土壤中多氯联苯解决方案

2020-03-27 05:27:51 睿科集团股份有限公司

使用FotectorPlus-GC-MS检测土壤中多氯联苯

背景介绍

多氯联苯（Polychlorinated biphenyls; PCBs）是联苯苯环上的氢被氯取代而形成的多氯化合物，对生物体有积蓄性毒害作用的一类持久性有机污染物的总称。PCBs理论上有209种同系物异构体。目前已鉴定出130种同系物和异构体的单体，其中大多数是非平面化合物。

Fig.1 多氯联苯

多氯联苯的化学性质，物理特性和总的毒性与已经被禁止的杀虫剂DDT都是非常相似的。其在自然环境中很难降解，存留时间较长，可以通过大气、水的输送而影响到区域和全球环境。又由于多氯联苯对脂肪具有很强的亲和性，因此其一旦进入生物体后，容易在生物体脂肪层和脏器堆积而几乎不被排出或降解，进而通过食物链浓缩造成对人体的潜在危害，产生积累性中毒，严重影响人类健康。它有可能造成人体内分泌系统紊乱，生殖和免疫系统破坏，诱发癌症和神经性疾病等。在许多病例中，发现PCB可导致动物的两性化，引起动物早产，减少男婴的出生率，影响生物发育，影响大脑发育和智力，甚至有致癌的潜在威胁。因此对PCB的环境治理刻不容缓。

本文参考《HJ 743-2015 土壤和沉积物多氯联苯的测定气相色谱/质谱法》，建立了利用全自动固相萃取仪（Fotector Plus）结合气相色谱/质谱检测沉积物中多氯联苯的方法。在100mL丙酮-正己烷（1+1），使用索氏抽提提取后，使用Auto EVA-08IR浓缩至1mL后 Fotector Plus全自动固相萃取仪净化，自动完成 SPE 柱活化、样品上样、淋洗、收集等步骤，收集液再氮吹浓缩、溶剂转换、定容后，用GC-MS检测。

检测方法

仪器、耗材

Reeko Fotector Plus 高通量全自动固相萃取系统 (Fotector Plus SPE)；

气相色谱-质谱联用仪（Agilent 7890A/5975C）；

Auto EVA-08IR全自动定量浓缩仪；

硅胶固相萃取柱 (CNW, 1000 mg/6mL)；

佛罗里硅土柱 (CNW, 1000 mg/6mL)；

石墨化碳柱(CNW, 1000 mg/6mL)；

正己烷、丙酮、二氯甲烷、乙腈（TEDIA 色谱纯）；无水硫酸钠（优级纯）

样品制备

称取10g（精确至0.01 g），加入适量的无水硫酸钠，研磨成流沙状，将制备好的样品用滤纸包裹，放入索氏抽提器中，加入100mL丙酮+正己烷（1+1）以每小时约10次的回流速度，连续提取16~18h,抽提完毕后，将剩余的溶剂过无水硫酸钠除水，索氏抽提器用适量的丙酮+正己烷（1+1）溶剂清洗三次，合并清洗液，使用Auto EVA-08IR将样品浓缩至1mL，将所有的浓缩液转移至Fotector Plus样品管中，加入10mL正己烷，继续浓缩至1mL，向固相萃取柱上方加入1cm左右的无水硫酸钠，净化完毕后使用乙腈进行转溶，供GC-MS检测

固相萃取净化条件

全自动固相萃取仪	睿科Fotector Plus
固相萃取柱	硅胶柱 (CNW, 1000 mg/6 mL)/佛罗里硅土柱/石墨化碳黑柱
活化	正己烷
清洗样品瓶	丙酮：正己烷（1:1）
淋洗	丙酮：正己烷（1:1）

Fig.2 Fotector Plus 高通量全自动固相萃取仪

Fig.3 Fotector Plus运行程序.

