水产品中多氯联苯检测方法的研究

水产品中多氯联苯检测方法的研究

黄冬梅，于慧娟＊，沈晓盛

（中国水产科学研究院东海水产研究所，上海　　　　　　２０００９０）

摘　　要：由于水产品本底基质复杂，干扰物质多，影响定性定量结果，因此通过对样品前处理方法的研究比较，建立水产品中十六种痕量多氯联苯的毛细管气相色谱检测方法。样品用正己烷提取，硫酸去除脂肪等杂质，硅胶柱和Ｆｌｏｒｉｓｉｌ硅土柱净化，丙酮洗脱，浓缩后经气相色谱－电子捕获检测器（ＧＣ－ＥＣＤ）检测，外标法定量。平均回收率为７１．０％～１０４．９％，相对标准偏差（ＲＳＤ）为１．９８％～６．８６％，最低检测限为０．０８～０．２１μｇ／ｋｇ。关键词：水产品；痕量多氯联苯；气相色谱－电子捕获检测器

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ｔｒａｃｅ　Ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｏｂｉｐｈｅｎｙｌｓ　ｉｎ　Ａｑｕａｔｉｃ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ

ＨＵＡＮＧ　Ｄｏｎｇ－ｍｅｉ，ＹＵ　Ｈｕｉ－ｊｕａｎ＊，ＳＨＥＮ　Ｘｉａｏ－ｓｈｅｎｇ

（Ｅａｓｔ　Ｓｅａ　Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｉｔｉｔｕｔｅ，　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｆｉｓｈｅｒｉｅｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，　Ｓｈａｎｇｈａｉ　　　　　　２０００９０，　Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ　：Ｖａｒｉｏｕｓ　ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｇｒｏｕｎｄ　ｓｕｂｓｔａｎｃｅ　ｉｎ　ａｑｕａｔｉｃ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ．　Ｔｈｅｎａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｓｉｄｕｅｓ　ｏｆ　ｓｉｘｔｅｅｎ　ｃｏｎｇｅｎｅｒｓ　ｔｒａｃｅ　ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ　ｂｉｐｈｅｎｙｌｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．　Ｓａｍｐｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｎ－ｈｅｘａｎｅ，　ｄｅｆａｔｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｕｌｆｕｒｉｃ　ａｃｉｄ，　ｐｕｒｉｆｉｅｄ　ｂｙ　ｓｉｌｉｃａ　ｃｏｌｕｍｎ，　ａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｂｙ　ｇａｓ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｃａｐｔｕｒｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ．　Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ　ｏｆ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ａｄｄｉｔｉｏｎ　ｌｅｖｅｌｓ　ａｒｅ　７１．０％～１０４．９％，　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｄｅｖｉａｔｉｏｎｓ　ａｒｅ　ａｌｌ　ｂｅｌｏｗ　６．８６％，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｉｍｉｔｓ　ｏｆ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｒｅ　０．０８～０．２１　ｎｇ／ｇ．

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｑｕａｔｉｃ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ；ｔｒａｃｅ　ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ　ｂｉｐｈｅｎｙｌｓ；ＧＣ－ＥＣＤ

中图分类号：ＴＳ２５４．７　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　文章编号：１００２－６６３０（２００８）０７－０３５９－０３

多氯联苯（ｐｏｌｙｃｈｌｏｒｏｂｉｐｈｅｎｙｌｓ，ＰＣＢｓ）是一种持久性环境污染物，有“三致”作用，在斯德哥尔摩公约中被提出严禁使用，由于其化学性质稳定，难降解，加之全球迁移等因素，使得直到今天多氯联苯仍广泛存在于大气、水体、土壤，在母乳、鸡蛋中也发现了

［１－２］多氯联苯的存在。本实验室通过近两年几百个水产品

５９７３Ｉ　气相色谱／质谱联用仪（配有电子轰击源ＥＩ和正负化学电离源ＰＣＩ、ＮＣＩ）　　　　美国Ａｇｉｌｅｎｔ公司；ＴＤＬ－６０Ｂ型

ＴＭ

离心机　　　　上海九亭离心机厂；Ｎ－ＥＶＡＰ１１１型氮吹仪　　　　美

国Ｏｒｇａｎｏｍａｔｉｏｎ　Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ公司；均质器；旋转蒸发仪　　　　上海亚荣生化仪器厂。

