气相色谱-质谱联用测定艾叶中持久性有机污染物

2016-10-16崔立迁

分析科学学报 2016年1期

崔立迁，王欣，崔进，刘祥

(1.天津市产品质量监督检测技术研究院，天津 300308；2.天津生物工程职业技术学院，天津 300462)

持久性有机污染物(POPs)是指通过各种环境介质能够长距离迁移并长期存在于环境，对人类健康和环境造成严重危害的天然或人工合成的有机污染物。国际POPs公约公布的首批12种持久性有机污染物中，有机氯农药和多氯联苯就超过了四分之三。我国于20世纪60年代开始禁止将滴滴涕、六六六用于蔬菜、烟草等作物上，并减少多氯联苯的生产和使用。但是因其结构较稳定、半衰期长、脂溶性强、有生物富集性，致使土壤[1]、空气[2]、河流[3]、动植物[4]甚至人体内[5]均能检出其残留。目前在食品领域已有很多关于持久性有机污染物的检测标准[6]及方法[7]，但是在中药材领域，这个问题还没有得到妥善解决。在2010版《中国药典》中仅规定了六六六的4个异构体，滴滴涕的4个异构体和五氯硝基苯共9种有机氯农药的检测方法[8]，对其它持久性有机污染物还没有给出有效的检测方法。因此，建立一种可靠、灵敏的持久性有机污染物的检测方法，对于用药安全及保障人类健康具有重要的现实意义。

已报道关于中药材中持久性有机污染物检测方法都集中于有机氯农药残留检测[9,10]，主要采用气相色谱进行检测。但对于基质复杂的样品容易产生假阳性结果，而使用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术同时测定中药材中有机氯农药和多氯联苯还未见报道。

艾叶(FoliumArtemisiaeArgyi)为菊科植物艾的干燥叶，是一味常见中药材。其味辛、苦，性温，具有温经止血，散寒止痛，安胎、降湿杀虫的功效。本研究以该中药材为样品，建立GC-MS联用同时测定有机氯农药和多氯联苯的方法，相比双柱电子捕获检测器(ECD)检测系统，建立的方法更简便高效。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

ISQ气相色谱-质谱联用仪(美国，Thermo Fisher公司)；RV10旋转蒸发仪，A11粉碎机(德国，IKA公司)；N-EVAP氮吹仪(美国,Organomation Assciates公司)；D系列超声波清洗机(宁波新知生物科技股份有限公司)；ML204/02电子天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司)；Sorvall ST 16R台式冷冻离心机(美国，Thermo Fisher公司)。

标准品: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)，纯度均大于99%，购于上海安谱实验科技股份有限公司；2-氯联苯(PCB1)、2,3-二氯联苯(PCB5)、2,4,5-三氯联苯(PCB29)、2,2′,4,4′-四氯联苯(PCB47)、 2,2′,3′,4,6-五氯联苯(PCB98)、2,2′,4,4′,5,6′-六氯联苯(PCB154)、 2,2′,3,3′,4,4′,6-七氯联苯(PCB171)、2,2′,3,3′,4,5′,6,6′-八氯联苯(PCB201)，纯度大于99%，购于百灵威科技有限公司。丙酮、正己烷、二氯甲烷(色谱纯，Grace)，H2SO4(分析纯，天津市化学试剂五厂)，无水Na2SO4(分析纯，天津市华东试剂厂)。

艾叶样品购于河北安国中药材市场。

1.2 实验方法

1.2.1样品前处理试样于60 ℃温度下干燥4 h后，粉碎成粉末。准确称取2.0 g试样于100 mL具塞锥形瓶中，加入正己烷和丙酮(1∶1，V/V)混合溶剂30 mL，室温下超声45 min，在三角漏斗中加入5 g无水Na2SO4，将提取液通过Na2SO4层过滤至250 mL圆底烧瓶中，向锥形瓶中另加入混合提取液30 mL，重复提取1次，10 mL提取液洗涤锥形瓶2次，5 mL提取液洗涤Na2SO4层1次，将提取液旋转蒸发至近干，剩余残渣用正己烷转移至10 mL比色管内，定容至10 mL，取上清液5 mL于10 mL离心管中，加入1 mL H2SO4，涡旋振荡至有机相无色，离心，取1 mL上清液用于纯化。

