谷晓琳　李迎梅　孙晓红　刘　彤　罗　侃



GC-MS/MS法测定大气细颗粒物（PM2.5）中多环芳烃提取方法比较

谷晓琳李迎梅孙晓红刘彤罗侃

【摘要】目的 比较自动索氏提取法与温控超声提取法对大气细颗粒物中16种多环芳烃的提取效果。方法 对加标的空白滤膜用索氏提取法及温控超声提取法进行处理用GC-MS/MS法测定。结果 索氏提取法与超声提取法的平均相对标准偏差分别为3．8%和3．4%，空白滤膜平均加标回收率分别为92．1%和99．7%。结论 索氏提取法操作繁琐，溶剂消耗量大，影响因素较多；超声提取法简单，快速。影响因素少，溶剂消耗少，结果稳定。是一种比较实用快速的样品前处理方法。

【关键词】GC-MS/MS；PM2．5；自动索氏提取法；超声提取法；多环芳烃；比较

多环芳烃（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs）是煤，石油，烟草，木材，有机高分子化合物等有机物不完全燃烧时产生的挥发性碳氢化合物，是重要的环境和食品污染物，因其致癌效应引起的健康问题受到了广泛的关注［1-2］。全世界每年通过大气排放的PAHs约为几吨，根据物理化学性质的不同，多环芳烃以气、固两种形式存在，其中分子量小的2～4环PAHs主要以气态形式存在；5环以上的化合物则大部分集中在颗粒物上，散布在大气飘尘中。在大气中活跃的PAHs却在迁移过程中稳定存在［3］。目前，城市大气中的主要来自人类活动，且城市中肺癌的发病率可能与大气细粒子中的污染有关。因此，分析大气可吸入颗粒物中的浓度水平及污染特征，对了解大气气溶胶的来源及其对人体健康的危害具有重要的科学意义。本文比较了索氏提取法［4-5］与温控超声提取法［6-7］对滤膜采集到的多环芳烃的提取效果，为实验室采用合适的样品前处理方法提供依据［8］。

表1　化合物的标准曲线、相关系数、平均加标回收率和相对标准偏差RSD（n=6）

1　仪器、试剂与材料

1.1仪器

Aglient7000C气相色质谱仪（美国Aglient公司）；KQ－700VDE数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；FOSS SOXTEC8000自动索氏提取器；Aglient色谱柱HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 mm）。Preplinc J2凝胶色谱及在线浓缩系统

1.2试剂

乙醚（色谱纯）；正己烷（色谱纯）；以正己烷为溶剂的16种PAHs混合标准品，每种成分的质量浓度均为20.0 μg/mL。

1.3材料

Pall玻璃纤维滤膜；针式过滤器。

2　方法研究

2.1样品前处理

2.1.1超声提取法将空白滤膜6份做空白膜，6份作为加标膜。每份加标量为750 μl（20.0 μg/ml）将每份滤膜剪碎后分别放入50 ml BD管中，加入15 ml乙醚、正己烷混合液（v∶v=1∶9），放入超声波清洗器中加入冰袋控温超声1 h，控制温度在20℃以下。超声结束后取1 ml提取液以0.22 μm针式过滤器过滤后上机检测。

2.1.2自动索氏提取法取预先烘干的滤膜，其中6张滤膜作空白膜，另外6张滤膜作加标回收率测定。将空白滤膜剪碎分别置于纸筒内。取50 μl（20.0 μg/ml）标准溶液滴在空白滤膜上，剪碎后放入纸筒内，共做6组平行。在自动索氏提取仪的收集杯中加入浸提液乙醚、正己烷混合液（v∶v = 1∶9）80 ml。设定浸提时间15 min，淋洗时间1.5 h，加热温度140℃。提取完毕后，转移至110 ml试管，使用自动浓缩仪浓缩定容至1 ml，待上机检测。

