气相色谱法测定禽蛋中有机氯农药和多氯联苯残留量
2019-06-14卢克刚张红霞
卢克刚,张红霞
(1.山东职业学院生物工程系,山东济南 250104;2.山东省食品药品检验研究院,山东济南 250101)
随着人们生活水平的提高,食品安全问题越来越受到重视。有机氯农药(OCPs)和多氯联苯(PCBs)属于环境中普遍存在的有机污染物,由于其性质稳定、半衰期较长、毒性高、脂溶性强等特点,很容易通过食物链在脂类物质中高度蓄积,极少量的残留即能对生物体产生复合干扰损害,甚至致癌、致畸、致突变(LAUBY-SECRETAN等,2016;YANG 等,2015)。近年来,油、蛋、奶等农产品的有机氯农药和多氯联苯的污染情况逐渐受到重视,测定残留量的主要方法是气相色谱法(GC)及其联用技术(付文雯等,2018;丁立平等,2014;赵雁冰等,2011)。
目前,GB/T 5009.19-2008和GB 5009.190-2014是分别测定食品中有机氯农药残留量和多氯联苯含量,样品均需溶剂提取再经凝胶渗透色谱或多次柱色谱层析净化后方可上机测定,操作繁琐,且成本较高(中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,2014;中华人民共和国卫生部、中国国家标准化管理委员会,2008)。本研究采用乙腈为溶剂,超声辅助提取,结合硫酸酸化净化、稀释盐析法除杂等前处理,操作简便、快速、净化彻底,测定结果准确可靠,通量高,可实现禽蛋中14种有机氯农药和7种多氯联苯的同时测定,能满足批量禽蛋样品快速检测的需要。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.1.1 材料 鸡蛋、鹌鹑蛋均为市售。禽蛋去壳后粉碎混匀,装入容器置于4℃贮藏。
1.1.2 试剂 乙腈、正己烷、丙酮和二氯甲烷:色谱纯,赛默飞世尔公司;无水硫酸钠、氯化钠和浓硫酸:优级纯,国药集团;纯化水自制。
1.1.3 标准品及标准溶液的配制 标准品:8种有机氯农药混标(α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、p,p"-滴滴伊、o,p"-滴滴涕、p,p"-滴滴滴、p,p"-滴滴涕)、六氯苯、七氯、艾氏剂、顺式-氯丹、反式-氯丹、氧氯丹,浓度均为100 mg/L,购于农业部环保所;7种多氯联苯混标(PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153、PCB180),浓 度 均 为 10 mg/L,购 于 美 国o2si公司。
混合标准贮备液的配制:准确移取适量有机氯和多氯联苯标准溶液,用正己烷稀释,配成1000 μg/L的标准储备液。
混合标准溶液系列的配制:准确吸取适量上述混合标准贮备液用正己烷稀释,配成浓度为5、10、20、50、100、200 μg/L 的系列混合标准溶液。
1.1.4 仪器 7890B气相色谱仪,配有电子捕获检测器(μECD):美国Aglient公司;毛细管色谱柱(HP-5,30 m×0.25 mm×0.25 μm):美国Aglient公司;电子天平:北京赛多利斯;涡旋混合器:德国IKA公司;超声波清洗机:宁波新芝生物科技公司;离心机:德国sigma公司;氮吹仪:美国Organomation公司;Mili-Q超纯水机。
1.2 方法
1.2.1 样品前处理 提取:称取样品4 g(精确至0.01 g)于50 mL具塞离心管中,加入10 mL水摇匀,加入20 mL乙腈涡旋2 min,超声15 min,再加入约4 g氯化钠,涡旋2 min,8000 r/min离心5 min,移取10 mL有机层提取液于15 mL具塞离心管中,40℃水浴下氮吹近干,用正己烷定容至2 mL,涡旋 2 min,待净化。
净化:上述正己烷溶液加浓硫酸0.2 mL,振摇1 min,9000 r/min离心5 min,弃去下层硫酸废液。如果硫酸层仍有颜色(表明正己烷层中杂质未除完全),再加0.2 mL浓硫酸,重复操作直至无色。正己烷层再加入3 mL 20%硫酸钠水溶液,涡旋1 min,9000 r/min离心3 min,取正己烷层加入适量无水硫酸钠脱水后转移至进样瓶中供测定用。