多氯联苯标准溶液：将１０．０μｇ／ｍｌ的ＰＣＢ２８、５２、７７、１０１、１０５、１１４、１１８、１２３、１２６、１３８、１５３、１５６、１６７、１６９、１８０、１８９，用正己烷溶解定容，配制成５、２５、１００、２００、５００ｎｇ／ｍｌ的标准工作溶液，制作工作曲线；正己烷（农残级）　　　　美国Ｓｕｐｅｌｃｏ公司；甲醇、正己烷、乙酸乙酯（均为色谱纯）　　　　美国ＴＥＤＩＡ公司；无水硫酸钠：６５０℃灼烧４ｈ，置于干燥器中备用；硅胶：６０～１００目，正己烷超声浸泡２ｈ去除一些有机杂质，去除正己烷，待正己烷自然挥发后于１５０℃烘箱中加热１０ｈ，冷却后加３．０％水，振摇２ｈ，干燥器中贮存；Ｆｌｏｒｉｓｉｌ硅土：同样用正己烷处理后，于１８０℃烘

样品的检测发现在环境中的多氯联苯在生物体中富集。

［３－４］

水产品由于本底基质复杂，干扰杂质多，有别［５－８］

于其他物质。本实验通过对样品前处理方法的研究比

较，使十六种多氯联苯提取完全，又不受干扰物质的影响，以建立高效、简便、高灵敏度的环境污染物的残留检测方法。１１．１

材料与方法仪器与试剂

６８９０气相色谱仪（配有电子捕获检测器）；６８９０Ｎ／

收稿日期：２００７－０８－０６

作者简介：黄冬梅（１９７５－），女，助理研究员，研究方向为食品安全检测。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｄｍ０１０３＠ｔｏｍ．ｃｏｍ：慧娟（１９６０－研究研向为食测。Ｅ－ｍａｌ：

箱中加热６ｈ，冷却备用；其余试剂为国产分析纯。１．２１．２．１

方法样品的制备

鱼、虾、蟹、贝等取可食部分经粉碎均质后称取样品５．００ｇ，加入足够量的无水硫酸钠研磨，使样品分散成沙状，置于１５０ｍｌ具塞三角瓶中，加入适量正己烷，以样品充分浸泡其中为宜，振荡器上振荡１ｈ，过滤于１５０ｍｌ梨形瓶中，残渣再用同等量正己烷重复提取一次，合并滤液，于３５℃旋转蒸发仪浓缩至２ｍｌ，转移至１０ｍｌ刻度离心管中，再用３ｍｌ正己烷洗梨形瓶，合并正己烷，加５ｍｌ浓硫酸振摇１ｍｉｎ，４０００ｒ／ｍｉｎ离心１．２．２

样品的净化

１０ｍｉｎ。

柱子规格为２０ｃｍ×２ｃｍ，装有５ｃｍ硅胶和５ｃｍ　Ｆｌｏｒｉｓｉｌ硅土，上下各装有１ｃｍ高的无水硫酸钠，上层装少量铜粉，用丙酮充分淋洗。取１．２．１上层提取液过柱，用８ｍｌ丙酮洗脱，流速以每２秒１滴，洗脱液浓缩至干，以１ｍｌ正己烷溶解上机。１．２．３

ＧＣ分析条件

毛细管色谱柱为ＨＰ－５ＭＳ（Ｃｒｏｌｉｎｋｅｄ　５％　Ｐｈｅｎｙｌ　Ｍｅ－

ｔｈｙｌ　Ｓｉｌｏｘａｎｅ，３０ｍ×０．３２ｍｍ，０．２５μｍ）。进样口温度为２８０℃；检测器温度为３２０℃；升温程序：初温１５０℃，保持０ｍｉｎ，１０℃／ｍｉｎ，升至２１０℃，保持１ｍｉｎ，５℃／ｍｉｎ，升至２４０℃，保持７ｍｉｎ，１０℃／ｍｉｎ，升至２９０℃，保持０ｍｉｎ；采用不分流进样，０．７５ｍｉｎ后开阀，流速１．２ｍｌ／ｍｉｎ，进样量１μｌ。２２．１

