家用殺蟲劑中有機氯含量檢測方法研究

彭霞

摘要：家用殺蟲劑中有機氯檢測方法研究，首先分析真實樣品中的分析物含量時，常會碰到基質效應的干擾，此時直接注入儀器中分析是不恰當的，所以必須先經過一些前處理的步驟，以減少基質的干擾，之后再選擇適當的儀器進行定性、定量檢測，以達到最佳的分析效果。

關鍵詞：家用殺蟲劑；有機氯含量；有機氯檢測方法；基質效應；萃取法 文獻標識碼：A

中圖分類號：X832 文章編號：1009-2374（2016）27-0060-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.27.028

1 概述

而氯化乙酰苯胺類及有機氯殺蟲劑在文獻中曾使用過的前處理法包括固相萃取法（Solid Phase Extraction，SPE）、固相微萃取法（Solid Phase Microextraction，SPME）、微輔助萃取法（Microwave-Assisted Extraction，MAE）、液-液萃取法（Liquid–Liquid Extraction，LLE）等方法。

2 萃取法

2.1 液-液萃取法（Liquid-Liquid Extraction，LLE）

液-液萃取法是一種廣泛使用的樣品前處理方式，是將水樣置于分液漏斗中再加入有機萃取溶劑，搖晃一段時間之后便可取出分層萃取液，是一種操作簡易的萃取方法。其原理是源自于Nernst所提出的分配理論（partition theory），主要是在固定的溫度下，待測的物質于兩不互溶的溶劑中依分配系數的不同來完成萃取。其濃度比值為分配系數K（distribution coefficient）：

液-液萃取法的優點在于適用的范圍廣，對于基質復雜的樣品皆適用，但缺點是在不互溶的兩相間容易發生乳化現象，容易造成待測物的流失，且萃取過程需使用大量的有機溶劑，容易造成環境污染。

2.2 固相萃取法（Solid-Phase Extraction，SPE）

固相萃取法是利用固相萃取管柱內填充具吸附能力的正相（normal phase）或逆相（reverse phase）吸附劑當作靜相，例如C8、C18、PSDVB、GCBs等不同物化性物質。上述這些吸附物與分析物經由分配原理，利用靜相吸附分析物，再用適當的溶劑將分析物沖提出來，結合氣相層析儀或液相層析儀等儀器進行分析。

2.3 固相微萃取法（Solid Phse Microextraction，SPME）

固相微萃取法是由Pawliszyn教授實驗室在1990年所設計，并于1993年由Supelco公司推出商業化的產品。萃取裝置共分為兩個部分，固定器（holder）和熔融硅纖維（fused silica fiber），固定器是用來固定、支撐熔融纖維及控制纖維伸縮；熔融硅纖維為涂覆高分子吸附物質，并可根據不同的分析物質來替換使用不同的纖維進行萃取。

固相微萃取法的優點為裝置簡單、使用方便、萃取時間短，且不需使用有機溶劑。除此之外，固相微萃取法具備將取樣、萃取、濃縮及樣品注入一次完成的優點。當待測物在固相和水溶液中進行分配時，當達到分配平衡時，可由下列關系式表示：

當Kfs、Vf一定時，n與C0會呈線性關系，即固相分析物的萃取量與其在樣品中的初始濃度呈線性關系。因此固相微萃取法的靈敏度和固相涂層材質與體積有很大的關系。

2.4 超臨界流體萃取法（Supercritical Fluid Extraction，SFE）

超臨界流體具備氣體的擴散性及液體的溶解力，更有低黏度和低表面張力的特性，這使得超臨界流體能滲透進入微孔隙的物質，因此在萃取時，其速率會比液體萃取的速度快且有效率。超臨界流體的溶解能力可隨溫度、壓力和極性的不同而改變，其密度、溶解度和介電常數在臨界點附近時，對溫度和壓力的變化十分敏感，因此可利用這些特性來進行萃取。

目前超臨界流體萃取的應用以二氧化碳最為廣泛，二氧化碳在溫度高于臨界溫度31℃，壓力高于臨界壓力72.8atm時，其密度會近于液體，黏度近似氣體擴散系數為液體的100倍，有極佳的溶解能力，進而提升萃取率。而使用二氧化碳最大的好處是無毒、無殘留且不污染環境，可用來替代水及有機溶劑作為萃取介質。缺點是系統昂貴且需要高純度氣體，使得普遍性降低。

