基于QuEChERs-GC/ECD快速檢測貝類中有機氯農藥及多氯聯苯殘留

柴繼業 ，唐子剛 ，史西志 ，2，孫愛麗 ，2

（1.寧波大學海洋學院，浙江 寧波 315211；2.浙江海洋高效健康養殖協同創新中心，浙江 寧波 315211）

持久性有機污染物（Persistent Organic Pollutants，POPs）是一類具有較高毒性、在生態環境中難降解、可通過大氣循環在空氣中傳播、易在生物體內富集而對生態環境及人類具有嚴重危害的化學污染物質[1]，其中，有機氯農藥（Organochlorine pesticides，OCPs） 及 多 氯 聯 苯 （Polychlorinated biphenyls，PCBs）是環境中難以降解的主要持久性有機污染物，具有脂溶性、持久性、疏水性等特點，尤其是部分種類具有類似生物激素的活性和生物積累性，極少量的殘留即可對生物體的內分泌系統等產生復合干擾損害及產生致癌、致畸、致突變作用[2－3]。由于其易在魚、蝦、貝等海產品中富集，對水產品安全及人類健康產生很大危害，因此，近年來，OCPs和PCBs在環境監測和水產品安全中的痕量檢測方法研究受到了高度重視[4]。

目前，針對OCPs和PCBs有機污染物常用的檢測方法主要有氣相色譜法（GC）[5]、氣質聯用方法（GC－MS）[6－7]、酶聯免疫法（ELISA）[8－9]及電化學免疫傳感器法（EI）[10]、液質聯用法（LC－MS）[11－12]和毛細管電泳法（CE）[13]等。但是，由于樣品中基質成分的影響，在儀器分析之前，通常需要高效快速的提取和凈化樣品前處理過程。目前，OCPs和PCBs常用的前處理方法有液液萃?。↙iquid liquid extraction,LLE）[14－15]、超臨界流體萃?。⊿upercritical fluid extraction,SFE）[16]、固相萃取（Solid phase extraction，SPE）[13，17]、微波萃?。∕icrowave assisted extraction，MAE）[18－19]、加速溶劑萃?。≒ressurized liquid extraction，PLE）[20－21]、固相微萃取（Solid－phase microex－traction，SPME）[22－23]等。然而，這些樣品前處理方法通常具有有機溶劑消耗大、步驟相對繁瑣、費用高，不適合高通量應用等缺點。QuEChERS（Quick，easy，cheap，effective，rugged，safe）是近年來發展的一種可用于有機污染物檢測的快速樣品前處理方法，由美國化學家Anastassiades提出，其優勢在于分析速度快、溶劑使用量少、通量高、操作簡單等。但該方法目前在貝類樣品中應用報道較少[24]。本文通過改進的QuEChERs高效樣品前處理方法與GC－ECD相結合，有效克服了上述樣品前處理方法的缺點，建立了貝類樣品中17種OCPs和PCBs的多殘留快速檢測方法。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

7 種 PCBs（PCB－28、PCB－52、PCB－101、PCB－118、PCB－153、PCB－138、PCB－180） 及 10 種 OCPs（o，p′－DDE、p，p′－DDE、o，p′－DDD、p，p′－DDD、o，p′－DDT、p，p′－DDT、α －HCH、β －HCH、γ －HCH、δ －HCH），濃度為 10 μg/mL，購自 Dr.Ehrenstorfer公司（Augsburg，Germany）；C18、PSA（N－丙基乙二胺）購自上海安譜科學儀器有限公司；丙酮、正己烷為色譜純；已腈（Acetonitrile）、乙酸（Acetic acid）分析純。

儀器設備：GC－2010型氣相色譜儀（日本島津），漩渦混合器（上海精科儀器有限公司，中國），高速分散器內切式勻漿機（寧波新芝生物科技股份有限公司，中國），氮吹儀（上海安譜科學儀器有限公司，中國），AL204型電子天平（上海梅特勒－托利多儀器有限公司，中國），3K15型離心機（Sigma，德國）。

標準溶液：準確移取適量有機氯和多氯聯苯標準溶液于10 mL容量瓶中，用正己烷稀釋至刻度，4°C冰箱中保存，可使用3個月。

1.2 樣品前處理

貝類樣品購于當地的農貿市場（寧波，中國），－20℃儲存。

準確稱取樣品 1.00 g，置于10 mL離心管中，加入2.0 mL乙腈勻漿，用2.0 mL乙腈清洗勻漿后的刀頭，洗液倒入原10 mL離心管中，渦旋1 min，靜置30 min后加入0.4 g無水硫酸鎂和0.1 g無水醋酸鈉，充分混勻，3 000 r/min離心5 min，移取全部上清液于10 mL玻璃試管中，氮氣吹干，用2 mL乙腈溶解，渦旋1 min。準確移取1.0 mL提取液于預先加有50 mg PSA、50 mg C18和150 mg無水硫酸鎂的10 mL離心管中，渦旋1 min，3 000 r/min離心5 min，取0.5 mL上清液至玻璃試管中，氮氣吹干后，加入1.0 mL異辛烷溶解，0.22 μm濾膜過濾，GC－ECD分析。

