基于QuEChERs-GC/ECD快速检测贝类中有机氯农药及多氯联苯残留

柴继业 ，唐子刚 ，史西志 ，2，孙爱丽 ，2

（1.宁波大学海洋学院，浙江 宁波 315211；2.浙江海洋高效健康养殖协同创新中心，浙江 宁波 315211）

持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）是一类具有较高毒性、在生态环境中难降解、可通过大气循环在空气中传播、易在生物体内富集而对生态环境及人类具有严重危害的化学污染物质[1]，其中，有机氯农药（Organochlorine pesticides，OCPs） 及 多 氯 联 苯 （Polychlorinated biphenyls，PCBs）是环境中难以降解的主要持久性有机污染物，具有脂溶性、持久性、疏水性等特点，尤其是部分种类具有类似生物激素的活性和生物积累性，极少量的残留即可对生物体的内分泌系统等产生复合干扰损害及产生致癌、致畸、致突变作用[2－3]。由于其易在鱼、虾、贝等海产品中富集，对水产品安全及人类健康产生很大危害，因此，近年来，OCPs和PCBs在环境监测和水产品安全中的痕量检测方法研究受到了高度重视[4]。

目前，针对OCPs和PCBs有机污染物常用的检测方法主要有气相色谱法（GC）[5]、气质联用方法（GC－MS）[6－7]、酶联免疫法（ELISA）[8－9]及电化学免疫传感器法（EI）[10]、液质联用法（LC－MS）[11－12]和毛细管电泳法（CE）[13]等。但是，由于样品中基质成分的影响，在仪器分析之前，通常需要高效快速的提取和净化样品前处理过程。目前，OCPs和PCBs常用的前处理方法有液液萃取（Liquid liquid extraction,LLE）[14－15]、超临界流体萃取（Supercritical fluid extraction,SFE）[16]、固相萃取（Solid phase extraction，SPE）[13，17]、微波萃取（Microwave assisted extraction，MAE）[18－19]、加速溶剂萃取（Pressurized liquid extraction，PLE）[20－21]、固相微萃取（Solid－phase microex－traction，SPME）[22－23]等。然而，这些样品前处理方法通常具有有机溶剂消耗大、步骤相对繁琐、费用高，不适合高通量应用等缺点。QuEChERS（Quick，easy，cheap，effective，rugged，safe）是近年来发展的一种可用于有机污染物检测的快速样品前处理方法，由美国化学家Anastassiades提出，其优势在于分析速度快、溶剂使用量少、通量高、操作简单等。但该方法目前在贝类样品中应用报道较少[24]。本文通过改进的QuEChERs高效样品前处理方法与GC－ECD相结合，有效克服了上述样品前处理方法的缺点，建立了贝类样品中17种OCPs和PCBs的多残留快速检测方法。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

7 种 PCBs（PCB－28、PCB－52、PCB－101、PCB－118、PCB－153、PCB－138、PCB－180） 及 10 种 OCPs（o，p′－DDE、p，p′－DDE、o，p′－DDD、p，p′－DDD、o，p′－DDT、p，p′－DDT、α －HCH、β －HCH、γ －HCH、δ －HCH），浓度为 10 μg/mL，购自 Dr.Ehrenstorfer公司（Augsburg，Germany）；C18、PSA（N－丙基乙二胺）购自上海安谱科学仪器有限公司；丙酮、正己烷为色谱纯；已腈（Acetonitrile）、乙酸（Acetic acid）分析纯。

仪器设备：GC－2010型气相色谱仪（日本岛津），漩涡混合器（上海精科仪器有限公司，中国），高速分散器内切式匀浆机（宁波新芝生物科技股份有限公司，中国），氮吹仪（上海安谱科学仪器有限公司，中国），AL204型电子天平（上海梅特勒－托利多仪器有限公司，中国），3K15型离心机（Sigma，德国）。

标准溶液：准确移取适量有机氯和多氯联苯标准溶液于10 mL容量瓶中，用正己烷稀释至刻度，4°C冰箱中保存，可使用3个月。

1.2 样品前处理

贝类样品购于当地的农贸市场（宁波，中国），－20℃储存。

准确称取样品 1.00 g，置于10 mL离心管中，加入2.0 mL乙腈匀浆，用2.0 mL乙腈清洗匀浆后的刀头，洗液倒入原10 mL离心管中，涡旋1 min，静置30 min后加入0.4 g无水硫酸镁和0.1 g无水醋酸钠，充分混匀，3 000 r/min离心5 min，移取全部上清液于10 mL玻璃试管中，氮气吹干，用2 mL乙腈溶解，涡旋1 min。准确移取1.0 mL提取液于预先加有50 mg PSA、50 mg C18和150 mg无水硫酸镁的10 mL离心管中，涡旋1 min，3 000 r/min离心5 min，取0.5 mL上清液至玻璃试管中，氮气吹干后，加入1.0 mL异辛烷溶解，0.22 μm滤膜过滤，GC－ECD分析。

