快速溶劑萃取-GC-MS法測定海魚中的9種多氯聯(lián)苯

陸金丹,侯軍沛

(廣東省科學(xué)院測試分析研究所(中國廣州分析測試中心),廣東省化學(xué)測量與應(yīng)急檢測技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省固體廢物危險性鑒別與風(fēng)險評估工程技術(shù)研究中心,廣東 廣州 510070)

多氯聯(lián)苯(PCBs)是一組209種同系物的有機(jī)化合物,由C、H和Cl組成,也被稱為氯化聯(lián)苯。這些同系物被稱為PCB1-PCB209系列,存在于不同的介質(zhì)中。根據(jù)苯環(huán)上氯原子的數(shù)量和位置,多氯聯(lián)苯被劃分為八個主要類別。這些類別包括三氯苯、四氯聯(lián)苯、五氯聯(lián)苯、六氯聯(lián)苯、七氯聯(lián)苯、八氯聯(lián)苯、九氯聯(lián)苯和十氯聯(lián)苯。多氯聯(lián)苯因其長距離遷移、親脂性、化學(xué)穩(wěn)定性、高生物儲存能力和難以降解而聞名。它們已被廣泛用于各種化學(xué)工業(yè)和商業(yè)生產(chǎn),包括生產(chǎn)密封劑、絕緣體和各種商品的添加劑。在塑料制品、橡膠制品和液壓機(jī)中也發(fā)現(xiàn)了多氯聯(lián)苯。隨著時間的推移,這些化合物的遷移導(dǎo)致環(huán)境中多氯聯(lián)苯的堆積,使其成為潛在的污染源。它們可以通過生產(chǎn)過程進(jìn)入環(huán)境,并最終進(jìn)入食物鏈,通過植物和動物進(jìn)入人體,對生態(tài)系統(tǒng)和人類健康造成傷害。多氯聯(lián)苯具有致癌性,接觸后可引起皮膚刺激,如嚴(yán)重的痤瘡和皮疹。一旦進(jìn)入人體,它們往往積聚在脂肪組織中,并可能對內(nèi)部器官和大腦造成傷害[1-9]。

目前的研究旨在通過使用氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)來確定海水魚中九種多氯聯(lián)苯的存在。選擇這種方法是因?yàn)樗暮唵涡?、可靠性和?zhǔn)確性。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

主要設(shè)備:7890B-5975B氣相色譜-質(zhì)譜儀(美國Agilent公司);DL6000B 冷凍離心機(jī)(中國安亭科學(xué)儀器廠);快速溶劑萃取儀(瑞士步琦公司),HPE-6平行真空濃縮蒸發(fā)儀(恒奧)。

試劑:色譜級別正己烷,色譜級別丙酮,GR級別無水硫酸鈉,AR級別硅藻土,AR級別石英砂。

9種多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)溶液:10 μg/mL,溶劑為正己烷,上海安普實(shí)驗(yàn)科技公司。

2種內(nèi)標(biāo)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:PCB77-d6、PCB156-d3,質(zhì)量濃度均為10 μg/mL,溶劑為正己烷,上海安普實(shí)驗(yàn)科技公司。

2種替代物:PCB28-d4,PCB114-d,質(zhì)量濃度均為10 μg/mL,溶劑為正己烷,上海安普實(shí)驗(yàn)科技公司。

1.2 快速溶劑萃取方法

樣品前處理:將海魚真空冷凍干燥,然后均勻粉碎,稱取粉末樣品5.00 g(精確到0.01 g),放置入加好硅藻土的快速溶劑萃取池中(40 mL規(guī)格),在樣品中加入替代物,再依次加入石英砂、硅藻土,用濾紙封好上端,最后轉(zhuǎn)移萃取池到快速溶劑萃取儀中,使用正己烷與丙酮體積比1∶1混合溶劑萃取,選擇下表的設(shè)定方法進(jìn)行萃取。

表1 儀器主要工作參數(shù)

快速溶劑萃取儀完成萃取后,轉(zhuǎn)移收集瓶中溶劑,干燥,洗滌,使用平行蒸發(fā)儀濃縮萃取液到1.0 mL以下,加入內(nèi)標(biāo),定容至1.0 mL,最后將樣品上質(zhì)譜讀取數(shù)據(jù)。

