基质固相分散萃取－气相色谱法检测水产品中7种多氯联苯残留

马丽莎，朱新平，郑光明，陈昆慈，吴仕辉，尹 怡，戴晓欣

(中国水产科学研究院珠江水产研究所，广州 510380)

多氯联苯(polychlorinated biphenyls，PCBs)为联苯苯环上氢原子(H)被氯原子(Cl)取代所形成的含氯化合物的统称，是《斯德哥尔摩国际公约》中12种持久性有机污染物之一，极难分解，半衰期长，在环境循环中易造成广泛危害，可通过多路径迁移，在生物体内富集［1］，具有致畸、致癌、致突变等毒性［2］。目前多氯联苯在海水、河水、土壤、水生生物、野生动植物乃至人乳及其脂肪中都有检出［3］，其危害性已受到高度重视，美国将多氯联苯作为欧盟进口鲑鱼的一个主检项目，全球环境监测系统/食品规划部分(GEMS/FOOD)中规定了7种“指示性 PCB”单体(PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB153、PCB138、PCB180)作为 PCBs污染情况的重要监测指标［4］。

我国作为水产品出口大国，更应加强多氯联苯检测技术的研究，防止多氯联苯成为我国水产品在国际贸易中的新障碍。目前国内所报道的水产品中多氯联苯检测方法［5－7］多为传统的液液－超声萃取法，前处理较复杂，难以满足实验室快速分析的需要。2003年由Anastassiades等提出的QuECh-ERS(Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged and Safe)［8］是近年来发展迅速的集固相萃取和基质固相分散技术于一体的样品前处理技术，具有操作简便、快速、节省试剂及时间等特点。本文在借鉴QuEChERS方法的基础上，用正己烷/二氯甲烷(9∶1)溶液提取，佛罗里硅土粉基质固相分散萃取、净化，建立了快速、高效的水产品中多氯联苯残留的气相色谱检测方法，整个萃取过程仅需30 min，可满足水产品质量安全检测日益严格与快速分析的需要。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂 多氯联苯(PCBs)标准品单体(PCB28、 PCB52、 PCB101、 PCB118、 PCB138、PCB153、PCB180、PCB209，购自北京陆桥有限责任公司)、Agilent7890型气相色谱仪(配电子捕获检测器)、AL204型分析天平(梅特勒－托利多仪器上海有限公司)、TGL－10B型离心机(上海安亭科技仪器厂)、XW－80A型旋涡混合器(海门市麒麟医用仪器厂)、RE201D型旋转蒸发仪(郑州合众仪器有限公司)、佛罗里硅土粉(分析纯，650℃高温灼烧4 h，冷却后备用)。正己烷、二氯甲烷均为色谱纯。

1.2 溶液配制

1.2.1 多氯联苯混合标准溶液 PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153、PCB180 各单体的浓度均为10 μg/mL。

1.2.2 PCB209定量内标标准溶液 浓度为10 μg/mL。

1.2.3 多氯联苯混合标准使用液0.2 μg/mL 准确移取200 μL多氯联苯混合标准溶液于10 mL容量瓶中，用正己烷稀释至刻度，4℃冰箱保存。

1.2.4 PCB209 定量内标标准使用溶液 0.2 μg/mL准确移取200 μL PCB209定量内标标准溶液于10 mL容量瓶中，用正己烷稀释至刻度，4℃冰箱保存。

1.3 标准曲线的绘制 准确移取适量多氯联苯混合标准使用液和PCB209定量内标标准使用液，用正己烷配成 1、4.5、7.5、12.5、25、45、90、180 ng/mL系列浓度的多氯联苯标准工作溶液，内标浓度为20 ng/mL，供气相色谱分析。以多氯联苯的峰面积和内标的峰面积之比为纵坐标，以多氯联苯的浓度为横坐标，绘制标准曲线，拟合，求标准曲线方程和相关系数。

1.4 色谱条件 色谱柱:HP－5石英毛细管柱，固定相:SE－54(聚甲基苯基乙烯基硅氧烷)，30 m×0.32 mm ×0.25 μm;载气:氮气，流速 0.8 mL/min;检测器温度 300℃;进样口温度 240℃;检测器:ECD;进样量 1 μL，不分流进样。

温度程序:初始柱温 60℃，维持 2 min;30℃/min升至 180℃，维持 4 min;5℃/min升至190℃，维持8 min;10℃/min升至200℃，维持10 min;3℃/min升至250℃，维持10 min;30℃/min升至280℃，维持10 min。