液-液萃取法和固相萃取法這兩種方法，萃取的效果都算良好，且操作簡單，不過萃取過程較花時間，并且要使用大量的有機溶劑，容易污染環境。而固相微萃取法、超臨界流體萃取法，屬于較新的萃取技術，溶劑的使用量較低，萃取時間也較短，但缺點是花費較高。

3 樣品前處理

本實驗是使用分散液-液微萃取法，液相微萃取法的觀念，基本上是待測物在兩不相溶的溶液中進行分配（partition）作用，于平衡時達到萃取的目的。單滴溶劑微萃取法最早是在2006年由Yaghoub Assadi教授所發表。而萃取所需要的裝置在一般實驗室即可取得。萃取的過程主要是先將分散溶劑（dispersive solvent）和萃取溶劑（extraction solvent）依比例混合，之后以注射針注入裝有欲分析水樣的試管中，此時會呈白色混濁狀，經過離心后，有機相會降至試管最底部，以注射針吸出有機相后即可直接注入分析儀器進行分析，此種萃取方法簡化了萃取步驟，且操作簡單。

4 分布式液液微萃取法

分散液液微萃取法的原理是以均質液液萃取（Homogeneous Liquid-Liquid Extraction，HLLE）和云點萃取法（Cloud Point Extraction，CPE）的概念為基礎。云點萃取法是根據溶液中的界面活性劑（surfactant）的濃度大于臨界微胞濃度（Critical Micellar Concentraction，CMC）時，界面活性劑的單體將會形成微胞現象。此外，當溶液受到外在因素影響時，例如鹽類的添加、溫度增加、壓力調節或是其他有助于增加萃取結果的參數，界面活性劑會被分為兩相：富含有界面活性劑的濃縮相（surfactant rich phase）以及只含有少量界面活性劑的稀釋水相（aqueous phase）。因此能與微胞聚集體（micellar aggregate）做結合的化學物質，即可利用界面活性劑的性質，將分析物由待萃取液中濃縮至體積較少的界面活性劑的濃縮相中，以達到萃取濃縮的目的。而均質液液萃取法（HLLE）是一種簡單且具良好預濃縮效果的萃取法，也減少了萃取的時間、操作時間和有機溶劑的用量。此萃取法將均質溶液中的溶質萃取至一極少量的沉積相（sediment）中，萃取的起始條件是在均質的溶液中，也就是水相和與水互溶的有機溶劑間是不會有分層的，所以說水相與有機相的界面（interface）的表面面積（surface area）可看成無限大，因此也不需要劇烈的搖晃。

5 結語

利用氣相層析質譜儀（Gas Chromatography Massspectrometer，GC/MS）結合分散液液微萃取法來檢測家用殺蟲劑中有機氯殺蟲劑的含量，討論內容包括五種有機氯殺蟲劑的氣相層析質譜儀的分析條件和一次斷裂質譜的建立及各個分析物的線性關系。同時也討論分布式液液微萃取法（DLLME）實驗中參數對萃取效率，其中包含有機萃取劑（extraction solvent）及分散劑（dispersive solvent）的選擇、有機萃取劑（extraction solvent）及分散劑（dispersive solvent）量的改變、萃取時間的改變、鹽類的添加以及pH值的調整，藉由調整上述會改變萃取效率的參數以取得優化的條件。

參考文獻

[1] 齊小娟，鄭明嵐，鄔春華，等.宮內擬除蟲菊酯類農 藥暴露對1歲幼兒神經發育的影響[J].衛生研究， 2011，（6）.

[2] 余慧群，廖艷芳，周海，等.擬除蟲菊酯殺蟲劑研究 進展[J].企業科技與發展，2010，（20）.

[3] 王以燕，姜志寬，張子明，等.我國衛生用農藥60年 的發展歷程[J].中華衛生殺蟲藥械，2009，（6）.

[4] 邴欣，汝少國.四種擬除蟲菊酯類農藥的環境雌激素 活性研究[J].中國環境科學，2009，（2）.

[5] 胡文靜，屈艾，仇敬運，等.環境物質擬除蟲菊酯毒 理學研究進展[J].環境科學與管理，2007，（10）.

（責任編輯：王 波）