人乳中的农残分析

发布日期:2011-06-27浏览次数:2732

为了分析人乳中痕量的PCB(polychlorinated biphenyls)和DDT(dichlorodipheny- ltrichlorethane)残留,通常使用旋转蒸发仪为浓缩工具。最近,Niedersächsische Landesgesundheitsamt(NLGA: 德国萨克森地区公共卫生研究所)为了提高工作效率,分别使用瑞士步琪公司的旋转蒸发仪和Syncore残留浓缩仪浓缩样品,并比较了两个系统的蒸发时间和特定组分回收率。

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作者:Markus Funcke, Niedersächsisches Landesgesundheitsamt (NLGA), Hannover(Germany) and Gerhard Schönenberger, Büchi Labortechnik AG, Flawil (Switzerland)

1.简介:
NLGA目前的一个课题是人体生物监测工程,其目的是观察所谓的人体"本底污染",测定如人体中有机氯的含量。对人乳的分析从1999年就开始了,其中一个主要目的是分析PCB和DDT的含量,因此试验参数的选择是以这些目标化合物为基础优化的。试验同时分析其中的六六六(hexachlorocyclohexane )、六氯苯(hexachlorobenzene)、狄氏剂、七氯(heptachloroepoxide) 和硝基芳香化合物的含量。
        
为了检测痕量的目标组分,样品必须浓缩到几个甚至零点几个毫升左右。典型的方法是用Kuderna- Danish concentrator浓缩仪或者旋转蒸发仪。这些方法的缺点是耗时或者不适合于低沸点的组分。步琪Syncore残留浓缩仪结合这两种方法的优点,能够快速高效的完成浓缩。样品置于特制的带尾管的试管中,尾管部分样品在仪器运行时能保持低温,从而不会挥发(见图1)。
               
图1.Syncore残留浓缩原理
Syncore一次可处理12个样品,甚至可以在夜间无人操作状态下完成,而不会损坏样品。真空盖上每个试管接口都是独立的,没有任何交叉污染(真空离心机通常会有的问题)。高惰性材料使得Syncore能处理几乎所有的残留样品。

2.试验方法和仪器
先将样品吸附在硅胶上,然后用混合溶剂洗脱,洗脱液分别通过两套系统(步琪旋转蒸发仪R-114和Syncore残留浓缩仪)真空挥发后用气相色谱进行分析,通过选定的有机氯化合物和含硝基的芳香族化合物的浓缩时间和回收率来比较两套浓缩系统的效率。

2.1.试验仪器:
浓缩步骤使用了如下仪器:
系统一: 步琪 Rotavapor R-411
步琪 水浴锅B-480
步琪 真空系统B-178
步琪 冷却水循环机B-740
系统二: 步琪 Syncore残留浓缩系统
步琪 真空系统B-178
步琪 真空控制器V-805
步琪 冷却水循环机B-740
气相色谱分析系统:
多功能进样系统 2, 冷进样系统 4,GERSTEL;
安捷伦 6890/mECD

2.2.化学试剂:
石油醚,沸点范围30℃-60℃; 二氯甲烷;正己烷
标准物质:
六六六(α- hexachlorocyclohexane (α-HCH), β-hexachlorocyclohexane (β-HCH),
γ- hexachlorocyclohexane (γ-HCH, lindane))
六氯苯 (Hexachlorobenzene ,HCB);荻氏剂(Dieldrin)
七氯(Heptachloroepoxide (cis-HCEO, trans-HCEO));
o,p-DDT, p,p-DDT, o,p-DDD, p,p-DDD, o,p-DDE; p,p-DDE
PCB 28, PCB 52, PCB 101, PCB 138, PCB 153, PCB 180
Musk ambrette, musk ketone, musk xylole

3.试验条件和过程

3.1.样品合成
所有的测试样品都在同样的条件下合成。
在150mL混合溶剂(石油醚/二氯甲烷,8/2 v/v)中加入内标,真空蒸发浓缩到0.3-0.4 mL。把残留试剂转移到容量瓶,然后用正己烷滴定到2.0mL。该2mL样品中含有的内标浓度分别为5,10和20 pg/μL,这个浓度与实际样品中的残留浓度相近,并且在气相色谱的检测范围内(1 - 40 pg/μL)。每个测试序列前都用空白样品(纯溶剂)来检查系统。

3.2旋转蒸发仪:
转速: 最大转速240rpm
冷却管:V型(直立型)
水浴温度: 40℃
冷却水温度:7℃
试验步骤和压力变化:
(1)真空度从950mbar线形变化到600mbar
(2) 恢复到常压,加入正己烷到蒸发瓶(清洗瓶壁)
(3)重新把真空度调节到600-450mbar
(4)恢复到常压,加入正己烷到蒸发瓶(清洗瓶壁)
(5)重新把真空度调节到450-330mbar
(6)试验结束
试验时间:大概20分钟一个样品

3.3Syncore残留浓缩仪:
转速: 280rpm
离心率: 4mm
冷却器: S型(直立型)
平台温度:60℃
冷却水温度(冷却器和残留部分冷却):15℃
冷却水流速: 2L/min
试验步骤和压力变化:
(1)开始程序1: 950mbar到700mbar(35min)
(2)回复到常压,加入正己烷到试管(清洗瓶壁)
(3)开始程序2:700mbar 到335mbar(10min)
                335mbar 到200mbar(5min)
(4)试验结束
时间: 大概55分钟6个样品

试验结果:
两套系统总共获得1518个试验数据,从这些数据计算出回收率。
旋转蒸发仪R-114: 31个含内标的样品和5个空白样,共获得713个数据。
Syncore残留浓缩仪: 35个含内标的样品和7个空白样,共获得805个数据。
空白试验测试结果显示没有交叉污染。

回收率比较数据见表1。
从试验结果发现Syncore对高沸点组分的回收率较高。试验的参数根据PCB和DDT的结果优化。为了提高低沸点物质的物质,温度和真空度设置必须进一步优化。另外可以选择回流模块提高低沸点物质的回收率。
旋转蒸发仪处理一个样品只需要大概20分钟。如果需要浓缩到指定的残留体积,必须时刻观察蒸发瓶。而Syncore可以同时处理6个样品,平均每个样品只需要10分钟,同时无需时刻观察液面停止试验,最后得到的残留体积总是1mL左右。
同时,使用Syncore能大大减少人工操作,提高效率,并且能够节省实验室空间。


评价和讨论:
用步琪公司的两套浓缩系统浓缩一系列样品,并计算每种物质的回收率。试验参数的选择兼顾低沸点和高沸点组分的回收率。
旋转蒸发仪的回收率与Syncore比较,中位数大概高5%,平均值大概高为4%(见表2)。但是Syncore的标准误差值比旋转蒸发仪的低,表明Syncore的重复性和稳定性比旋转蒸发仪高。 

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