金玉善, 劉青春, 陳鐵

(長(zhǎng)白山生物資源與功能分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(延邊大學(xué)),吉林延吉133002)

氣流式吹掃微注射器萃取技術(shù)在人參樣品中五氯硝基苯及其代謝產(chǎn)物的GC/MS分析中的應(yīng)用

金玉善, 劉青春, 陳鐵＊

(長(zhǎng)白山生物資源與功能分子教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(延邊大學(xué)),吉林延吉133002)

為了快速而準(zhǔn)確檢測(cè)人參樣品中的五氯硝基苯(PCNB)以及代謝產(chǎn)物五氯苯胺(PCA)和甲基五氯苯硫醚(PCTA),建立了氣體吹掃微注射器萃取技術(shù)與氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用分析方法,實(shí)現(xiàn)了萃取和凈化技術(shù)的一體化.本方法對(duì) PCNB、PCA、PCTA的平均加標(biāo)回收率為79.6%～114%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.6%～8.4%.與傳統(tǒng)的索氏提取-濃硫酸凈化方法比較,本方法具有快速、簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn),可大大減少有機(jī)溶劑量和樣品量,在中草藥以及農(nóng)作物的農(nóng)殘檢測(cè)中具有良好的應(yīng)用前景.

氣流式吹掃微注射器萃取;五氯硝基苯;五氯苯胺;甲基五氯苯硫醚;人參;氣相色譜-質(zhì)譜

0 引言

人參是我國藥學(xué)的寶貴遺產(chǎn),同時(shí)也是長(zhǎng)白山地區(qū)重要的經(jīng)濟(jì)農(nóng)產(chǎn)品.由于人參生長(zhǎng)期較長(zhǎng),一般為4～6年,因此人參生長(zhǎng)的環(huán)境易受到污染.五氯硝基苯是典型的有機(jī)氯類保護(hù)性殺菌劑,在我國被廣泛用于特效植物如人參、銀杏等中草藥栽培土壤消毒過程中,對(duì)絲核菌引起的病害有較好的防效;但其殘留期長(zhǎng),且在環(huán)境中能代謝成多種有毒代謝物,從而導(dǎo)致人參等中草藥植物產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量增高,產(chǎn)品質(zhì)量下降,嚴(yán)重制約了我國中草藥的出口貿(mào)易[1].目前,國際上人參中的農(nóng)藥殘留重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象范圍由原來單一的五氯硝基苯擴(kuò)展到五氯硝基苯及其代謝物五氯苯胺和甲基五氯苯硫醚[2].人參中有機(jī)氯農(nóng)藥的前處理方法主要有索氏提取[3]、浸漬萃取、機(jī)械振蕩提取[4]、超聲波萃取[5]、加速溶劑提取[6]、基質(zhì)固相分散萃取(Matrix solid phase dispersion,MSPD)等[7].由于人參基質(zhì)復(fù)雜,含有大量皂甙、多肽、甾醇、糖類和130余種揮發(fā)性成分[8],因此在分析過程還需要凈化,凈化法有凝膠色譜法[9]、濃硫酸磺化法等,其中最常用的是濃硫酸磺化法[10].然而,上述前處理方法和凈化法存在費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、耗溶劑等缺點(diǎn).氣流式吹掃微注射器萃取(Gas purge microsyringe extraction,GP-MSE)是近幾年發(fā)展起來的一種環(huán)境友好的微液萃取技術(shù),是萃取、凈化以及濃縮為一體的集成技術(shù),具有樣品用量少(毫克級(jí))、溶劑用量少(微升級(jí))、快速(幾分鐘)、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)[11].本文利用 GP-MSE,建立了一種人參中五氯硝基苯及其代謝產(chǎn)物五氯苯胺和甲基五氯苯硫醚的同時(shí)提取、凈化及檢測(cè)方法.

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

儀器為 GC-MS(2010,日本島津).試劑有:二氯甲烷、正已烷(色譜純,加拿大克萊頓公司),硅膠(100～200目),氧化鋁(200目,北京西格瑪公司),工業(yè)無水硫酸鈉,玻璃棉.農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物(PCNB,PCA,PCTA)、內(nèi)標(biāo)物 (2H10-Phenanthrene)購買于美國Supelco公司.

1.2 分析方法

1.2.1 濃硫酸磺化法空白樣品,加標(biāo)后用二氯甲烷超聲萃取30min;萃取液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)之后進(jìn)行濃硫酸處理,過硅膠-氧化鋁層析柱凈化;收集洗脫液,濃縮,溶劑換為正已烷,定容至1 mL,加入儀器內(nèi)標(biāo)物(2H10-Phenanthrene)進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析.

1.2.2 GP-MSE方法取0.01 g干燥人參樣品放入樣品槽中,在微型注射器里用10μL正己烷進(jìn)行萃取,萃取結(jié)束后定容至100μL,加入內(nèi)標(biāo)物(2H10-Phenanthrene)進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析.

1.3 GP-MSE條件

GP-MSE萃取條件為[11],萃取時(shí)間為2 min,氮?dú)饬魉贋?.80 mL/min,萃取溶劑用10μL的正己烷,萃取溫度以及冷凝器溫度分別為280℃和0℃.

1.4 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析條件

色譜柱為DB-5石英毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25μm),載氣為氦氣,流速為 1.2 mL/min,不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量2μL,進(jìn)樣口溫度為280℃,檢測(cè)器溫度為280℃,離子源溫度為200℃.色譜柱升溫程序:100℃保留1 min,以5℃/m in升至150℃,再以10.0℃/m in升至280℃,保留5min.

