氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測定艾葉中持久性有機(jī)污染物

崔立遷， 王 欣， 崔 進(jìn)， 劉 祥

(1.天津市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測技術(shù)研究院，天津 300308；2.天津生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300462)

持久性有機(jī)污染物(POPs)是指通過各種環(huán)境介質(zhì)能夠長距離遷移并長期存在于環(huán)境，對人類健康和環(huán)境造成嚴(yán)重危害的天然或人工合成的有機(jī)污染物。國際POPs公約公布的首批12種持久性有機(jī)污染物中，有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯就超過了四分之三。我國于20世紀(jì)60年代開始禁止將滴滴涕、六六六用于蔬菜、煙草等作物上，并減少多氯聯(lián)苯的生產(chǎn)和使用。但是因其結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定、半衰期長、脂溶性強(qiáng)、有生物富集性，致使土壤[1]、空氣[2]、河流[3]、動植物[4]甚至人體內(nèi)[5]均能檢出其殘留。目前在食品領(lǐng)域已有很多關(guān)于持久性有機(jī)污染物的檢測標(biāo)準(zhǔn)[6]及方法[7]，但是在中藥材領(lǐng)域，這個問題還沒有得到妥善解決。在2010版《中國藥典》中僅規(guī)定了六六六的4個異構(gòu)體，滴滴涕的4個異構(gòu)體和五氯硝基苯共9種有機(jī)氯農(nóng)藥的檢測方法[8]，對其它持久性有機(jī)污染物還沒有給出有效的檢測方法。因此，建立一種可靠、靈敏的持久性有機(jī)污染物的檢測方法，對于用藥安全及保障人類健康具有重要的現(xiàn)實意義。

已報道關(guān)于中藥材中持久性有機(jī)污染物檢測方法都集中于有機(jī)氯農(nóng)藥殘留檢測[9,10]，主要采用氣相色譜進(jìn)行檢測。但對于基質(zhì)復(fù)雜的樣品容易產(chǎn)生假陽性結(jié)果，而使用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用技術(shù)同時測定中藥材中有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯還未見報道。

艾葉(FoliumArtemisiaeArgyi)為菊科植物艾的干燥葉，是一味常見中藥材。其味辛、苦，性溫，具有溫經(jīng)止血，散寒止痛，安胎、降濕殺蟲的功效。本研究以該中藥材為樣品，建立GC-MS聯(lián)用同時測定有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯的方法，相比雙柱電子捕獲檢測器(ECD)檢測系統(tǒng)，建立的方法更簡便高效。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

ISQ氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國，Thermo Fisher公司)；RV10旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，A11粉碎機(jī)(德國，IKA公司)；N-EVAP氮吹儀(美國,Organomation Assciates公司)；D系列超聲波清洗機(jī)(寧波新知生物科技股份有限公司)；ML204/02電子天平(梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司)；Sorvall ST 16R臺式冷凍離心機(jī)(美國，Thermo Fisher公司)。

標(biāo)準(zhǔn)品:α-六六六(α-BHC)、β-六六六(β-BHC)、γ-六六六(γ-BHC)、δ-六六六(δ-BHC)、五氯硝基苯(PCNB)、o,p′-滴滴伊(o,p′-DDE)、p,p′-滴滴伊(p,p′-DDE)、o,p′-滴滴滴(o,p′-DDD)、p,p′-滴滴滴(p,p′-DDD)、o,p′-滴滴涕(o,p′-DDT)、p,p′-滴滴涕(p,p′-DDT)，純度均大于99%，購于上海安譜實驗科技股份有限公司；2-氯聯(lián)苯(PCB1)、2,3-二氯聯(lián)苯(PCB5)、2,4,5-三氯聯(lián)苯(PCB29)、2,2′,4,4′-四氯聯(lián)苯(PCB47)、 2,2′,3′,4,6-五氯聯(lián)苯(PCB98)、2,2′,4,4′,5,6′-六氯聯(lián)苯(PCB154)、 2,2′,3,3′,4,4′,6-七氯聯(lián)苯(PCB171)、2,2′,3,3′,4,5′,6,6′-八氯聯(lián)苯(PCB201)，純度大于99%，購于百靈威科技有限公司。丙酮、正己烷、二氯甲烷(色譜純，Grace)，H2SO4(分析純，天津市化學(xué)試劑五廠)，無水Na2SO4(分析純，天津市華東試劑廠)。

艾葉樣品購于河北安國中藥材市場。

1.2 實驗方法

1.2.1樣品前處理試樣于60 ℃溫度下干燥4 h后，粉碎成粉末。準(zhǔn)確稱取2.0 g試樣于100 mL具塞錐形瓶中，加入正己烷和丙酮(1∶1，V/V)混合溶劑30 mL，室溫下超聲45 min，在三角漏斗中加入5 g無水Na2SO4，將提取液通過Na2SO4層過濾至250 mL圓底燒瓶中，向錐形瓶中另加入混合提取液30 mL，重復(fù)提取1次，10 mL提取液洗滌錐形瓶2次，5 mL提取液洗滌Na2SO4層1次，將提取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，剩余殘渣用正己烷轉(zhuǎn)移至10 mL比色管內(nèi)，定容至10 mL，取上清液5 mL于10 mL離心管中，加入1 mL H2SO4，渦旋振蕩至有機(jī)相無色，離心，取1 mL上清液用于純化。

