氣相色譜法同時測定乳制品中有機(jī)氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯殘留量的研究

李霞，李潔，李玲，王艷麗，申中蘭，劉艷明，祝建華

（山東省食品藥品檢驗研究院濟(jì)南 250101）

0 引 言

乳制品中藥物殘留和環(huán)境污染的問題已經(jīng)拉響我國奶源安全的警報。多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥是國際環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域十分關(guān)注的持久性有機(jī)污染物。此類化合物具有親脂性和半揮發(fā)性，難以被生物降解，可通過食物、水、大氣和土壤等環(huán)境介質(zhì)與包括人類在內(nèi)的環(huán)境生物體系接觸，對生態(tài)環(huán)境和人類的健康帶來潛在的危害，因此建立多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的檢測方法對于保證乳制品的質(zhì)量十分重要。

目前，多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥的測定對象主要有水[1-3]，土壤[4]，水產(chǎn)品[5-7]，蛋及蛋制品[8]，農(nóng)殘品[9]，乳制品相對較少。多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥的檢測方法有氣相色譜法，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[10]。乳制品中有機(jī)氯殘留常用的凈化技術(shù)有固相萃取法[11]、凝膠滲透色譜凈化[12]、酸化法等，其中乳制品中有機(jī)氯殘留的測定采用磺化法的報道也不多[13]，乳制品中多氯聯(lián)苯的測定有采用索氏提取法及自動凈化處理法[14]。至今濃硫酸磺化法作為同時檢測乳制品中的多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥殘留的前處理方法尚鮮見報道。本文應(yīng)用超聲提取法同時提取乳制品中的多氯聯(lián)苯和有機(jī)氯農(nóng)藥殘留，采用濃硫酸凈化的前處理方法，提取方法簡便，濃硫酸磺化法凈化效果好，回收率高，色譜背景干凈，即快速又節(jié)約成本。同時也參考?xì)W盟、日本農(nóng)藥殘留的檢測方法[15-16]和國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)[17-18]。所以本研究對于同時測定乳制品中有機(jī)氯和多氯聯(lián)苯殘留量的檢測有很好的借鑒作用。

l 實驗

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜儀：Agilent 6890型，配有電子捕獲檢測器(FID)，美國Agilent公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：Buchi R-200型，瑞士Buchi公司；7種指示性多氯聯(lián)苯混標(biāo)(內(nèi)含PCB28、PCB52、PCBl01、PCBll8、PCBl38、PCBl53、PCBl80，10μg/mL，純度99.0%，溶于環(huán)己烷)，德國Dr．Ehrenstorfer公司；ɑ-666、β-666、γ-666、δ-666、p，p’-DDE、o，p’-DDD、p，p’-DDD及p，p’-DDT，1 000μg/mL，純度均大于99%，中國農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)監(jiān)測所；七氯，1 000μg/mL，純度均大于99%，中國農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)監(jiān)測所；艾氏劑，1 000μg/mL，純度均大于99%中國農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)監(jiān)測所；無水硫酸鈉：分析純，于600℃下干燥4 h，冷卻后儲存于干燥的密閉容器中，備用；氯化鈉：分析純；乙腈：優(yōu)級純；實驗所用其它試劑均為分析純；實驗用水為二次蒸餾水。

1.2 色譜條件

色譜柱：HP-1701型石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25μm)；色譜柱升溫程序：50℃保持1 min，20℃/min升至200℃保持1 min，5℃/min升至230℃保持5 min，5℃/min升至260℃保持10 min；進(jìn)樣口溫度：290℃；檢測器溫度：300℃；載氣、輔助氣：均為氮氣，純度為99.999%，載氣流速為3 mL/min；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量：1μL。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別稱取適量各種多氯聯(lián)苯、六六六、滴滴涕，七氯，艾氏劑，用正己烷配制成0.5μg/mL儲備液。根據(jù)需要，用正己烷再配制成所需濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.4 試驗方法

液體樣品稱取2.0 g樣品于50 mL離心管中，加入2 g氯化鈉，加入20 mL乙腈提取液，渦旋2 min，超聲30 min，再加入無水硫酸鈉5 g脫水，渦旋2 min，于8 000 r/min離心3 min，將上清液轉(zhuǎn)移到50 mL旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中，下層樣品再提取一次后合并上清液，40℃水浴中旋轉(zhuǎn)蒸至近干，加入10 mL正己烷復(fù)溶，再加入1 mL硫酸磺化，于8 000 r/min離心3 min，后取上清液氮氣吹干，準(zhǔn)確加入1 mL正己烷復(fù)溶，再加入0.2 mL濃硫酸磺化，8 000 r/min離心3 min，取上清液用純凈水洗至中性，取上清液進(jìn)入氣相色譜分析。