结果与分析净化条件的优化

水产品成分复杂，杂质多，正己烷在对多氯联苯

１２２Ｂ１１４１０５１３８６１６７ＣＢ１５６ＣＢ１８０６９１６１８时间（ｍｉｎ）

图１　　　　　１６种多氯联苯标准溶液的色谱图

Fig.1 Chromatogram of standard solution of sixteen kinds of

polychlorinated

biphenyls

２０

ＰＣＢ１６７７２．７９９．９９４．７６８．４７６．８９０．１９２．０

ＰＣＢ１５６６３．７９６．７９１．０５８．３７７．９９３．８９５．３

ＰＣＢ１８０７２．６１０２．４１０５．４７７．３８５．４１０１．３９８．２

８

２

０１

Ｂ１８９

ＰＣＢ１６９ＰＣＢ１８９７３．４９８．５９８．４５５．０７６．１９２．４９５．１

７３．３１０５．４９３．４６９．８７７．５１０１．８９８．７

１６００

１４００１２００１０００８００４００２００

Ｈｚ

１０１２１４２２２４

表１　　　　不同洗脱试剂及其使用量对实验结果的影响

Table 1 Effects of eluent variety and amount on experimental results

试剂

组分

ＰＣＢ２８８２．６２６．１２０．２８１．６８１．７

ＰＣＢ５２７５．１８９．１４１．１３２．７３５．７８５．２８４．８

ＰＣＢ１０１８０．０９７．８８０．１５７．２５３．９９２．８９９．７

ＰＣＢ７７７９．２９９．９８７．７２３．６６５．２９８．４９７．０

ＰＣＢ１２３ＰＣＢ１１８９２．１

９６．７

１１７．５１１９．２１１５．８１１８．９７７．３８９．５

７０．９９４．１

ＰＣＢ１１４７６．４１０９．１１０３．２６７．２７９．２９２．４

ＰＣＢ１５３７５．２１０４．７９９．８６４．７７５．４９０．１

ＰＣＢ１０５ＰＣＢ１３８７６．０１１０．５１０８．９４０．８８０．２９８．１

７７．７１０８．９１０７．５６１．４８５．９１０１．６９９．８

ＰＣＢ１２６７３．４１０１．６９９．３４１．３８０．７９５．３９６．７

１０ｍｌ正己烷７０．６１０ｍｌ丙酮１０ｍｌ甲苯４ｍｌ丙酮６ｍｌ丙酮８ｍｌ丙酮

１０ｍｌ石油醚２９．０

１０３．６１１０．１

１０３．９１０９．４９２．９８９．０９９．５

表　２　　　　不同回归方程的比较

Table 2 Comparison of different regression equations

多氯联苯ＰＣＢ２８ＰＣＢ５２ＰＣＢ１０１ＰＣＢ７７ＰＣＢ１２３ＰＣＢ１１８ＰＣＢ１１４ＰＣＢ１５３ＰＣＢ１０５ＰＣＢ１３８ＰＣＢ１２６ＰＣＢ１６７ＰＣＢ１５６ＰＣＢ１８０ＰＣＢ１６９ＰＣＢ１８９

一元线性回归方程Ｙ＝１９．３７Ｘ＋１６５．３１Ｙ＝１７．５０Ｘ－７４．８９Ｙ＝２０．５８Ｘ＋１６９．４０Ｙ＝１２．８７Ｘ＋６５．５２Ｙ＝２２．７８Ｘ　＋１６４．９１Ｙ＝２１．７７Ｘ　＋１４１．７３Ｙ＝３２．９０Ｘ　＋１８０．８４Ｙ＝１６．５５Ｘ　＋２３７．７１Ｙ＝２７．０３Ｘ　＋２４６．９７Ｙ＝２０．９６Ｘ　＋２３１．６９Ｙ＝１３．５７Ｘ　＋１３０．４０Ｙ＝２２．８６Ｘ　＋２０４．００Ｙ＝３９．８８Ｘ　＋１６６．６４Ｙ＝３７．００Ｘ　＋１０２．０３Ｙ＝１９．９５Ｘ　＋１７７．６５Ｙ＝３３．５４Ｘ－２６．４０

ｒ１０．９９５９０．９９９６０．９９５３０．９９８５０．９９６６０．９９８５０．９９７８０．９９３７０．９９３６０．９９４６０．９９６１０．９９６３０．９９７６０．９９９７０．９９４２０．９９９７

二次回归方程

Ｙ＝－０．０１４Ｘ＋２５．０５Ｘ－６６．０８

２

ｒ２０．９９９１０．９９９７０．９９９４０．９９９５０．９９９１０．９９９７０．９９９５０．９９９４０．９９８３０．９９９１０．９９９３０．９９９３０．９９９３０．９９９９０．９９８３０．９９９７