2.2气相色谱-质谱/质谱分析条件

进样口温度设为290℃，采用分流进样方式，分流比为5:1，进样量为2 μl，流速1.0，色谱柱为HP-5MS（30 m× 0.25 mm×0.25 mm），程序升温。质谱用MRM扫描方式，离子源温度300℃，电子能量为-70 eV，溶剂延迟时间5 min。

3　结果

3.1标准曲线的制备

以正己烷作溶剂，将20.0 mg/L多环芳烃混和标准溶液稀释为0、0.1、0.25、0.5、1.0和2.5 μg/ml的标准系列，进样量2 μl，绘制标准曲线。

3.2索氏提取法与超声提取法的比较

索氏提取法与超声提取法结果见表1。

4　讨论

索氏提取法是一种经典可靠的样品前处理方法，但该方法操作繁琐，提取过程中样品要经过多次浓缩提取，时间长，提取溶剂耗费量大，对操作人员要求较高。而且由上述结果可以看出，其对小环化合物提取率不高，回收率偏低。而超声提取法是一种简单快速的样品前处理方法，且对各化合物提取率均很高。计算比较两种方法的精密度，超声提取法略优于索氏提取法。

结合精密度及回收率的结果综合分析，超声提取法简单，快速。影响因素少，实验结果稳定。

5　小结

研究了不同前处理方法对PM2.5中16种多环芳烃的提取效率，结果表明，温度控制在20℃以下超声，提取液选择正己烷，乙醚（9:1），提取效率高于自动索氏提取方式。超声提取法由于简化了操作方法，避免了每一步操作过程中导致的样品损失，可以得到比较稳定的提取效果，是一种比较实用快速的样品前处理方法。

参考文献

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［3］ 岳敏，谷学新，邹洪，等． 多环芳烃的危害与防治［J］． 首都师范大学学报（自然科学版），2003，24（3）: 40-44．

［4］ 林玉君，贾静，吴建刚，等． 索氏提取-气相色谱三重四级杆串联质谱联用法测定空气中的多环芳烃［J］．福建分析测试，2015，24（3）: 31-34．

［5］ 赵波，黎玉清，张素坤，等． 气相色谱-三重四级杆串联质谱法检测环境空气中的多环芳烃［J］． 色谱，2014，32（9）: 960-966．

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［7］ 刘保献，赵红帅，王小菊，等． 超声提取-气相色谱-串联质谱法测定PM2．5中多环芳烃［J］． 质谱学报，2015，36（4）: 372-379．

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Comparison of the Method for Extraction Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in PM2.5by GC-MS/MS

GU XiaolinLI YingmeiSUN XiaohongLIU TongLUO KanHarbin Center for Disease Control and Prevention，Harbin 150056，China

【Abstract】

Objectives To compare the automatic soxhlet and ultrasonic methods for extraction of sixteen polycyclic aromatic hydrocarbons in PM2．5in the air．Methods Blank filter membrane added with standards were extractied by soxhlet and ultrasonic method，respectively，and detected by GC-MS/MS．Results The average relative standard deviation on blank filter membrane extracted by soxhlet and ultrasonic method were 3．8% and 3．4% respectively，the recoveries of standard addition of 16 PAHs on blank filter membrane extracted by soxhlet and ultrasonic method awere 92．1% and 99．7% respectively．Conclusion Many facts in the process of soxhlet extraction might affect the results beacause of its complex steps，and much solvent be consumed．Ultrasonic extraction method was simple and rapid influence factors and solvent consumption is less，the results were relatively stable． Ultrasonic extraction method was simple，practicable and rapid preparation method for the detection of PAHs in PM2．5．

【Key words】GC-MS/MS，PM2．5，Automatic soxhlet，Ultrasonic，Polycyclic aromatic hydrocarbons，Comparison

doi:10．3969/j．issn．1674-9316．2016．01．009

【中图分类号】R145

【文献标识码】A

【文章编号】1674-9316（2016）01-0014-03

作者单位：150056 哈尔滨市疾病预防控制中心