硅胶柱(1 g，6 mL)使用前用5 mL正己烷活化，准确移取1 mL上清液至硅胶柱，然后用正己烷-二氯甲烷(1∶9,V/V)10 mL分3次洗脱，流速1 mL/min，收集洗脱液氮吹至近干，再加入1 mL正己烷定容，0.45 μm膜过滤，滤液用GC-MS测定。

1.2.2GC-MS条件用DB 35MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)分离，载气为氦气，进样口温度280 ℃，不分流，初始温度110 ℃，保持2 min，以8 ℃/min的速度升温至280 ℃，保持1 min，再以20 ℃/min的速度升温至320 ℃，保持10 min，进样1 μL，外标法定量。

EI离子源，温度280 ℃，电子能量70 eV，激发电流25 μA，传输线280 ℃，采用选择离子扫描(SIM)法，定量定性离子如表1。

表1 选择离子扫描参数

2 结果与分析

2.1 标准曲线

以正己烷为溶剂配制各待测物标准质量浓度为10.0 μg/mL的混合标准溶液储备液，再用正己烷逐级稀释配制5、10、25、50、100、200 ng/mL的标准系列溶液，进行GC-MS分析，进样后绘制标准曲线，以试样的质量浓度(X，ng/mL)为横坐标，以试样的峰面积(Y)为纵坐标，进行回归分析，结果表明在5～200 ng/mL范围内有机氯农药和多氯联苯均呈现出良好的线性关系，相关系数均大于0.995。

有机氯农药和多氯联苯的标准品混合溶液的总离子流色谱图见图1。

图1 有机氯农药和多氯联苯标准溶液选择离子流图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.

2.2 精密度与重现性实验

取50 ng/mL的有机氯农药和多氯联苯的混合标准溶液连续进样6次，测得各目标组分的相对标准偏差(RSD)范围为0.6%～4.0%，可满足多残留分析要求。

2.3 准确度实验

精密称取艾叶样品9份，分别添加25、50、100 ng/g 3个水平的标准溶液，每个水平重复测定3次，按1.2.1项处理，按1.2.2项测定，计算平均回收率及RSD。结果表明，在25、50、100 ng/g添加水平下的平均回收率分别为71.0%～93.6%、79.7%～105.9%、85.1%～108.7%，RSD分别为2.4%～11.6%、1.1%～8.6%、0.9%～7.5%，满足多残留分析要求。结果见表2。

表2 有机氯农药和多氯联苯的平均添加回收率和相对标准偏差(n=3)

2.4 方法检出限与定量限

配制浓度为4、2、1、0.5、0.25、0.1 ng/mL的一系列标准溶液，进行GC-MS分析，计算得该方法的检出限为1.0 ng/mL，定量限为3.0 ng/mL。

2.5 样品测定

称取不同批次艾叶样品2.0 g，按1.2.1处理，按1.2.2测定。结果表明，主要的持久性有机污染物为有机氯农药。除α-BHC和PCNB在样品中均未检出外，其他有机氯农药在样品中均检测出残留。其中，β-BHC、γ-BHC、p,p′-DDE和o,p′-DDD在4份样品中均有检出，浓度介于3～48 ng/g之间。如样品1中上述4中有机氯农药残留量分别为47.4、19.1、9.7和32.6 ng/g；样品2中为16.9、43.2、11.8和11.7 ng/g。相比之下，多氯联苯的残留量则较少，主要集中在低氯原子取代数的单体，浓度介于3.1～9.1 ng/g之间，4个及以上氯原子取代的多氯联苯未检出其残留，这符合多氯联苯脂溶性强的特点。艾叶样品中有机氯和多氯联苯残留分析结果见表3。