胡 園,鄭伊諾,陸榮茂,許凱倫,曾國(guó)權(quán),黃建東,潘齊存(浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江溫州 325005)
分子印跡固相萃取超高效液相熒光法測(cè)定螺類中多環(huán)芳烴
胡園,鄭伊諾,陸榮茂,許凱倫,曾國(guó)權(quán),黃建東,潘齊存
(浙江省海洋水產(chǎn)養(yǎng)殖研究所浙江省近岸水域生物資源開發(fā)與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江溫州 325005)
建立分子印跡固相萃取結(jié)合超高效液相熒光法測(cè)定螺類中15種多環(huán)芳烴的方法。樣品經(jīng)正己烷提取,用MIP-PAHs多環(huán)芳烴專用固相萃取小柱(SPE)凈化,熒光檢測(cè)器定量檢測(cè)。15種多環(huán)芳烴在方法線性范圍為1~100 ng·m L-1,相關(guān)系數(shù)大于0.999,在不同的添加水平(5、10、20μg·kg-1)下,PAHs各組分的平均回收率在73.07%~108.06%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%~9.2%。檢測(cè)浙江省內(nèi)部分地區(qū)螺類中15種PAHs總含量值范圍為17.20~107.26μg·kg-1,螺類樣品的PAHs優(yōu)勢(shì)組分為三環(huán)結(jié)構(gòu),六環(huán)結(jié)構(gòu)的PAHs未檢出。
分子印跡固相萃??;超高效液相熒光法;多環(huán)芳烴;螺類
文獻(xiàn)著錄格式:胡園,鄭伊諾,陸榮茂,等.分子印跡固相萃取超高效液相熒光法測(cè)定螺類中多環(huán)芳烴[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,57(7):1137-1140,1155.
多環(huán)芳烴(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)類化合物是一種惰性較強(qiáng)的碳?xì)浠衔铩AHs具有疏水性、半揮發(fā)性及難降解等特點(diǎn),容易在生物體內(nèi)富集[1-3]。PAHs能夠抑制植物的生長(zhǎng),對(duì)人類有明顯的“三致”效應(yīng)(致癌、致畸、致突變),已成為世界的研究熱點(diǎn)[4-5]。由于我國(guó)工業(yè)化及城市化的快速發(fā)展,燃煤、燃油被廣泛地應(yīng)用,產(chǎn)生的污染物不斷排入水域中,對(duì)漁業(yè)養(yǎng)殖帶來很大的危害,并影響到水產(chǎn)品的出口和我國(guó)人民的身體健康。
貝螺類具有營(yíng)濾食性生活和代謝率低的特點(diǎn),極易富集污染物,常用作海洋生態(tài)系統(tǒng)污染暴露于效應(yīng)的生物指示。PAHs在環(huán)境中不易降解并且具有親脂特性,經(jīng)鰓絲、體表滲透和攝食等方式進(jìn)入海洋生物,環(huán)境中PAHs的生物富集系數(shù)可高達(dá)幾千至幾百萬倍,因此海洋貝螺類已廣泛地應(yīng)用于海洋環(huán)境中有機(jī)污染物的檢測(cè)[6-7]。
分子印跡技術(shù)是借助人工制備的分子印跡聚合物(molecu1arly imprinted polymer,MIP)針對(duì)目標(biāo)分子實(shí)施特異性識(shí)別、分離、凈化以及富集處理,同時(shí)多種MIP和SPE柱結(jié)合起來的應(yīng)用,通過分子印跡材料能夠避免到內(nèi)源性干擾,在有效去除樣品基質(zhì)干擾的同時(shí),還可以特異性結(jié)合分析物[8]。本研究利用分子印跡固相萃取-超高效液相熒光色譜法測(cè)定螺類中多環(huán)芳烴的含量,并綜合分析浙江省內(nèi)部分地區(qū)螺類體內(nèi)PAHs的殘留現(xiàn)狀、含量水平及PAHs的組分特征。
1.1儀器與試劑
H-CLASS型超高效液相色譜儀(美國(guó)Waters公司);MG-2200型氮吹儀(日本EYELA公司);QT-1型漩渦混合器(上海琪特分析儀器有限公司);12位固相萃取真空裝置(德國(guó)CNW科技公司);SB-5200DT型超聲波清洗器(寧波新芝生物科技股份有限公司);5810R型離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf公司);電子天平(德國(guó)bt25s公司);MIP-PAHs多環(huán)芳烴專用小柱(上海安譜科技股份有限公司),填料規(guī)格為1 g·(6 m L)-1;親脂PTFE針式濾器。
