法計(jì)算所獲得的中位數(shù)，本方法所得數(shù)值與真實(shí)值最接近，且數(shù)據(jù)離散程度最小。圖3顯示3種方法測(cè)得加標(biāo)樣品中∑PCBs（ng/mg lipid）均小于真實(shí)值，另外，加標(biāo)回收和精密度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示。

圖3 采用3種檢測(cè)方法計(jì)算所得∑PCBs（ng/mg lipid， n=5）的分布情況

Fig.3 Distribution of ∑PCBs mean concentrations （ng/mg lipid， n=5） with the three methods

每個(gè)箱圖中三角形代表各自的中位數(shù)，箱體上下兩端代表25%和75%百分位數(shù)，直線標(biāo)注為真實(shí)值。

Each box shows the median as a triangle， the 25th and 75th percentiles as a box. The straight line marks the actual concentration.

本方法和Bergonzi等【10】采用的方法測(cè)得的22種持久性有機(jī)污染物回收率分別為76.1%～114.1%和74.3%～122.2%，精密度分別為4.3%～12.6%和5.1%～17.6%，Yao等【17】 采用的方法（液-液萃取-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法）運(yùn)用于加標(biāo)血清檢測(cè)時(shí)部分多氯聯(lián)苯和六六六單體回收率幾乎為零。綜上所述，本方法與上述液液萃取和固相萃取相比，克服了冗長(zhǎng)的耗時(shí)和大量試劑的耗費(fèi)，并且通過(guò)破壞復(fù)雜生物樣本結(jié)構(gòu)，增加生物樣本與吸附材料的接觸表面積，促使固相吸附材料與生物樣本產(chǎn)生相互作用力，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)化合物的高效提取和分離【13】。

3.5 實(shí)際樣品分析

對(duì)38份孕婦血清樣品進(jìn)行分析，每份樣品平行測(cè)定3次，其中艾氏劑、狄氏劑、滅蟻靈和滴滴涕在此次檢測(cè)中均未檢出（見(jiàn)表3）。32份孕婦血清樣品中檢出有β-HCH或PCBs單體，其中β-HCH平均濃度為474 ng/g lipid，低于Masuda等【18】在日本調(diào)查的結(jié)果（564 ng/g lipid）； 而∑PCBs的平均濃度為118 ng/g lipid，低于Voorspoels等【19】在比利時(shí)的調(diào)查結(jié)果（237 ng/g lipid），但高于Tan等【2】在新加坡的調(diào)查結(jié)果（29 ng/g lipid）。

References

1 de Boer J. Anal. Lett.， 2012， 45（5-6）： 485-494

2 Tan J，Loganath A， Chong Y S， Obbard J P. Toxico. Enviro. Chem.， 2008， 90（5）： 837-859

3 Haddad S，Poulin P， Krishnan K. Chemosphere， 2000， 40（8）： 839-843

4 Phillips D L， Pirke J L， Burse V W， Bernert Jr J T， Omar Henderson L， Needham L L. Arch. Environ. Contam. Toxicol.， 1989， 18（4）： 495-500

5 Jacobs M N，Covaci A， Gheorghe A， Schepens P. J. Agric. Food Chem.， 2004， 52（6）： 1780-1788

6 Wang P， Zhang Q， Wang Y， Wang T， Li X. Anal. Chim. Acta， 2010， 663（1）： 43-48

7 Tapie N， Budzinski H， Le Ménach K. Anal. Bioanal. Chem.， 2008， 391（6）： 2169-2177

8 PanM， Ma X D， Song S L， Zhang J X， Liu C， Guo X C. Anal. Lett.， 2014， 47（13）： 2173-2182

9 SONG Shu-Ling， HU Xiao-Jian， QI Peng， LI Song， TONG Ling， TIAN Qin， MA Xiao-Dong. Chinese J. Anal. Chem.， 2015， 43（1）： 49-54

宋淑玲， 胡小健， 祁 鵬， 李 松， 佟 玲， 田 芹， 馬曉東. 分析化學(xué)， 2015， 43（1）： 49-54

10 Bergonzi R， De Palma G， Tomasi C， Ricossa M C， Apostoli P. Int. Arch. Occup. Environ. Health， 2009， 82（10）： 1241-1247

11 Orta-García S， Pérez-Vzquez F， Gonzlez-Vega C， Varela-Silva J A， Hernndez-Gonzlez L， Pérez-Maldonado I. Sci. Total Environ.， 2014， 472： 496～501. doi：10.1016/j.scitotenv. 2013.11.059

12 Labadie P， Alliot F， Bourges C， Desportes A， Chevreuil M. Anal. Chim. Acta， 2010， 675（2）： 97-105

13 Barker S A. J. Biochem. Bioph. Meth.， 2007， 70（2）： 151-162

14 Fidalgo-Used N， Blanco-Gonzlez E， Sanz-Medel A. Anal. Chim. Acta， 2007， 590（1）： 1-16

15 CHEN Xiao-Hua. Technology and Application of Solid Phase Extraction. Beijing： Science Press， 2010： 253

陳小華. 固相萃取技術(shù)與應(yīng)用. 北京： 科學(xué)出版社， 2010： 253

16 Silva M G D， Aquino A， Dorea H S， Navickiene S. Talanta， 2008， 76（3）： 680-684

17 Yao Z， Zhang Y， Jiang G. Bull. Environ. Contam. Tox.， 2005， 74（1）： 155-161

18 Masuda Y，Haraguchi K， Kono S， Tsuji H， Papke O. Chemosphere， 2005， 58（3）： 329-344

19 Voorspoels S， Covaci A， Maervoet J， Schepens P. B. Environ. Contam. Tox.， 2002， 69（1）： 22-29endprint