2 結(jié)果與討論

2.1 精制方法的比較

濃硫酸磺化法是測(cè)定五氯硝基苯的傳統(tǒng)的凈化方法,但是五氯苯胺和甲基五氯苯硫醚在濃硫酸溶液中不穩(wěn)定,因而該方法不能真正反映人參中農(nóng)藥的殘留量[10].因此,本研究采用了 GPMSE方法和濃硫酸磺化法對(duì)五氯硝基苯、五氯苯胺和甲基五氯苯硫醚的回收率進(jìn)行了比較研究.

分別取3份空白樣品加入200 ng/g五氯硝基苯、五氯苯胺和甲基五氯苯硫醚混合標(biāo)準(zhǔn)液,按照1.2方法進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn).結(jié)果表明:兩種方法均對(duì)五氯硝基苯和甲基五氯苯硫醚給出較好的回收率(圖1),這說明五氯硝基苯和甲基五氯苯硫醚不受酸的影響;濃硫酸磺化法對(duì)五氯苯胺的平均回收率為30.9%,GP-MSE法對(duì)五氯苯胺的平均回收率為94.5%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.5%(表1),這說明采用 GP-MSE法能準(zhǔn)確地檢測(cè)五氯硝基苯、五氯苯胺以及甲基五氯苯硫醚.

2.2 回收率及方法的精密度

準(zhǔn)確稱取0.01 g的空白人參干燥樣品,放入樣品槽中,分別添加入50、200、500 ng/g的五氯硝基苯、五氯苯胺和甲基五氯苯硫醚混標(biāo).利用GP-MSE方法進(jìn)行3個(gè)水平的加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),每個(gè)水平重復(fù)做5次.操作按1.2.2前處理方法進(jìn)行,利用1.4設(shè)定條件進(jìn)行 GC-MS-SIM模式測(cè)定,用內(nèi)標(biāo)法定量.利用加標(biāo)回收率評(píng)價(jià)方法的準(zhǔn)確性,五氯硝基苯、五氯苯胺和甲基五氯苯硫醚在人參樣品中回收率范圍分別為:87.1%～114%,79.6%～101.2%和 85.2%～104.4%;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為:4.6%～7.5%、5.7%～8.1%和6.7%～8.4%.

圖1 標(biāo)準(zhǔn)液以及GP-MSE和酸處理樣品的 GC-MS-SIM離子圖

表1 兩種方法測(cè)定五氯硝基苯、五氯苯胺和甲基五氯苯硫醚的平均加標(biāo)回收率(n=3)

2.3 實(shí)際樣品的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取3份人參干燥樣品(樣品1,樣品2,樣品3),按1.2.2處理后,以內(nèi)標(biāo)法定量測(cè)定,每個(gè)樣品重復(fù)做5次.農(nóng)藥殘留量結(jié)果見表2.由表2可知,3份樣品中都檢測(cè)到 PCNB和 PCA,而PCTA只在樣品3中檢測(cè)出.人參樣品3的 GCMS-SIM離子圖見圖2.

圖2 人參樣品3的GC-MS-SIM離子圖

表2 樣品中3種農(nóng)藥殘留量測(cè)定結(jié)果(n=5)

3 結(jié)論

本文以 GP-MSE作為前處理方法,對(duì)人參樣品中的五氯硝基苯以及代謝產(chǎn)物五氯苯胺和甲基五氯苯硫醚進(jìn)行了 GC-MS分析.與傳統(tǒng)的索氏提取-酸處理方法比較,GP-MSE方法具有簡(jiǎn)單、快速、有機(jī)溶劑用量少、對(duì)環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),而且對(duì)酸不穩(wěn)定物質(zhì)也可以準(zhǔn)確地定性定量分析.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本方法準(zhǔn)確度和精密度均符合我國國家標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量控制與保證要求.

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Gas Purge Microsyringe Extraction for GC/MSDeterm ination
of Pentachloronitrobenzene,Pentachloroaniline and Pentachlorothioanisole from the Ginseng Complex Sample

JIN Yu-shan, L IU Qing-chun, CHEN Tie＊
(KeyLaboratoryofNaturalResourcesoftheChangbaiMountain&FunctionalMolecules(YanbianUniversity),MinistryofEducation,Yanji133002,China)

A gas purge microsyringe extraction(GP-MSE)fo r fast GC-MS determination of pentachlo ronitrobenzene(PCNB)and itsmetabolites pentachlo roaniline(PCA),pentachlo rothioanisole(PCTA)in the ginseng was developed.It integrated extraction and clean up as one step.The average recovery of PCNB,PCA and PCTA in ginseng was 79.6%-114%and relative standard deviation was 4.6%-8.4%.Compared with Soxhelt extraction and concentrated sulfuric acid sulfonation-purification,thismethod is faster,simp ler,has good rep roducibility,and greatly reducing the amount of o rganic solvent and samp le, while application of thismethod fo r measuring other herbs and pesticides residues in crops has a good p rospects.

Gas purgemicrosyringe extraction(GP-MSE);pentachlo ronitrobenzene(PCNB);pentachlo roaniline(PCA);pentachlorothioanisole(PCTA);ginseng;GC-MS

O656.31

A

1004-4353(2011)02-0140-04

2011-05-04

＊通信作者:陳鐵(1963—),男,博士,教授,研究方向?yàn)橛袡C(jī)分析.