乙腈(色譜純),正己烷(色譜純),二氯甲烷(色譜純);15種多環(huán)芳烴混合標(biāo)液:萘(Nap)、苊(Ace)、芴(F1u)、菲(Phe)、蒽(Ant)、熒蒽(F1n)、芘(Pyr)、苯并(a)蒽(BaA)、(Chr)、苯并[b]熒蒽(BbF)、苯并[k]熒蒽(BkF)、苯并[a]芘(BaP)、茚苯[1,2,3-cd]芘(Inp)、二苯并[a,n]蒽(DahA)、苯并[g,h,i]芘(BghiF),濃度為200 mg·L-1。
1.2樣品預(yù)處理
1.2.1試樣提取
稱取5 g均質(zhì)(精確至0.01 g)試樣于50 m L離心管A,加入10 m L正己烷,渦旋振蕩10 s后,放入40℃超聲水浴30 min,4 500 r·m in-1離心5 min,吸取上清液于30 mL玻璃離心管B中,再加入10 m L正己烷重復(fù)提取操作一次。合并兩次上清液,待凈化。
1.2.2試樣凈化
依次用5 m L二氯甲烷、5 m L正己烷活化M IPPAHs多環(huán)芳烴專用小柱,將待凈化樣上到小柱上,再用2 m L正己烷潤(rùn)洗30 m L玻璃離心管B,上樣到柱上,用6 mL正己烷淋洗小柱并棄流出液,再用6 m L二氯甲烷收集洗脫液于5 m L玻璃離心管中,將收集液在40℃下用氮?dú)獯蹈桑? m L乙腈定容,超聲1 m in,再漩渦混合10 s,過0.22μm親脂PTFE針式濾器,待上機(jī)檢測(cè)。
1.2.3測(cè)定
取試樣溶液10μL,注入超高效液相色譜儀,記錄色譜圖,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得樣品中多環(huán)芳烴的濃度。
1.3色譜條件
色譜柱為Aglient ZORBAX Eclipse PAH柱(4.6 mm×150 mm,3.5μm),柱溫30℃;流動(dòng)相A為乙腈,B為超純水。洗脫梯度為0.0~2.0 min,50%A;2.0~22.0 m in,50%~100%A;22.0~28.0 min,100%A;28.0~28.1 m in,100%~50%A;28.1~32 m in,50%A;流速為1.5 m L·m in-1。
多波長(zhǎng)熒光檢測(cè)器,采用程序定時(shí)控制熒光檢測(cè)波長(zhǎng)變化,測(cè)定除苊烯以外的15種多環(huán)芳烴,見表1。
1.4結(jié)果計(jì)算
15種多環(huán)芳烴含量的計(jì)算公式:
X/(μg·kg-1)=C·V·1000/m。
其中,X為樣品的多環(huán)芳烴含量,μg·kg-1;C為從標(biāo)準(zhǔn)工作曲線中得到的待測(cè)液中多環(huán)芳烴的濃度,μg·m L-1;V為待測(cè)液體積,m L;m為試樣質(zhì)量,g。
表1 PAHs的熒光檢測(cè)程序
2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線線性范圍
配置1、5、10、20、50和100 ng·m L-1系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,以待測(cè)物的濃度X(ng·m L-1)為橫坐標(biāo),待測(cè)物的峰面積Y為縱坐標(biāo)制作標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到PAHs的回歸方程和相關(guān)系數(shù)。由表2可知,PAHs在1~100 ng·mL-1其標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好,可滿足定量分析的要求。
表2 15種PAHs的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)
2.2回收率與精密度
為了確保分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、精密性和可比性,在空白螺類樣品中添加含有15種PAHs的混標(biāo)(添加水平分別為5、10、20μg·kg-1),每個(gè)添加水平進(jìn)行3次實(shí)驗(yàn),與未加標(biāo)的樣品進(jìn)行同樣的實(shí)驗(yàn)操作流程,最終經(jīng)過色譜分析得到含有混標(biāo)的樣品譜圖與沒加標(biāo)的空白樣品譜圖。從表3可知,5~20μg·kg-1加標(biāo)水平時(shí),樣品15種PAHs的平均加標(biāo)回收率為73.07%~108.06%;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)均小于10%。