1.3 色譜條件

SPB－5石英毛細吸管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），載氣：高純氮氣（99.999%），載氣流速在1.0～34.0 mL/min。進樣方式：分流模式 1 μL（分流比：30∶1），進樣口溫度：240℃，檢測器溫度：320℃；升溫程序：柱溫：100℃，保持6 min，10℃/min升溫至160℃，再以2℃/min升溫至230℃，最后以10°C/min升溫至280℃。根據出峰時間進行定性分析，峰面積進行定量分析。

1.4 檢測限和定量限

將OCPs及PCBs混合標準溶液進行逐級稀釋，以OCPs及PCBs的檢測信號與基線噪音的3倍比值（S/N=3）及 10倍比值（S/N=10）分別作為該檢測方法的檢測限（LOD）和定量限（LOQ）。

2 結果與分析

2.1 提取試劑的優化

QuEChERS方法是2003年美國農業部Anastassiades等開發，目前已證實有200多種化合物可用該方法進行提取、純化。提取試劑的選擇對該方法提取效率及樣品基質的去除具有重要的影響，因此，首先選擇乙腈、1%冰醋酸乙腈和5%冰醋酸乙腈作為提取試劑，對其提取效率進行分析[25]。結果見圖1，當提取溶劑為乙腈時，17種目標物的萃取效率最高，其回收率為72.3%～117.1%，RSD為0.9%～5.9%。因此，選擇乙腈作為本研究的提取試劑。

2.2 凈化條件的優化

QuEChERS方法具有快速、高效等優點，被廣泛應用于有機污染物殘留檢測的前處理中，常用的凈化劑有PSA、GCB和C18等，其中，PSA常用于消除各種有機酸、色素和脂肪等基質成分，GCB對色素有較好的吸附效果，C18主要用于去除非極性雜質。試驗對PSA和C18的比例進行了優化選擇。結果見圖2，貝基質中，當PSA和C18的比例為4∶6時，17種目標分析物獲得了最好的凈化效果，回收率為80.1%～118.7%。因此，最終選擇其為本研究的凈化材料。

2.3 方法的基質效應、線性范圍和靈敏度

圖1 QuEChERS法中提取試劑優化

為提高定量的準確度和可靠性，取適量的標準溶液，用空白樣品提取液配制成一系列濃度梯度標準溶液，通過GC－ECD測定峰面積，以吸收峰面積（Y）對質量濃度（X）作標準曲線，得到17種POPs的標準曲線和回歸方程，如表1所示，貝類樣品中17種目標分析物在1.0～50.0 μg/kg范圍內線性顯著，其相關系數R2值大于0.9957。各目標化合物的檢出限和定量限為 0.01～0.25 μg/kg 和 0.1～1.0 μg/kg，結果表明此檢測方法具有高靈敏度。方法的檢出限和定量限低于當前各國現行殘留限量標準。

圖2 QuEChERs法中凈化填料優化

基質效應是在進行目標物分析時，基質中的干擾物對目標分析物產生基質抑制或者增強效應。因此，鑒于貝類樣品基質的復雜性，為提高目標物分析物測定的準確度，本研究使用外標基質校正曲線的斜率與標準曲線的斜率比值來對基質效應進行評價，斜率比值在85.0%～120.0%之間認為無明顯基質效應。結果如圖3、圖4，對于貝類樣品，17種目標分析物基質校正曲線的斜率與純溶劑標準曲線的斜率比值為85.3%～115.1%，貝類樣品經QuECh－ERS處理后，GC－ECD檢測分析無明顯基質效應。

2.4 方法的準確度和精密度

本研究設 10.0、15.0、25.0 μg/kg 三個添加濃度水平進行回收率實驗。方法的精密度通過相對標準偏差驗證。實驗結果表明（表2），17種目標分析物在貝類樣品中的加標回收率范圍為77.0%～118.4%，RSD為 3.9%～12.6%，表明貝類樣品經QuEChERS方法凈化后，有效的消除了復雜基質的干擾，方法的準確度和精密度均符合殘留分析要

求。

表1 貝基質中17種持久性有機污染物的線性方程及相關系數

圖3 GC－ECD貝基質校正曲線與標準曲線斜率比值

圖4 貝類樣品中17種持久性有機污染物的GC－ECD色譜圖，濃度：25.0 μg/kg

2.5 實際樣品檢測

應用本方法對貽貝、蛤蜊、文蛤、白蛤、毛蚶、縊蟶共6份樣品進行了檢測，由表3檢測結果可知，樣品中OCPs及PCBs均有檢出，其中貽貝受污染的OCPs和PCBs種類最多，毛蚶中PCB-52殘留量最多，為129.49 ng/kg，但均低于我國2014年8月1日新施行的食品中農藥最大殘留量標準。

表2 GC-ECD檢測貝類樣品中17種OCPs和PCBs的回收率和精密度

表3 6份貝實際樣品OCPs和PCBs的檢測

3 小結

由于貝類樣品基質的復雜性及污染物結構、性質的多樣性，在進行污染物多殘留分析時通常不易獲得準確結果。本文通過優化QuEChERs樣品前處理萃取條件，如凈化填料及其比例等，結合GCECD，建立了適用于貝類樣品中17種持久性有機污染物的同時測定方法，獲得了較好的提取效率和凈化效果，可滿足貝類等生物樣品中持久性有機污染物的殘留分析，有效提高檢測通量，為貝類等生物樣品中持久性有機污染物的監測提供技術支持。

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