加速溶剂萃取技术快速测定持久性有机污染物

北京吉天

2019/04/12 11:08

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持久性有机污染物（Persistent Organic Pollutants, 简称pops）指的是持久存在于环境中，具有很长的半衰期，且能通过食物网聚集，并对人类健康及环境造成不利影响的有机化学物质。

持久性有机物具有环境持久性，生物累积性和高毒性，能够对人类和野生动物产生大范围，长时间的危害，造成人体内分泌系统紊乱，破坏生殖和免疫系统，并诱发癌症和神经系统疾病。为解决持久性污染这一全球性问题，2001年5月22日国际社会通过了斯德哥尔摩公约，限制持久性有机污染物的使用和排放。中国于2007年加入了这个公约。

APLE符合EPA3545A萃取POPs的方法，APLE萃取技术显著简化了样品前处理过程，尤其是通过高温高压加快萃取溶剂的萃取动力学过程。高压使溶剂在高于沸点温度仍然保持液体的状态，因此减少从样品基体中提取目标分析物所需的时间和试剂。APLE与传统的提取技术—索式提取，超声提取以及手动振荡提取方法相比具有明显的优势，溶剂用量少，提取时间短，操作简单，但能得到与这些方法相同或更优的结果，因而可以取代这些萃取技术。

这篇应用注释总结了采用APLE技术萃取六氯苯、七氯、艾氏剂、氯丹、狄氏剂、硫丹等POPS测定的方法和结果。

仪器设备

APLE快速溶剂萃取仪：北京吉天仪器APLE-2000快速溶剂萃取仪，用于萃取土壤样品中目标组分

GC-MS：日本岛津GCMS-QP2010，气相色谱-串联质谱仪；

色谱柱：Rxi-5MS(30 m×0.25mm ×0.25μm) ；

氮吹仪；

固相萃取（SPE）装置。

试验条件

色谱条件

进样口260℃，接口温度280℃，Rtx-5MS毛细柱(30 m×0.25mm ×0.25μm)；程序升温70℃停留1min，以20℃／min升温到130℃；以5℃／min升温到210℃；以15℃升温到290℃停留5min；载气为He气，柱流速为lmL/min；不分流。

质谱条件

离子源温度240℃，四极杆150℃，EI电压70eV，溶剂延迟6min。离子选择模式(SIM)，调谐采用DFTPP调谐。

APLE萃取条件

APLE萃取条件见表1。

表1 APLE-2000萃取条件

萃取溶剂：丙酮和己烷混合液（1:1，v/v）	加热时间：300s
载气压力：0.8~1.2Mpa	淋洗体积：60%
萃取温度：100℃	吹扫时间：60s
萃取压力：12Mpa	循环次数：3次
预热时间：30s	清洗：1次

样品前处理过程

萃取

取2g自然晾干的土壤样品与2g硅藻土，充分混合均匀，移入底部事先装好一片纤维素滤膜和1g硅藻土的11mL萃取池中，按照表1的APLE萃取条件萃取。萃取液经氮吹浓缩至约1mL。

SPE净化

将浓缩后的提取液过弗罗里硅土小柱净化。小柱上方加入约2cm高的无水硫酸钠，小柱先后经5mL正己烷-丙酮(v/v，7：3)淋洗和5mL正己烷活化，弃去收集液，小柱上方保持约1毫米的薄薄液层，将浓缩后的提取液移入活化后的小柱，先用5mL正己烷-丙酮(v/v，7：3)淋洗，每次1mL，再用7mL正己烷淋洗，每次1mL收集洗脱液。洗脱液经氮吹浓缩异辛烷定容至1mL，过0.45μm的有机针式滤膜过滤后供GC-MS分析测定。

回收率测定结果

基体加标回收率测定结果见表2.

表2 基体加标125ng/g（β-666与异狄氏剂为250ng/g）试验结果

序号	回收率/% 化合物	1#	2#	3#	平均值	RSD/%
1	六氯苯	76.4	75.7	73.6	75.2	1.6
2	七氯	99.3	83.8	85.7	89.6	7.7
3	艾氏剂	78.2	77.5	78.8	78.1	0.7
4	顺式氯丹	85.2	83.5	80.0	82.9	2.7
5	反式氯丹	81.2	80.1	79.4	80.2	1.0
6	狄氏剂	76.3	81.1	80.4	79.3	2.6
7	异狄氏剂	94.4	83.5	84.1	87.3	5.7
8	β-硫丹	90.1	92.4	89.9	90.8	1.3

真实土壤测定结果

采用所建立的APLE-GCMS方法测定4种土壤样品中8种POPs残留，测定结果见表3。其中样品1#是客户提供的样品，样品2#、3#和4#采自公司周围。

表3 真实土壤样品检测结果

序号	化合物	1# /(ng/g)	2# /(ng/g)	3# /(ng/g)	4# /(ng/g)
1	六氯苯	-	-	-	12.5
2	七氯	-	-	-	-
3	艾氏剂	-	-	-	-
4	顺式氯丹	-	-	-	-
5	反式氯丹	-	-	-	-
6	狄氏剂	-	-	-	-
7	异狄氏剂	-	-	-	-
8	β-硫丹	-	-	-	-