崔立遷, 王 欣, 崔 進, 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污染物。國際POPs公約公布的首批12種持久性有機污染物中,有機氯農(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、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種有機氯農(nóng)藥的檢測方法[8],對其它持久性有機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污染物檢測方法都集中于有機氯農(nóng)藥殘留檢測[9,10],主要采用氣相色譜進行檢測。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。
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(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(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(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。
1.2.1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石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)分離,載氣為氦氣,進樣口溫度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)
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,進行GC-MS分析,進樣后繪制標(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),進行回歸分析,結(jié)果表明在5~200 ng/mL范圍內(nèi)有機氯農(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.
取50 ng/mL的有機氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)進樣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。
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)
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。
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,主要的持久性有機污染物為有機氯農(nóng)藥。除α-BHC和PCNB在樣品中均未檢出外,其他有機氯農(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)苯脂溶性強的特點。艾葉樣品中有機氯和多氯聯(lián)苯殘留分析結(jié)果見表3。
表3 艾葉中有機氯農(nóng)藥和多氯聯(lián)苯的殘留量(ng/g)
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本研究建立了一種測定艾葉中持久性有機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氯污染物的分析。