土壤中多氯联苯检测方案(固相萃取仪)

自动化样品前处理解决方案-RK-2019-E006 土壤中多氯联苯的测定解决方案 1.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。 图1.多氯联苯 多氯联苯外观呈流动的油状液体或白色结晶固体或非结晶性树脂，具有较好的粘结性和伸展性，难溶或不溶于水，易溶于有机溶剂，燃点高；物理化学性质高度稳定，耐热、耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗氧化，而且对金属无腐蚀性；高介电常数，绝缘性极好，因此曾广泛用于制作热载体、绝缘油和润滑油，变压器和电容器的浸渍液。 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。多氯联苯进入人体后，多积累在肝脏等多脂肪的组织中，损害皮肤和肝脏，引起中毒。初期症状为眼皮肿胀，手掌出汗，全身肌肉疼痛，咳嗽不止，重者发生急性肝坏死、肝昏迷等，以至于死亡。食用在PCB污染了的水体中生长的鱼类、贝类等导致人体健康遭受PCB损害的主要途径，皮肤对PCB的吸收和呼吸系统对PCB蒸汽以及吸附了PCB灰尘颗粒的吸入也都是PCB进入人体的一些途径。另外， PCB在母乳中的存在也会导致婴儿的感染。另外，多氯联苯的激素作用也是对生物和人的一大威胁。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 Fotector Plus 高通量全自动固相萃取仪结合气相色谱/质谱检测沉积物中多氯联苯的方法。在100 mL 丙酮-正己烷(1+1)，使用 HPFE 高通量加压流体萃取仪提取后，使用 MPE 真空平行浓缩仪浓缩至1mL 后 Fotector Plus 高通量全自动固相萃取仪净化，自动完成 SPE 柱活舌、样品上样、淋洗、收集等步骤，收集液再用 AutoEVA-60氮吹浓缩、溶剂转换、定容后，用气相色谱质谱联用进行检测的一套解决方案。 关键字： Raykol Fotector Plus； GC-MS； PCBs；土壤与沉积物 2.仪器、试剂以及耗材 仪 Raykol HPFE 高通量加压流体萃取仪 Raykol Fotector Plus 高通量全自动固相萃取 气相色谱-质谱联用仪 (Agilent 7890A/5975C) Raykol AutoEVA-60全自动平行浓缩仪 硅胶固相萃取柱 (CNW， 1000 mg/6 mL) 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) 3.样品制备 称取研细过筛后的环境土样10g加入适量硅藻土混合均匀，装填至22mL的萃取池中，同样方法装填好六个萃取池。将装好样品置于HPFE中(同时萃取六个样品)，萃取溶剂为正己烷-丙酮(1：1，体积比)混合溶液，系统压力11Mpa，萃取温度100℃，静态萃取时间5 min， 萃取吹扫时间为100s， 冲洗体积为萃取池体积60%，冲洗时间为20s。循环运行两次，收集萃取液，用无水硫酸钠去除水分。 使用MPE真空平行浓缩仪将样品浓缩至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1 mL，用全自动固相萃取净化，净化完毕后使用正己烷进行氮吹转溶，供GC-MS检测。 表1.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/6mL)/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(1：9) 淋洗 丙酮：正己烷(1：9) 序号 命令 溶剂 排出 流速(mL/min) 体积 时间(min) 1 清洗样品通道 丙酮：正己烷1：9 2.9 2 活化 丙酮：正己烷1：9 有机废液 1 5 5.5 3 活化 C6H14 有机废液 1 5 5.4 4 上样 收集 1 2 2.4 5 清洗样品瓶 C6H14 收集 80 3 3.8 6 洗脱 丙酒：正己烷1：9 收集 1 4 4.4 7 洗脱 丙酮：正己烷1：9 收集 1 4 4.4 8 气推 收集 30 10 1.1 9 结束 10 图2. Fotector Plus 高通量全自动固相萃取仪 图3. Fotector Plus运行程序 4.气相色谱/质谱联用仪条件 表2.气相色谱-质谱联用仪条件 柱子 HP-5MS 60m*0.25mm*0.25um 进样口温度 280℃ 柱流量 1 mL/min 进样量 uL 初始温度 110℃，保持2 min 阶升 6℃/min升到290℃，保持3 min 分流出口吹扫 0.75 min， 60 mL/min 载气节省 2 min， 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 4.5 min 表3.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 图4.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 5.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 如表4所示： 表4.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ug/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 6.总结 本实验利用睿科Fotector Plus高通量全自动固相萃取仪能够很好的重现《HJ743-2015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HJ743-2015中对分析结果的质量控制的要求。 7.解决方案的优势 睿科HPFE高通量加压流体萃取仪作为土壤提取的必备装置，可在30min同时萃取六个样品，按照工作时间8个小时，日处理量可达96个，仪器操作简单，可通过触摸屏控制，一键运行，新进实验 高通量加压流体萃取仪萃取 高通量真空平行浓缩仪浓缩 室人员可以马上入手操作，仪器有四种溶剂，可按照不同的比例进行抽取，无需人工配制。 MPE真空平行浓缩仪半小时可浓缩16个大体积样品，小体积可浓缩32个样品，大大地提高了样品前处理效率。Fotector Plus高通量全自动固相萃取仪能同步进行6个样品处理，自动连续处理60个样品，从活化、上样、淋洗到洗脱等多种基础命令全部实现自动化，大大提高了仪器精度和可靠性，保证了回收率。 AutoEVA-60针吹针可随液面自动下降，全程处于最佳浓缩距离，可快速，平行的完成浓缩。全自动流程，真正实现解放实验室人员劳动力。 全自动固相萃取仪净化 全自动浓缩仪浓缩 热线： 网址：： www.raykol.com邮箱： info@raykol.com 网址：： www.raykol.com 邮箱： info@raykol.com热线： 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Fotector Plus 高通量全自动固相萃取仪结合气相色谱/质谱检测沉积物中多氯联苯的方法。在100 mL丙酮-正己烷（1+1），使用HPFE高通量加压流体萃取仪提取后，使用MPE真空平行浓缩仪浓缩至1 mL后Fotector Plus高通量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，收集液再用AutoEVA-60氮吹浓缩、溶剂转换、定容后，用气相色谱质谱联用进行检测的一套解决方案。