Ｙ＝０．００２４Ｘ＋１６．２９Ｘ－２０．７２

２

Ｙ＝－０．０１６７Ｘ＋２７．３５Ｘ－１０６．４０

２

Ｙ＝－０．００５１Ｘ２＋１４．９３Ｘ－１８．３３Ｙ＝－０．０１４２Ｘ２＋２８．５３Ｘ－６９．２１Ｙ＝－０．００９５Ｘ＋２５．６４Ｘ－１５．９４

２

Ｙ＝－０．０１７３Ｘ＋３９．９０Ｘ－１０４．２８

２

Ｙ＝－０．０１６０Ｘ＋２３．０１Ｘ－２５．５６

２

Ｙ＝－０．０２３６Ｘ２＋３６．５７Ｘ－１４１．５０Ｙ＝－０．０１７９Ｘ＋２８．１９Ｘ－６２．４８

２２

Ｙ＝－０．００９６Ｘ＋１７．４７Ｘ－２８．１６Ｙ＝－０．０１５８Ｘ＋２９．２５Ｘ－６．２５

２

Ｙ＝－０．０２０７Ｘ２＋４８．２７Ｘ－１７４．９７Ｙ＝－０．００６５Ｘ＋３９．６３Ｘ－５．１０

２

Ｙ＝－０．０１６４Ｘ＋２６．５７Ｘ－９１．８８

２２

Ｙ＝－０．０００６Ｘ＋３３．８１Ｘ－３７．６０

提取的同时，将脂肪色素一并提取出来，用浓硫酸可以去除绝大多数的脂类杂质，但会引入酸性物质，对仪器造成损坏，用铜粉能除去。Ｆｌｏｒｉｓｉｌ硅土能有效去除虾、贝中的色素等杂质。２．２

洗脱试剂的选择

实验考察了过柱时不同洗脱试剂及试剂不同使用量对结果的影响。１ｍｌ混合标样过柱后，分别用１０ｍｌ正己烷、丙酮、甲苯、石油醚洗脱，氮气吹干，定容至１ｍｌ，上机分析。硅胶柱和Ｆｌｏｒｉｓｉｌ柱然后以丙酮为洗脱试剂，用不同洗脱量４、６、８、１０ｍｌ，同样吹干定容分析，结果见表１。

从表１可以看出，正己烷、石油醚对多氯联苯的洗脱效果差，而甲苯对含氯原子少的ＰＣＢ洗脱效果差，由实验可知丙酮为合适的洗脱试剂，６、８ｍｌ的不同洗脱量对结果的影响相差不大，故本实验选择６ｍｌ丙酮洗脱。２．３

仪器分析条件的选择

采用中极性ＨＰ－３５的柱子在同样色谱条件下ＰＣＢ１２３和ＰＣＢ１１８完全合峰，无法分离，后改用弱极性的ＨＰ－５ＭＳ柱能基本分开。２．４

线性回归方程

分别取５、２５、１００、２００、５００ｎｇ／ｍｌ的十六种多氯联苯混合标样上机分析，以分析物的峰高对应其含量做校准曲线，发现对多数多氯联苯的异构体，二次回归分析结果比一元线性回归分析结果更符合实验数据的分布。２．５

检测限、回收率和精密度

将空白样品经处理、上机，得到三倍信噪比的检测限，１６种多氯联苯的最低检测限为０．０８～０．２１μｇ／ｋｇ。

采用在罗非鱼空白样品中分别添加两个水平的１６种多氯联苯标准溶液进行回收率实验，每个浓度做三个平行样。测定结果显示，平均加标回收率为７１．０％～１０４．９％，相对标准偏差为１．９８％～６．８６％。

［７］［８］［６］［５］［３］［４］［１］［２］

表３　　　　罗非鱼样品中添加多氯联苯的平均回收率和精密度Table 3 Recoveries and precisions of polychlorinated biphenyls

in tilapia

组分

检测限平均回收率精密度（μｇ／ｋｇ）

（％）７２．８８０．８８７．５９１．０１０３．８１０４．９８６．２８９．７

（％）

组分

检测限平均回收率精密度（μｇ／ｋｇ）

（％）８５．８８５．９８６．０８０．４７１．０７８．８８３．１８４．５

（％）５．３４２．６６３．７５３．９７５．８９４．８７２．５８２．７７１

ＰＣＢ２８０．１４ＰＣＢ５６０．１７ＰＣＢ１０１０．１２ＰＣＢ７７０．２１ＰＣＢ１２３０．１２ＰＣＢ１１８０．１２ＰＣＢ１１４０．０９ＰＣＢ１５３０．１４

５．１７ＰＣＢ１０５０．１０３．２５ＰＣＢ１３８０．１２３．４６ＰＣＢ１２６０．１８５．２８ＰＣＢ１６７０．１２１．９８ＰＣＢ１５６０．０８２．１５ＰＣＢ１８００．０８６．１３ＰＣＢ１６９０．１３６．８６ＰＣＢ１８９０．０９

３结　　论

在对实际样品的测定中发现，随着生物体对环境水

中多氯联苯污染物的富集，致使其有残留，通过检测发现在海带、墨鱼等水产品中存在有ＰＣＢ１０５、ＰＣＢ１２６、ＰＣＢ１０１，含量为０．１～１．２３μｇ／ｋｇ。

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