硅膠柱(1 g，6 mL)使用前用5 mL正己烷活化，準(zhǔn)確移取1 mL上清液至硅膠柱，然后用正己烷-二氯甲烷(1∶9,V/V)10 mL分3次洗脫，流速1 mL/min，收集洗脫液氮吹至近干，再加入1 mL正己烷定容，0.45 μm膜過濾，濾液用GC-MS測定。

1.2.2GC-MS條件用DB 35MS石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)分離，載氣為氦氣，進(jìn)樣口溫度280 ℃，不分流，初始溫度110 ℃，保持2 min，以8 ℃/min的速度升溫至280 ℃，保持1 min，再以20 ℃/min的速度升溫至320 ℃，保持10 min，進(jìn)樣1 μL，外標(biāo)法定量。

EI離子源，溫度280 ℃，電子能量70 eV，激發(fā)電流25 μA，傳輸線280 ℃，采用選擇離子掃描(SIM)法，定量定性離子如表1。

表1 選擇離子掃描參數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

以正己烷為溶劑配制各待測物標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度為10.0 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液儲備液，再用正己烷逐級稀釋配制5、10、25、50、100、200 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，進(jìn)行GC-MS分析，進(jìn)樣后繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，以試樣的質(zhì)量濃度(X，ng/mL)為橫坐標(biāo)，以試樣的峰面積(Y)為縱坐標(biāo)，進(jìn)行回歸分析，結(jié)果表明在5～200 ng/mL范圍內(nèi)有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯均呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.995。

有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯的標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液的總離子流色譜圖見圖1。

圖1 有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)溶液選擇離子流圖Fig.1 SIM chromatography of organochlorine pesticides and polychlorobiphenyls1.PCB1;2.PCB5;3.α -BHC;4.PCNB;5.β -BHC;6.PCB29;7.δ-BHC;8.γ -BHC;9.PCB47;10.PCB98;11.o,p′-DDE;12.PCB154;13.p,p′-DDE;14.o,p′-DDD;15.o,p′-DDT;16.p,p′-DDD;17.p,p′-DDT;18. PCB171;19.PCB201.

2.2 精密度與重現(xiàn)性實驗

取50 ng/mL的有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)進(jìn)樣6次，測得各目標(biāo)組分的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)范圍為0.6%～4.0%，可滿足多殘留分析要求。

2.3 準(zhǔn)確度實驗

精密稱取艾葉樣品9份，分別添加25、50、100 ng/g 3個水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個水平重復(fù)測定3次，按1.2.1項處理，按1.2.2項測定，計算平均回收率及RSD。結(jié)果表明，在25、50、100 ng/g添加水平下的平均回收率分別為71.0%～93.6%、79.7%～105.9%、85.1%～108.7%，RSD分別為2.4%～11.6%、1.1%～8.6%、0.9%～7.5%，滿足多殘留分析要求。結(jié)果見表2。

表2 有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯的平均添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=3)

2.4 方法檢出限與定量限

配制濃度為4、2、1、0.5、0.25、0.1 ng/mL的一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行GC-MS分析，計算得該方法的檢出限為1.0 ng/mL，定量限為3.0 ng/mL。

2.5 樣品測定

稱取不同批次艾葉樣品2.0 g，按1.2.1處理，按1.2.2測定。結(jié)果表明，主要的持久性有機(jī)污染物為有機(jī)氯農(nóng)藥。除α-BHC和PCNB在樣品中均未檢出外，其他有機(jī)氯農(nóng)藥在樣品中均檢測出殘留。其中，β-BHC、γ-BHC、p,p′-DDE和o,p′-DDD在4份樣品中均有檢出，濃度介于3～48 ng/g之間。如樣品1中上述4中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量分別為47.4、19.1、9.7和32.6 ng/g；樣品2中為16.9、43.2、11.8和11.7 ng/g。相比之下，多氯聯(lián)苯的殘留量則較少，主要集中在低氯原子取代數(shù)的單體，濃度介于3.1～9.1 ng/g之間，4個及以上氯原子取代的多氯聯(lián)苯未檢出其殘留，這符合多氯聯(lián)苯脂溶性強(qiáng)的特點。艾葉樣品中有機(jī)氯和多氯聯(lián)苯殘留分析結(jié)果見表3。

表3 艾葉中有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯的殘留量(ng/g)

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3 結(jié)論

本研究建立了一種測定艾葉中持久性有機(jī)氯污染物的分析方法，以正己烷-丙酮(1∶1,V/V)為提取劑，以H2SO4和硅膠柱為凈化方式，以GC-MS聯(lián)用技術(shù)檢測。本方法簡便高效，精密度高，可以用于持久性有機(jī)氯污染物的分析。