固體樣品稱取2.0 g樣品于50 mL離心管中，加入10 mL水，渦旋0.5 min，加入2 g氯化鈉，再加入20 mL乙腈提取液，渦旋2 min，超聲30 min，放入離心機(jī)，8 000 r/min離心3 min，取上清液于50 mL離心管中，加入5 g無水硫酸鈉脫水，轉(zhuǎn)移到50 mL旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中，下層樣品再提取一次后合并上清液，40℃水浴中旋轉(zhuǎn)蒸至近干，加入10 mL正己烷復(fù)溶，加入1 mL硫酸磺化，于8 000 r/min離心3 min，后取上清液氮氣吹干，準(zhǔn)確加入1 mL正己烷復(fù)溶，再加入0.2 mL濃硫酸磺化，8 000 r/min離心3 min，取上清液用純凈水洗至中性，取上清液進(jìn)入氣相色譜分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取條件的優(yōu)化

2.1.1 提取溶劑的選擇

六六六、滴滴涕、七氯、狄試劑和多氯聯(lián)苯屬于極性物質(zhì)，乳制品中脂類物質(zhì)是非極性物質(zhì)，根據(jù)相似相容原理，選用極性有機(jī)溶劑提取目標(biāo)物可以減少脂類物質(zhì)的干擾。實驗對乙腈、甲醇兩種極性提取溶劑進(jìn)行考察。結(jié)果表明：乙腈作為提取溶劑時，乳制品中4種六六六、4種滴滴涕、七氯、狄試劑和7種多氯聯(lián)苯的加標(biāo)回收率比甲醇作為提取溶劑時得到的加標(biāo)回收率好，所以選用乙腈為本實驗的最佳提取溶劑。

2.1.2 提取方法

提取方法的選擇實驗以鮮牛奶樣品的加標(biāo)回收率來考察超聲提取法，分別以超聲10 min，20 min，30 min，40 min進(jìn)行考察。17種化合物的加標(biāo)回收率如圖1所示。超聲10 min的加標(biāo)回收率在70.58%～81.68%，超聲20 min的加標(biāo)回收率在75.63%～88.23%，超聲30 min的加標(biāo)回收率在83.55%～95.38%，超聲40 min加標(biāo)回收率在83.6%～95.57%，超聲30 min和超聲40 min兩者相差不大，考慮到試驗時間的節(jié)約，所以選擇超聲30 min提取法的最佳超聲時間。

圖1 不同超聲時間的回收率

2.1.3 凈化條件的優(yōu)化

以鮮牛奶樣品為對象來考察濃硫酸用量，分別加入量為0.5、1.0、2.0 mL的濃硫酸進(jìn)行考察，不同用量濃硫酸對空白鮮牛奶樣品的凈化效果見圖2。實驗結(jié)果表明：在加入0.5 mL濃硫酸后，經(jīng)渦旋、離心，提取物溶液發(fā)生分層但上層溶液仍存在一些黃色的脂類物質(zhì)，而當(dāng)加入1.0 mL和2.0 mL的濃硫酸時，提取物溶液發(fā)生分層明顯且上清液澄清，有較好的凈化作用，同時考慮溶劑的節(jié)約，所以選擇濃硫酸的用量為1.0 mL。加標(biāo)量為10μg/kg的鮮牛奶、酸牛奶和奶粉的凈化效果如圖3。在實驗過程中，單獨使用濃硫酸凈化后會產(chǎn)生離子型雜質(zhì)及濃硫酸的殘留，這些物質(zhì)會污染氣相色譜儀的毛細(xì)管柱，且目標(biāo)物有干擾峰出現(xiàn)，而加蒸餾水洗至中性后對氣相色譜儀的毛細(xì)管柱起到保護(hù)作用，并且化合物的回收率不受影響。加蒸餾水水洗和不加水洗的效果圖如圖4。

2.1.4 色譜柱的選擇

本實驗在確定進(jìn)樣口溫度、檢測器溫度、載氣流速及其他相關(guān)條件一致的情況下，實驗中采用HP-5(30 m×0.25 mm×0.25μm)柱子無法使其中的某些化合物分開。經(jīng)過多次試驗，試驗中采用DB-1701(30 m×0.25 mm×0.25μm)的色譜柱可以使所有化合物達(dá)到很好的分離，并且在保證分離效果的前提下，改變升溫程序還可以縮短分析樣品所需時間。所得色譜最佳分離條件如前所述，色譜分離效果見圖2。

