加壓流體萃取
——氣相色譜質譜法測定淡水生物體中的16種多環芳烴

陳飛龍，陸金丹，侯軍沛，楊嘉慧

(廣東省科學院 廣東省測試分析研究所(中國廣州分析測試中心)，廣東 廣州 510070)

多環芳烴又稱PAHS，是分子中含有兩個或兩個以上苯環的有機污染物，主要由礦物燃料及其他有機燃料的不完全燃燒和熱解產生，其在環境中廣泛分布，是重要的環境和食品污染物。PAHs對生命體有很大的危害性，具有強烈的三致效應(致畸、致癌和致突變)，且由于其較好的脂溶性，易在生物體中蓄積并通過食物鏈在高營養級生物體中富集[1-3]。淡水中的PAHs來源可分為天然來源和人為來源兩類，其中人為來源是其主要來源，主要包括汽油柴油泄漏、輪船發動機燃燒以及污水和廢棄物排放等[4]。這些污染物很容易在魚、蝦類生物體中蓄積，不僅影響淡水生態系統穩定，降低水產品質量，而且會通過食物鏈影響人類健康。因此，對淡水生物體中PAHs的監測檢測，它不僅是水體污染程度的反映，還與人類健康密切相關。

目前，PAHs的前處理方法主要有索氏提取、超聲提取、微波提取和加壓流體萃取法。加壓流體萃取法是一種在高溫、高壓的條件下，利用有機溶劑快速萃取樣品中目標物的自動化方法。高溫條件使溶劑的萃取大幅提高，而高壓條件又能使溶劑保持液態。因而具有提取效率高、操作簡便易行等優點，目前在土壤中有機物前處理方面已經得到了廣泛應用。針對PAHs的分析，常用的方法有氣相色譜法、液相色譜法和氣相色譜-質譜聯法等。氣相色譜-質譜法憑借其選擇離子技術的優勢，可在復雜基質中準確確定目標物，因而得到較為廣泛的應用[5-6]。

本文選取魚類、蝦類常見淡水生物種類為測定對象，建立了加壓流體萃取-氣相色譜質譜法測定淡水生物體中16種PAHs的分析方法。并對該方法的準確度、精密度和回收率進行了討論研究，為淡水生物體中PAHs的定性、定量檢測分析提供了依據[7]。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

主要儀器：7890B-5977B氣相色譜-質譜儀(美國Agilent公司)；E-914快速溶劑萃取儀(瑞士Buchi公司)；DGJ-25E 冷凍干燥機(中國博登公司)；HPE-6B平行真空濃縮蒸發儀(天津恒奧公司)。

試劑：正己烷、二氯甲烷(色譜純，德國CNW公司)；無水硫酸鈉(分析純，廣州化學試劑廠)；硅藻土(10-20目，德國CNW公司)、石英砂(分析純，天津大茂化學試劑廠)。

標液：16種PAHS標準溶液200 μg/mL，內標菲-d10和替代物2-氟聯苯，濃度為1000 μg/mL。

1.2 加壓流體萃取方法

樣品前處理：將樣品(淡水魚、蝦)，真空冷凍干燥，然后均勻粉碎，稱取粉末樣品10.00g，放入ASE萃取池中，在樣品中加入替代物，再加入石英砂、硅藻土，用濾紙封好上端，最后使用正己烷：丙酮=1∶1溶劑萃取，采用如表1參數萃取。

表1 儀器主要工作參數

ASE完成萃取后，使用平行蒸發儀濃縮萃取液到小于1.0 mL，加入內標，定容1.0 mL，樣品上GC-MS讀取數據。

1.3 色譜條件

色譜柱：HP-5MS色譜柱：30 m-0.25 mm-0.4μm；進樣口溫度：280℃；載氣：高純氦氣(99.999%)；流速：1.5 mL/min進樣量：1.00 μL；不分流進樣；程序升溫條件：初始溫度80℃保留0 min，以20℃/min升溫到185℃，再以6℃/min升溫到260℃，最后以10℃/min升溫到295℃，保留時間3 min。

1.4 質譜條件

離子源：電子轟擊(EI)離子源；離子源溫度：230℃；離子化能量：70 eV；接口溫度：280℃；四極桿溫度：150℃；掃描范圍：50～500 amu；溶劑延遲時間：3 min；掃描時間：5 min；碰撞氣流速：1.0 mL/min；掃描模式：全掃描(Scan)和選擇離子掃描(Sim)。

2 結果與討論

2.1 標準曲線的繪制

將16種PAHs標準溶液，用正己烷準確配制出20.0 μg/mL的PAHs的混標，加入內標菲-d10、替代物2-氟聯苯配制成10.0、20.0、50.0、100、200、500 μg/L的工作曲線。在本方法推薦的儀器參考條件下，目標物的總離子如圖1所示：

圖1 16種PAHs及內標物混合溶液的總離子色譜圖

2.2 檢出限

表2 16種多環芳烴檢出限

按以上儀器的測試方法，配制質量濃度相當于20.0 μg/kg的空白加標溶液，用GC-MS連續進行7次檢測，根據HJ168-2010 可知，檢出限=3.143×七次平行測定的標準偏差，具體檢出限數據如下表所示，由表可知16種PAHs檢出限為0.41～1.43 μg/kg。

2.3 精密度和準確度

分別稱取10.00 g淡水生物粉末樣品6份，分別記為-1、-2、-3、-4、-5、-6，每份樣品加入質量濃度為50 μg/kg的16種PAHS標液，按照上述的方法處理樣品，并采用優化的GC-MS儀器條件得到數據，算出的平均回收率為85.8%～102.2%，相對偏差則為2.08%～10.42%，數據如表3所示。

表3 樣品中16種多環芳烴含量的精密度和準確度

2.4 樣品含量測定

平行稱取兩份制好的淡水生物體粉末樣，做平行實驗，用ASE處理完，上GC-MS測定，結果如表4所示。

表4 樣品中16種多環芳烴含量 μg/kg

兩次平行實驗結果表明：樣品平行性好，相對偏差小于20%，可滿足日常測試要求。

3 結論

采用加壓流體萃取法(ASE)處理淡水生物體樣品，用GC-MS測定16種多環芳烴的含量，根據16種多環芳烴的性質，選擇最優的萃取條件加壓流體萃取和GC-MS分析方法，連續采集七針空白加標溶液上樣，得到其檢出限為0.41～1.43 μg/kg。然后根據六個100 μg/kg樣品加標得數據算出其精密度：2.08%～10.42%；準確度：85.8%～102.2%。實驗證明采用該方法處理淡水生物體樣品速度快，回收率高，數據準確，可以為以后的淡水生物體多環芳烴檢測作參考。