1.3 色譜條件

色譜柱:(5%-苯基)-甲基聚硅氧烷色譜柱(HP-5MS色譜柱):30 m×0.25 mm×0.25 μm;進(jìn)樣口溫度:280 ℃;載氣:高純氦氣(99.999%);流速:1.2 mL/min進(jìn)樣量:1.00 μL;不分流進(jìn)樣;程序升溫條件:初始溫度120 ℃保留1 min,以20 ℃/min升溫到180 ℃,再以10 ℃/min升溫到300 ℃。

1.4 質(zhì)譜條件

離子源:電子轟擊(EI)離子源;離子源溫度:230 ℃;離子化能量:70 eV;接口溫度:280 ℃;四極桿溫度:150 ℃;全掃描模式:50～500 amu;溶劑延遲時間:5 min;掃描模式:全掃描(Scan)和選擇離子掃描(Sim)。

2 結(jié)果與討論

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

將9種多氯聯(lián)苯標(biāo)準(zhǔn)溶液,用正己烷準(zhǔn)確配制出1.00 μg/mL的中間儲備液,加入一定量的內(nèi)標(biāo)和替代物,配制成10.0,20.0,40.0,50.0,100,200 μg/L的工作曲線。在本方法推薦的儀器參考條件下,目標(biāo)物的總離子如圖1所示。

圖1 9種多氯聯(lián)苯及內(nèi)標(biāo)物混合溶液的總離子色譜圖

2.2 檢出限

按上面儀器的測試方法,制取質(zhì)量濃度相當(dāng)于4.0 μg/kg的空白加標(biāo)溶液7組,用質(zhì)譜連續(xù)進(jìn)行檢測,根據(jù)HJ 168—2020 可知,檢出限=3.143×七次平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差,具體檢出限數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 9種多氯聯(lián)苯的檢出限

2.3 精密度和準(zhǔn)確度

分別稱取5.00 g海魚粉末樣品18份,分為低中高三個組別,每組六個樣分別記為A、B、C、D、E、F,低中高濃度分別加入質(zhì)量濃度為2.00,10.0,40.0 μg/kg的9種多氯聯(lián)苯標(biāo)液,按照上述的方法處理樣品,并采用優(yōu)化的質(zhì)譜儀器條件得到數(shù)據(jù),算出的平均回收率為63.4%～101%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差則為1.48%～12.6%,詳細(xì)數(shù)據(jù)如表3～5所示。

表3 2.00 μg/kg 樣品中9種多氯聯(lián)苯含量的精密度和準(zhǔn)確度

表4 10.0 μg/kg 樣品中9種多氯聯(lián)苯含量的精密度和準(zhǔn)確度

表5 40.0 μg/kg 樣品中9種多氯聯(lián)苯含量的精密度和準(zhǔn)確度

2.4 樣品含量測定

平行稱取兩份制好的海魚粉末樣,做平行實(shí)驗(yàn),用快速溶劑萃取儀萃取完,上定,結(jié)果如表6所示。

表6 樣品中9種多氯聯(lián)苯含量

樣品平行性好,相對偏差小于20%,可滿足日常測試要求。

3 結(jié)論

采用快速溶劑萃取法(ASE)處理海洋生物體中的海魚樣品,用GC-MS測定9種多氯聯(lián)苯的含量,根據(jù)9種多氯聯(lián)苯的性質(zhì),選擇適合的萃取條件和GC-MS分析方法,連續(xù)采集七組空白加標(biāo)平行樣品上機(jī)數(shù)據(jù),通過計(jì)算得到其檢出限為0.42～1.05 μg/kg。然后根據(jù)三組低中高濃度的正確度樣品加標(biāo)實(shí)驗(yàn),根據(jù)采集的數(shù)據(jù)計(jì)算出其精密度:1.48%～12.6%;正確度:63.4%～101%。實(shí)驗(yàn)證明采用該方法處理海魚樣品速度快,回收率高,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,可以為以后的海洋生物體的多氯聯(lián)苯檢測作參考。