1.5 样品前处理

1.5.1 提取 称取匀浆组织(5±0.05)g于50 mL玻璃离心管中，加入PCB209定量内标标准使用溶液100 μL;同时加入3 g佛罗里硅土粉，搅拌均匀后加15 mL正己烷/二氯甲烷(9∶1)混合液，漩涡2 min，混匀，5000 r/min离心5 min，将上层有机层移入100 mL梨形瓶中，在残渣中再加入15 mL正己烷/二氯甲烷(1∶1)混合液重复提取两次。合并三次提取液。

1.5.2 净化 在100 mL梨形瓶中加入3 g佛罗里硅土粉，充分震荡3 min，静置，将上层有机层移入50 mL梨形瓶中，再往100 mL梨形瓶中加入5 mL正己烷，充分震荡1 min，静置，将上层有机层移入50 mL梨形瓶中，合并上清液，40℃旋转蒸发至干，用2 mL正己烷定容，供气相色谱分析。

1.6 定量限和检测限的确定 称取6份空白组织，按照1.5项下步骤处理后，测得基线噪音值，求其平均值。按照信噪比S/N=3时相对的添加浓度为检测限，S/N=10时相对的添加浓度为定量限［9］。

1.7 添加回收率和精密度测定 称取匀浆组织(5±0.05)g于50 mL玻璃离心管中，加入PCB209定量内标标准使用溶液100 μL，同时加入适量标准贮备液，使其添加浓度分别为0.9、1.5、2.5 μg/kg，每个添加浓度设4个平行，按照1.5项下步骤操作进行测定，根据峰面积计算添加回收率和相对标准偏差。

2 结果与分析

2.1 线性关系 在浓度为1～180 ng/mL的浓度范围内，多氯联苯与内标的峰面积之比与其浓度呈线性相关，且线性关系良好，线性回归方程和相关系数如表1所示。

表1 多氯联苯7个组分线性回归方程及相关系数

2.2 检测限和定量限 根据6个空白组织的基线噪音平均值，确定方法的检测限为0.3 μg/kg，定量限为 0.5 μg/kg。

2.3 添加回收率和精密度 在草鱼、虾和罗非鱼中添加浓度为 0.9、1.5、2.5 μg/kg 进行添加回收实验，平均回收率在80%以上，相对标准偏差在10%以内。结果如表2所示，多氯联苯标准溶液色谱图如图1所示，添加回收色谱图选取草鱼添加多氯联苯(1.5 μg/kg)的色谱图为(图2)代表。

表2 3种水产品中添加多氯联苯的回收率测定结果

3 讨论

3.1 萃取溶液的选择 多氯联苯的极性随氯原子数的增多而变弱，高氯多氯联苯更易被非极性溶剂萃取，低氯多氯联苯则更易被极性溶剂萃取。因此，按照相似相溶的原理，多选择正己烷/丙酮［10－12］、正己烷/二氯甲烷［7，13－14］的混合液为多氯联苯的萃取溶液。本研究比较了正己烷/丙酮(1∶1)、正己烷/丙酮(9 ∶1)、正己烷/二氯甲烷(1∶1)、正己烷/二氯甲烷(9∶1)四种混合液对水产品中多氯联苯的萃取情况。结果显示(图3)，后两种混合溶液的萃取回收率较接近，多氯联苯7个组分的回收率均大于70%，且基线干扰小;前两种混合萃取溶液的杂质干扰较严重，特别是正己烷/丙酮(1∶1)萃取液的基线响应达10000赫兹以上，无法用此溶液萃取水产品中的多氯联苯，这可能是因为水产品基质较复杂，丙酮容易将大量极性的干扰物提取出来，不利于萃取液的浓缩和净化，导致较严重的基线干扰。由于二氯甲烷为高毒性溶液，因此实验采用毒性较小的正己烷/二氯甲烷(9∶1)混合液作为水产品中多氯联苯的萃取溶液。

图3 水产品中多氯联苯3种萃取液的比较

3.2 萃取液净化剂的选择 传统的索氏抽提萃取法、液－液萃取法和快速溶剂萃取法等对样品中残留物质提取后，需要采用固相萃取(SPE)法对样品净化，而QuEChERS法则是将净化剂直接加入提取液中，与SPE法相比节约了大量柱活化和淋洗所需的溶剂和装柱的时间，因此更为快捷、高效。水、土壤及生物样品中多采用佛罗里硅土、酸性氧化铝和去活化硅胶净化多氯联苯的提取液，所以本研究分别把以上3种粉末加入水产品中多氯联苯的提取液中，比较它们的净化效果及多氯联苯的回收率(表3)。结果表明佛罗里硅土粉和酸性氧化铝的净化效果均较好，但佛罗里硅土粉的回收率比酸性氧化铝的高，且相对标准偏差均小于10%;而去活化硅胶的净化效果不理想，杂质峰对目标物有干扰。因此实验选用佛罗里硅土粉为水产品中多氯联苯萃取液的净化剂。