圖2 不同濃硫酸加入量對空白鮮牛奶樣品的凈化效果

圖3 加標(biāo)量（10μg/kg）鮮牛奶、酸牛奶及奶粉的的凈化效果

圖4 加標(biāo)量（10μg/kg）鮮牛奶加蒸餾水水洗及不加蒸餾水水洗的效果

2.2 方法的考察

2.2.1 線性范圍、檢出限和定量限

實驗以空白鮮牛奶樣品為基質(zhì)，各稱取鮮牛奶2.0 g于一系列50 mL具塞離心管中，1.4節(jié)的方法進(jìn)行前處理得到空白樣品基質(zhì)，依次加入待測組分得到質(zhì)量濃度為5、10、20、40、100、200μg/L的一系列基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液，按1.2節(jié)的分析方法測定，采用外標(biāo)法定量。以峰面積為縱坐標(biāo)(y)，目標(biāo)物的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x，μg/L)繪制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性范圍結(jié)果見表1。方法的檢出限和定量限范圍分別為0.08～0.27μg/kg和0.27～0.90μg/kg，可滿足乳制品中4種六六六、4種滴滴涕、七氯、艾氏劑和7種指示性多氯聯(lián)苯殘留分析的要求。實驗中以所得到的3倍信噪比(RSN=3)計算檢出限，以所得到的10倍信噪比(RSN=10)計算定量限，檢出限和定量限的結(jié)果見表1。

表1 4種六六六、4種滴滴涕、七氯、艾氏劑和7種指示性多氯聯(lián)苯的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)(r)、檢出限

2.2.2 加標(biāo)回收率

實驗分別加標(biāo)量為5、10、50 mg/kg的鮮牛奶、奶粉和酸奶(每個水平重復(fù)6次)，按照1.2節(jié)和1.4節(jié)的方法進(jìn)行前處理和分析測定，計算加標(biāo)回收率和RSD，結(jié)果見表2-4表。

表2 純牛奶中添加4種六六六、4種滴滴涕、七氯、艾氏劑和7種多氧聯(lián)苯的加標(biāo)回收率和RSD(n=6)

表3 酸奶中添加4種六六六、4種滴滴涕、七氯、艾氏劑和7種多氧聯(lián)苯的加標(biāo)回收率和RSD(n=6)

表4 奶粉中添加4種六六六、4種滴滴涕、七氯、艾氏劑和7種性多氧聯(lián)苯的加標(biāo)回收率和RSD(n=6)

表2-表4表明：在10、20、50 mg/kg 3個加標(biāo)水平下，純牛奶空白樣品中17種化合物的加標(biāo)回收率范圍為87.13%～99.40%，RSD范圍為2.17%～7.67%；酸奶空白樣品中17種化合物的加標(biāo)回收率范圍為85.09%～97.65%，RSD范圍為1.23%～8.12%；奶粉空白樣品中17種化合物的加標(biāo)回收率范圍為86.40%～97.93%，RSD范圍為1.89%～7.04%。該方法的準(zhǔn)確度與精密度高，符合鮮牛奶、酸奶和奶粉中4種六六六、4種滴滴涕、七氯、艾氏劑和7種指示性多氯聯(lián)苯殘留分析的要求。

2.2.3 定量方法的選擇

實驗表明：使用溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線對乳制品樣品中4種六六六、4種滴滴涕、七氯、艾氏劑和7種多氯聯(lián)苯進(jìn)行定量所得到的加標(biāo)回收率均超出110%，這是因為在氣相色譜分析中這些化合物表現(xiàn)出的不同程度的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，使得待測物檢測信號增強(qiáng)。為了提高方法的可靠性和結(jié)果的準(zhǔn)確度，消除基質(zhì)效應(yīng)，在實驗室中采用不含待測物的空白樣品經(jīng)過1.4節(jié)方法進(jìn)行處理，加入與溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線相同系列濃度的待測組分，即制作基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線來進(jìn)行定量分析。實驗中分別對純牛奶，酸牛奶和奶粉配制了基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果表明，三種樣品空白基質(zhì)曲線中的待測組分的響應(yīng)值和標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率基本相同，所以為了避免每個樣品種類都要配制其基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線，實驗中選取相對雜質(zhì)較少的鮮牛奶空白基質(zhì)作基質(zhì)曲線。實驗表明使用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量得到的加標(biāo)回收率在80%～110%之間，消除了基質(zhì)效應(yīng)的影響，同時提高方法的可靠性和結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2.2.4 實際樣品的檢測

實驗中對隨機(jī)送檢的30批乳制品分別按照1.2節(jié)和1.4節(jié)的方法進(jìn)行前處理和分析測定，結(jié)果表明：純牛奶，酸奶和奶粉中的4種六六六、4種滴滴涕、七氯，艾氏劑和7種指示性多氯聯(lián)苯均未檢出。

3 結(jié)論

本實驗建立了濃硫酸凈化的前處理方法，在乳制品六六六、滴滴涕，七氯，艾氏劑和指示性多氯聯(lián)苯的檢測中取得較好的凈化效果，并且結(jié)合氣相色譜法實現(xiàn)對乳制品中六六六、滴滴涕，七氯，艾氏劑和指示性多氯聯(lián)苯的同時定量分析，適用于乳制品中六六六、滴滴涕，七氯，艾氏劑和指示性多氯聯(lián)苯的快速檢測。