1.2.2 气相色谱条件 HP-5毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);氮气(≥ 99.999%),恒流,柱流量为1.0 mL/min;进样口温度为260℃;不分流进样,进样量1 μL;检测器(μECD)温度为300℃;程序升温:初始温度50℃,保持1 min,15℃ /min升 至 200℃,3℃ /min升 至260℃,30℃ /min 升至 280℃,保持 5 min。
2 结果与讨论
2.1 仪器分析条件的选择 为了使目标物有合适的保留时间和良好的分离度,本文考察了色谱柱、柱流速、升温程序及进样口温度等影响因素。通过多次实验,最终确定了1.2.2所述的色谱条件。在此色谱条件下,混合标样、鸡蛋空白样品加标色谱图分别见附图(I、II)。图1可见,21种待测目标物达到基线分离,同时避免杂峰的干扰,在30 min内就可完成分析。
图1 有机氯农药和多氯联苯标准品(100 μg/L)色谱图(I)、鸡蛋空白样品加标(25 μg/kg)色谱图(II)
1-α-六六六;2-六氯苯;3-β-六六六;4-γ-六六六;5-δ-六六六;6-PCB28;7-七氯;8-PCB52;9-艾氏剂;10-氧氯丹;11-反式-氯丹;12-PCB101;13-顺式-氯丹;14-p,p"-滴滴伊 ;15-PCB118;16-p,p"-滴滴滴;17-o,p"-滴滴涕 ;18-PCB153;19-p,p"-滴滴涕 ;20-PCB138;21-PCB180
2.2 提取溶剂的选择 为了有效提取目标物,根据禽蛋样品的特点及目标化合物的特性,比较了正己烷、乙腈、丙酮、正己烷与二氯甲烷混合液等4种溶剂的提取效果。结果发现,用含正己烷的溶剂提取极易乳化并有大量的共萃物,而以乙腈为溶剂,目标物溶解性好,并能较好地除脂、沉淀蛋白,目标物有较好的回收率,故选乙腈为提取溶剂。
2.3 硫酸净化 硫酸磺化过程中不能剧烈振摇,以免样品乳化严重,硫酸应少量多次添加,根据酸层颜色决定添加次数。净化后如直接进样,引入的酸气会影响毛细管柱的涂层,缩短色谱柱寿命,对检测器也会造成损坏,因此,净化后的正己烷层要用20%硫酸钠溶液洗涤以除去残留的硫酸和磺化物。
2.4 方法的评价
2.4.1 方法的线性范围、检出限及定量限 取1.1.3配制的混合标准溶液系列进行仪器分析,以化合物浓度为横坐标,以色谱峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,计算相关系数。以鸡蛋空白样品加标来考察方法的检出限和定量限,S/N≥3、S/N≥10所对应的化合物浓度分别为检出限和定量限,结果见表1。从表中可见,21种化合物在5~200 μg/L时线性关系良好,相关系数均大于0.999,检出限为0.10~0.20 μg/kg,定量限为0.3 ~ 0.7 μg/kg。
2.4.2 回收率和精密度 在鸡蛋空白样品中添加 3个浓度水平(5、20、100 μg /kg)的混合标准溶液进行添加回收实验(每个水平重复6次)。按照选定的方法进行前处理和分析测定,计算各待测组分的回收率及RSD,结果见表2。由表2可知,在3个浓度加标水平下,鸡蛋空白样品中有机氯农药和多氯联苯加标的平均回收率为75.1%~103.8%,相对标准偏差1.41%~6.64%,方法的准确度与精密度较高,可满足日常检测的需要。
表1 方法的线性方程、相关系数、检出限和定量限
表 2 有机氯农药和多氯联苯在鸡蛋中的回收率和相对标准偏差(n=6) %
2.5 实际样品的检测 采用本法对市售的20份禽蛋样品(鸡蛋、鹌鹑蛋各10份)进行检测,仅有2份鸡蛋和1份鹌鹑蛋样品中检出有机氯农药p,p"-DDT,检出值均低于5 μg/kg,多氯联苯均没有检出,说明这些禽蛋样品受到的污染较轻。
3 结论
禽蛋是我国居民生活中动物蛋白的重要来源,如果长期摄入有机氯农药与多氯联苯污染的禽蛋会对人体健康产生极大危害。本研究建立了禽蛋中14种有机氯农药和7种多氯联苯残留同时检测的气相色谱方法,该法灵敏度高,重现性好,通过对实际样品的检测,验证了本方法的实用性和可靠性,可为禽蛋中有机氯农药和多氯联苯残留的高通量检测提供参考。