2.3浙江省內(nèi)部分地區(qū)多環(huán)芳烴的含量水平
運(yùn)用本研究建立的方法對(duì)浙江省內(nèi)部分地區(qū)的螺類樣品進(jìn)行分析檢測(cè)。
檢測(cè)分析結(jié)果(表4)表明:15種組分中Phe的平均含量最高,檢測(cè)樣品中Phe的含量在5.83~30.21μg·kg-1;Nap的平均含量為8.44μg· kg-1;BkF、BaP、BaA、BghiP和InP在被測(cè)螺類中均未檢出。
表3 PAHs空白樣品中的平均加標(biāo)回收率(n=3)
表4 浙江省部分地區(qū)螺類中多環(huán)芳烴的含量μg·kg-1
浙江省內(nèi)部分地區(qū)的螺類樣品中多環(huán)芳烴平均含量見圖1??芍瑴刂荻搭^被測(cè)樣品的PAHs總和含量最高,平均含量約為57.02μg·kg-1;其次臺(tái)州椒江和溫州蒼南的PAHs含量分別為48.45、41.10μg·kg-1;臺(tái)州三門和舟山普陀的PAHs平均含量分別為39.28、37.15μg·kg-1。
圖1 浙江省內(nèi)部分地區(qū)多環(huán)芳烴平均含量
圖2 總體組分結(jié)構(gòu)
圖3 浙江省內(nèi)部分地區(qū)多環(huán)芳烴組分特征
2.4浙江省內(nèi)部分地區(qū)螺類多環(huán)芳烴的組分特征分析
PAHs大致可分為2環(huán)的萘,3環(huán)的苊烯、苊、芴、非和蒽,屬于低分子質(zhì)量多環(huán)芳烴,易揮發(fā),對(duì)水生生物有一定毒性;4環(huán)的熒蒽、芘、苯并[a]蒽和艸屈,5環(huán)的苯并[b]熒蒽、苯并[K]熒蒽、苯并[a]芘、二苯并[a,h]蒽,6環(huán)的茚并[1,2,3-cd]芘、苯并[g,h,i]苝,屬于高分子質(zhì)量多環(huán)芳烴,沸點(diǎn)較高,不易揮發(fā),但具有致癌、致突變作用[9-10]。由圖2可知,本研究中螺類的多環(huán)芳烴優(yōu)勢(shì)組分為3環(huán)結(jié)構(gòu)約為47.41%,其次是4環(huán)結(jié)構(gòu)為33.75%,6環(huán)結(jié)構(gòu)未檢出??偟慕Y(jié)構(gòu)比例為3環(huán)>4環(huán)>2環(huán)>5環(huán)>6環(huán)。其中,低分子質(zhì)量(2~4環(huán)的PAHs)占總含量的比例為99%以上。
浙江省內(nèi)部分地區(qū)PAHs組分特征見圖3。2環(huán)PAHs是臺(tái)州三門和溫州洞頭被測(cè)螺類體內(nèi)多環(huán)芳烴的優(yōu)勢(shì)組分;臺(tái)州椒江被測(cè)樣品的PAHs以4環(huán)為優(yōu)勢(shì)組分;舟山普陀的組分特征結(jié)構(gòu)較平均,2、3、4環(huán)結(jié)構(gòu)含量在5.41~5.87μg·kg-1;PAHs結(jié)構(gòu)組成較豐富的是溫州洞頭,4種結(jié)構(gòu)的組分都有。
本研究建立了分子印跡固相萃取-超高效液相色譜熒光檢測(cè)15種多環(huán)芳烴含量的方法,具備了操作步驟簡(jiǎn)單、回收率穩(wěn)定、結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。超聲波提取法增強(qiáng)了溶劑穿透復(fù)雜基質(zhì),對(duì)水產(chǎn)品中PAHs的分析更有優(yōu)勢(shì)。PAHs在1~100 ng·m L-1其標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好;在不同的添加水平下,PAHs各組分的平均回收率在73.07%~109.73%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%~9.2%。
浙江省內(nèi)部分地區(qū)螺類中15種PAHs總含量約為17.20~107.26μg·kg-1,15種PAHs組分中Phe的平均含量最高,其含量在5.83~30.21μg· kg-1;BkF、BaP、BaA、BghiP和InP在被測(cè)螺類中均未檢出。其中,溫州洞頭被測(cè)樣品的PAHs含量最高,平均含量約為57.02μg·kg-1。