表3 两种净化剂回收率的比较(n=4)

3.3 基质固相分散法与超声萃取法的比较 食品中多氯联苯的萃取多采用超声－液液萃取法或酸、碱消化－液液萃取法，这不仅耗时且易发生乳化现象，不利于上清液的移取。而基质固相分散剂通过与样品基质的充分混合，使之均匀分散，提高了样品的比表面积，从而与萃取溶剂充分作用，提高了待测组分的回收率。本文选用佛罗里硅土粉作为基质固相分散剂，比较了基质固相分散法与超声萃取法对样品中多氯联苯回收率的影响(表4)，结果显示基质固相分散法与超声萃取法均可获得较好的回收率，但基质固相分散法比超声萃取法节省了30 min的前处理时间，大大提高了工作效率。

表4 两种萃取方法回收率的比较(n=4)

3.4 定量限和检测限的确定 本方法按信噪比S/N=3为检测限，S/N=10为定量限，求得水产品中多氯联苯的方法检测限为0.3 μg/kg，定量限为0.5 μg/kg，均低于欧盟规定的水产品中多氯联苯的最大允许检出限2.0 μg/kg。表明该方法可行，满足残留分析要求。

4 结论

本文在借鉴QuEChERS方法的基础上，建立了快速、高效的水产品中多氯联苯残留的气相色谱检测方法(GC)。该方法简化了操作步骤，省去了过柱、样品转移和超声提取等步骤，使整个萃取过程仅需30 min，从而提高了工作效率;使用内标法校正实验偏差，保证了分析的精确度和准确度，可满足实验室多氯联苯快速分析的需要。

［1］王连生.环境有机化学［M］.第2版.北京:化学工业出版社，2003:252.

［2］周传光，徐恒振，马永安，等.毛细管GC－ECD测定环境样品中的 PCBs［J］.海洋环境科学，2000，19(4):57 －61.

［3］孟紫强.环境毒理学［M］.北京:中国环境科学出版社，2003:253.

［4］王绪卿，吴永宁.色谱在食品安全分析中的应用［M］.北京:化学工业出版社，2005:66.

［5］孙伟红，冷凯良，王志杰，等.水产品中多氯联苯残留量的气相色谱法测定［J］.海洋科学，2008，7(32):1 －5.

［6］黄冬梅，于慧娟，沈晓盛.水产品中多氯联苯检测方法的研究［J］.食品科学，2008，7(29):359 －361.

［7］姜 杰，张建清，蒋友胜.高分辨气相色谱高分辨质谱测定鱼体中类二噁英多氯联苯［J］.中国卫生杂志，2004，2(14):155－156.

［8］Anastassiades M，Lehotay S J，Stajnbaher D，et al.Fast and Easy Multi－residue Method Employing Acetonitrile Extraction/Partitioning and“Dispersive Solid－phase Extraction”for the Determination of Pesticide Residues in Produce［J］.J AOAC Int，2003，86(2):412 －431.

［9］李俊锁，邱月明，王 超.兽药残留分析［M］.上海:上海科学技术出版社，2002.

［10］于 强，李亚明，张 华，等.近海贻贝、牡蛎中有机氯农药和多氯联苯的气相色谱法测定［J］.分析测试学报，2002，2(21):91－93.

［11］孙伟红，魏志强，冷凯良.气相色谱－串联质谱法测定贝类中指示性多氯联苯［J］.2009，6(25):647 －651.

［12］王玉飞，陈晓红，傅小红.气相色谱－串联质谱法测定生物样品中的多氯联苯和滴滴涕［J］.色谱，2007，1(25):112.

［13］李敬光，赵云峰，吴永宁.离子阱串联质谱法检测鱼肉中指示性多氯联苯［J］.分析化学研究报告，2005，9:1223 －1226.

［14］杨永亮，潘 静，朱晓华，等.青岛及崇明岛食用鱼和鸭中共平面多氯联苯与多氯萘的研究［J］.环境科学研究，2009，2(22):187－193.