1.3 色谱条件

SPB－5石英毛细吸管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气：高纯氮气（99.999%），载气流速在1.0～34.0 mL/min。进样方式：分流模式 1 μL（分流比：30∶1），进样口温度：240℃，检测器温度：320℃；升温程序：柱温：100℃，保持6 min，10℃/min升温至160℃，再以2℃/min升温至230℃，最后以10°C/min升温至280℃。根据出峰时间进行定性分析，峰面积进行定量分析。

1.4 检测限和定量限

将OCPs及PCBs混合标准溶液进行逐级稀释，以OCPs及PCBs的检测信号与基线噪音的3倍比值（S/N=3）及 10倍比值（S/N=10）分别作为该检测方法的检测限（LOD）和定量限（LOQ）。

2 结果与分析

2.1 提取试剂的优化

QuEChERS方法是2003年美国农业部Anastassiades等开发，目前已证实有200多种化合物可用该方法进行提取、纯化。提取试剂的选择对该方法提取效率及样品基质的去除具有重要的影响，因此，首先选择乙腈、1%冰醋酸乙腈和5%冰醋酸乙腈作为提取试剂，对其提取效率进行分析[25]。结果见图1，当提取溶剂为乙腈时，17种目标物的萃取效率最高，其回收率为72.3%～117.1%，RSD为0.9%～5.9%。因此，选择乙腈作为本研究的提取试剂。

2.2 净化条件的优化

QuEChERS方法具有快速、高效等优点，被广泛应用于有机污染物残留检测的前处理中，常用的净化剂有PSA、GCB和C18等，其中，PSA常用于消除各种有机酸、色素和脂肪等基质成分，GCB对色素有较好的吸附效果，C18主要用于去除非极性杂质。试验对PSA和C18的比例进行了优化选择。结果见图2，贝基质中，当PSA和C18的比例为4∶6时，17种目标分析物获得了最好的净化效果，回收率为80.1%～118.7%。因此，最终选择其为本研究的净化材料。

2.3 方法的基质效应、线性范围和灵敏度

图1 QuEChERS法中提取试剂优化

为提高定量的准确度和可靠性，取适量的标准溶液，用空白样品提取液配制成一系列浓度梯度标准溶液，通过GC－ECD测定峰面积，以吸收峰面积（Y）对质量浓度（X）作标准曲线，得到17种POPs的标准曲线和回归方程，如表1所示，贝类样品中17种目标分析物在1.0～50.0 μg/kg范围内线性显著，其相关系数R2值大于0.9957。各目标化合物的检出限和定量限为 0.01～0.25 μg/kg 和 0.1～1.0 μg/kg，结果表明此检测方法具有高灵敏度。方法的检出限和定量限低于当前各国现行残留限量标准。

图2 QuEChERs法中净化填料优化

基质效应是在进行目标物分析时，基质中的干扰物对目标分析物产生基质抑制或者增强效应。因此，鉴于贝类样品基质的复杂性，为提高目标物分析物测定的准确度，本研究使用外标基质校正曲线的斜率与标准曲线的斜率比值来对基质效应进行评价，斜率比值在85.0%～120.0%之间认为无明显基质效应。结果如图3、图4，对于贝类样品，17种目标分析物基质校正曲线的斜率与纯溶剂标准曲线的斜率比值为85.3%～115.1%，贝类样品经QuECh－ERS处理后，GC－ECD检测分析无明显基质效应。

2.4 方法的准确度和精密度

本研究设 10.0、15.0、25.0 μg/kg 三个添加浓度水平进行回收率实验。方法的精密度通过相对标准偏差验证。实验结果表明（表2），17种目标分析物在贝类样品中的加标回收率范围为77.0%～118.4%，RSD为 3.9%～12.6%，表明贝类样品经QuEChERS方法净化后，有效的消除了复杂基质的干扰，方法的准确度和精密度均符合残留分析要

求。

表1 贝基质中17种持久性有机污染物的线性方程及相关系数

图3 GC－ECD贝基质校正曲线与标准曲线斜率比值

图4 贝类样品中17种持久性有机污染物的GC－ECD色谱图，浓度：25.0 μg/kg

2.5 实际样品检测

应用本方法对贻贝、蛤蜊、文蛤、白蛤、毛蚶、缢蛏共6份样品进行了检测，由表3检测结果可知，样品中OCPs及PCBs均有检出，其中贻贝受污染的OCPs和PCBs种类最多，毛蚶中PCB-52残留量最多，为129.49 ng/kg，但均低于我国2014年8月1日新施行的食品中农药最大残留量标准。

表2 GC-ECD检测贝类样品中17种OCPs和PCBs的回收率和精密度

表3 6份贝实际样品OCPs和PCBs的检测

3 小结

由于贝类样品基质的复杂性及污染物结构、性质的多样性，在进行污染物多残留分析时通常不易获得准确结果。本文通过优化QuEChERs样品前处理萃取条件，如净化填料及其比例等，结合GCECD，建立了适用于贝类样品中17种持久性有机污染物的同时测定方法，获得了较好的提取效率和净化效果，可满足贝类等生物样品中持久性有机污染物的残留分析，有效提高检测通量，为贝类等生物样品中持久性有机污染物的监测提供技术支持。

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