本研究中螺類樣品的多環(huán)芳烴優(yōu)勢(shì)組分為2環(huán)結(jié)構(gòu),而6環(huán)結(jié)構(gòu)均未檢出。2~4環(huán)的PAHs含量占總含量的比例為99%以上。PAHs結(jié)構(gòu)組成較豐富的是溫州洞頭,4種結(jié)構(gòu)的組分都有。
[1] 修蒙.多環(huán)芳烴(PAHs)在櫛孔扇貝體內(nèi)蓄積特征與毒性效應(yīng)的研究[D].青島:中國(guó)海洋大學(xué),2014.
[2] 孫秀梅,梅光明,陳雪昌,等.高效液相色譜-熒光檢測(cè)法測(cè)定水產(chǎn)品中15種多環(huán)芳烴[J].南方水產(chǎn)科學(xué),2012,8(3):48-53.
[3] 方杰.浙江沿海沉積物和海洋生物中持久性有機(jī)污染物及重金屬的分析與研究[D].杭州:浙江大學(xué),2007.
[4] 萬譯文,黃向榮,陳湘藝,等.QuEChERS/高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定水產(chǎn)品中16中多環(huán)芳烴[J].湖南師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào),2014,37(1):42-47.
[5] 孫秀梅,胡紅美,梅光明,等.高效液相色譜-熒光檢測(cè)法測(cè)定貝類15種多環(huán)芳烴[J].廣州化工,2014,42(13):123-125.
[6] HUANG W,WANG Z,WEN Y.Distribution and sources of polycyclic aromatic hyd rocarbons(PAHs)in sediments from Zhanjiang Bay and Leizhou Bay,South China[J].Marine Pol1u tion Bu1letin,2012,64(9):1962-1969.
[7] MIRSADEGH I S A,ZAKARIA M P,YAP C K,et al. Evaluation of the potential bioaccumu1ation ability of the b1ood cockle(Anadara granosa L.)for assessment of environmental matrices of mudflats[J].Science of the Total Environmen t,2013,454-455(5):584-597.
[8] 孫閏霞,柯常亮,林欽,等.超聲提取/氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定海洋生物中的多環(huán)芳烴[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2013,32(1):57-63.
[9] 張先勇.??跒潮韺雍K喹h(huán)芳烴(PAHs)的時(shí)空分布及其生態(tài)毒理效應(yīng)研究[D].海口:海南大學(xué),2011.
[10] 蘇惠,蔡友瓊,于慧娟,等.中國(guó)部分沿海海域牡蠣體內(nèi)多環(huán)芳烴和多氯聯(lián)苯的空間分布及組分特征[J].食品科學(xué),2012,33(10):218-222.
(責(zé)任編輯:萬 晶)
S 949;O 657.7
B
0528-9017(2016)07-1137-04
10.16178/j.issn.0528-9017.20160757
2016-04-12
海水養(yǎng)殖貝類保活過程中生化特性的研究及其鮮度評(píng)價(jià)(2015C32037);飛云江入海口陸源污染對(duì)貝類養(yǎng)殖的影響及貝類質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警技術(shù)研究(2015F30021);2013年度省級(jí)公益性技術(shù)應(yīng)用研究社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目(2013C2059)
胡 園(1988—),女,工程師,碩士研究生,從事水產(chǎn)品質(zhì)量安全與檢測(cè)工作,E-mai1:75838180@qq.com。