Fig.4 AutoEVA-08IR全自动定量浓缩仪

Fig.5 AutoEVA-08IR运行程序

气相色谱 / 质谱联用仪条件

柱子	HP-5MS 60m0.25mm0.25μm
进样口温度	280℃
柱流量	1mL/min
进样量	1μL
初始温度	110℃，保持2min
阶升	6℃/min升到290℃，保持3min
分流出口吹扫	0.75min，60 mL/min
载气节省	2min，20 mL/min
MSD传输线辅助加热	280℃
离子源温度	230℃
四级杆温度	150℃
模式	SIM
EM电压	1654
溶剂延迟	4.5min

Tab.1 各组分保留时间，定量离子，定性离子，回归方程以及相关系数

化合物	保留时间	定量离子	定性离子	回归方程	相关系数
2-氯联苯	16.314	188	190,152	Y = 1.77e+002 * X	1.000
2,3-二氯联苯	20.251	222	224,226	Y = 1.21e+002 * X	0.999
2,4,5-三氯联苯	22.837	258	256,260	Y = 1.02e+002 * X	0.999
2,2’,4,4’-四氯联苯	24.726	292	290,294	Y = 7.72e+001 * X	0.998
2,2’,3,4,6-五氯联苯	26.762	326	324,428	Y = 6.21e+001 * X	0.998
2,2’,4,4’,5,6-六氯联苯	28.380	360	362,364	Y = 5.61e+001 * X	0.998
2,2’,3,’,4,4’,6-七氯联苯	32.249	394	396,398	Y = 3.82e+001 * X	0.998
2,2’,3,3’,4,5,6,6’-八氯联苯	32.134	430	428,432	Y = 3.63e+001 * X	0.998

Fig.6 PCBs：1：2-氯联苯 2：2,3-二氯联苯 3：2,4,5-三氯联苯 4：2,2’,4,4’-四氯联苯 5：2,2’,3,4,6-五氯联苯 6：2,2’,4,4’,5,6-六氯联苯 7：2,2’,3,’,4,4’,6-七氯联苯 8：2,2’,3,3’,4,5,6,6’-八氯联苯

结果与讨论

样品经过前处理提取后，用Fotector Plus净化，使用基质加标曲线来计算整体回收率，整体平均回收率在77.67%~106.01%之间，RSD小于7.2（n=4），满足标准对回收率的要求，符合《HJ 743-2015 土壤和沉积物多氯联苯的测定气相色谱/质谱法》的允许差要求，回收率、RSD如Tab2所示：

Tab.2 各组分回收率以及相对标准偏差 (n=4).

化合物	保留时间 min	加标水平 μg/kg	平均回收率%	RSD
2-氯联苯	16.314	20	77.67	4.7
2,3-二氯联苯	20.251	20	86.27	3.2
2,4,5-三氯联苯	22.837	20	88.82	6.5
2,2’,4,4’-四氯联苯	24.726	20	93.41	3.3
2,2’,3,4,6-五氯联苯	26.762	20	93.80	7.2
2,2’,4,4’,5,6-六氯联苯	28.380	20	101.43	5.3
2,2’,3,’,4,4’,6-七氯联苯	32.249	20	103.15	1.2
2,2’,3,3’,4,5,6,6’-八氯联苯	32.134	20	106.01	3.9

总结

Auto EVA-08IR能够自动浓缩并精确定容，针的液面追随系统能够让你的浓缩过程省时、省气；
Fotector Plus能够自动的完成整个固相萃取流程，从活化到上样，清洗样品瓶，洗脱一步到位，省时省事；
Fotector Plus采用全自动操作，固相萃取过程中可以排除操作带来的误差，能够获得手动固相萃取无法达到的RSD水平。
Fotector Plus 能够实现高通量处理，最多一天能够处理180个样品，真正为批量检测提供帮助
利用Reeko Fotector Plus全自动固相萃取系统能够很好的重现《HJ 743-2015 土壤和沉积物多氯联苯的测定气相色谱/质谱法》，回收率与RSD符合HJ 743-2015的允许差要求，符合HJ 743-2015中对分析结果的质量控制的要求。