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文档简介

华中农业大学硕士学位论文鱼体组织中多种有机氯农药残留同时检测技术的建立及其应用姓名:李荣申请学位级别:硕士专业:农业推广·渔业指导教师:张家波;艾晓辉20210601鱼体组织中多种有机氯农药残留同时榆测技术的研究及其应用〔1〕试样捣碎后将其完全暴露于提取溶剂中,然后离心、取上清液的浸渍.振荡法可成为首选的目标物提取方法。〔2〕样品净化有三种方法可供选择,即①硫酸磺化法、@SPE法和③GPC法。“①〞不适合狄氏剂和异狄氏剂的测定。“②〞只能用于含脂量低于1.0%的试样。“③〞是最有效的净化方法。〔3〕SPE法可采用吸附填料〔中性~203〕不少于15g的自制玻璃萃取柱。GPC法需通过测定加标回收率或观察紫外吸收图谱来确定馏分收集时间;收集液需过商品型的中性A1203柱〔1000mg〕进一步净化。〔4〕GC.ECD仪器工作条件:色谱柱温度采用程序升温,初始温度不高于100℃。升温阶梯和速率与检测参数的数量成正比。色谱柱采用中极性色谱柱。假设同时测定DDTs和硫丹,应采用涂膜厚度〔DF〕为0.5“m的色谱柱,其他有机氯农药同时检测也可采用DF为O.25gm的色谱柱。同时检测六氯苯和五氯硝基苯不能用VF.1701MS中等极性色谱柱。〔5〕GC.MS仪器工作条件:可采用EI源的二级质谱分析技术,不采用一级质谱和不提倡采取三级以上的质谱技术。但是,七氯和硫丹I由于一级和二级质谱的信躁比相差不大,故对其分析也可采取一级质谱技术。色谱别离采用VF.1701MS中等极性色谱柱。4.应用该技术研究了长江圆口铜鱼和中华鲟体内中有机氯农药的残留水平。〔1〕HCHs主要蓄积在鱼体肝脏,其次是脂肪组织,肌肉组织中残留量较低,主要为7-HCH所奉献,,8-HCH和6-HCH未检出。3龄以上圆口铜鱼肝脏内的HCHs为30.1~38.7gg/kg,分别较其脂肪和肌肉组织高3.5倍和7倍。鱼体肝脏中HCHs残留量随鱼体重增大而增加,具有显著性差异〔P<O.05〕,但脂肪和肌肉组织中无此规律。中华鲟卵中的HCHs为15.8I-tg/kg,精液中未检出HCHs。〔2〕鱼体各组织中DDT主要p,p'-DDE所奉献,p,p'DDE占DDTs的70.O%左右。DDTs在肝脏中的残留量是其脂肪组织的2~5倍、肌肉组织的20~50倍。不同年龄组鱼体肌肉组织中的DDTs残留量相差不大,但肝脏中的DDTs随其鱼的体重增大而增加,3龄以上圆口铜鱼肝脏中DDTs在410I_tg/kg以上。中华鲟肌肉和卵中DDTs的残留量分别为71gg/kg和521gg/kg,P,p'-DDE占DDTs的90.1%,其中一尾中华鲟卵中的DDTs和P,P'-DDT分别为906gg/kg和73.7gg/kg。中华鲟精液中DDTs未检出。II华中农业大学2009届农业推广硕士学位论文〔3〕P,P'-DDT是DDT的原形物,2龄以上圆口铜鱼肝脏和脂肪组织中,P,P'-DDT均有检出,其P,P’一DDT均值分别为10.2和27.1I_tg/kg,在个别圆口铜鱼样的肝脏组织中到达了55.5"--60.5I-tg/kg。〔4〕比照不同水域的鱼体中HCH、DDT残留量的研究报道,长江圆口铜鱼和中华鲟肌肉组织中HCH和DDT的残留水平较低。〔5〕从中华鲟生活史分析,其体内较高浓度的DDT残留可能来自海洋环境而非长江水环境。关键词:有机氯农药;检测;鱼;电子捕获气相色谱:气相色谱.离子阱.多级质谱;固相萃取;凝胶渗透色谱.乏翟≥≤毒IIIABSTRACTThispaperestablishedamethodfordetecting19kindsofOCPsresiduessimultaneouslyinfishtissuestoimprovethedisadvantagesofcurrentstandardmethodfordetectingOCPsresiduesinanimalderivedfoodinChina.Thedisadvantagesisubiquitoussuchaslessdetection,verboseapproachestoextractthetarget,highwastageofsolvent,faultinessofpurification,hardlyseparatedchromatograrnpeakorthestandardmethodisnotspecificoffishproducts.Theextraction.purificationandchromatogramseparationtechnologywereresearched,andGC.ECDandGC.IT.MS/MSwereutilizedtoestablishthenewmethod・AndweappliedthismethodtoinvestigatetheOCPsresiduesinacipensersinensisandCoreiusguichenotiintheupper-middlereachesoftheYangtzeRiver.Themainpointswerefollowed:1.TheGC.ECDmethodwasresearchedandestablishedasimultaneousdetenninationmethodof19OCPsresiduesinfishtissues.Toextractthetagetcompound,N.hexaneandAcetone〔1:1〕wereaddedtothepoundedsample,andthenthesarnpieWasdissolvedonahighspeeddissolver.GPCandSPEwereadoptedtop谢母theextractionwhenthefatofthesampleWaslowerthan1.O%.NeutralchromatographiccolumnWasutilizedinchromatogramseparation.Thesensitivityrangedbetween0.08"--1.4p.g/L〔S/N=3〕,0.51gg/Lonaverage.Spikedblanksampleswereanalyzedatspikinglevelsof2.0and10gg/kg.Averagerecoverieswerebetween80.2.94.9%,witharelativestandarddeviation〔RSD〕oflessthan10%.LODsranged舶m〔S/N=3〕0.02"-'0.43gg/kg.LOQswerebetween〔sin=lO〕0.07"。1.44I-tg/kg・TheLOQswerelowerthanthemaximumresiduelevels〔MRLs〕setbytheEuropeanUnion.the“Positivelistsystem〞10ppbUniformLimitofJapan,andtheChinesehy矛enicstandardforfishproducts.ThismethodWassuccessfullyappliedintheinvestigationoftheOCPsresiduesinmusculatureandliverofAcipensersinensisandCoreiusguichenotioftheYangtzeRiver.2.GC.IT.MS/MSWasdevelopedforthesimultaneousdeterminationof19OCPsinfishtissues.ThesamplepretreatmentWasthesameasGC・ECDdescribedpreviously.MonitoringdifferentprecursorionsandproductionsinElectronIonization〔E1〕mode.Theexperimentalresultsdemonstratedgoodsensitivityof19targetOCPsinspikedsamples.Thesensitivity,LOQsandbackgroundnoiseofMS/MSwerebetterthanMS.Spikedblanksampleswereanalyzedatspikinglevelsof华中农业大学2009届农业推广硕士学位论文5.0gg/kg,averagerecoverieswerebetween78.8,’--106%,withRSDbetween4.8~11.O%.LODsrangedfrom〔S/N=3〕0.02"-'1.22ug/kg.LOQswerebetween〔S/N=10〕O.10--一4.27gg/kg.ThisresearchobtainedtheCIDvoltageof19OCPs,thusfoundedmassspectrometrydatabaseofthem.ThismethodcallbeappliedtocertifythepositiveresultsofGC-ECD3.ThedetectingprocedureofOCPsresiduesinfishtissues。ROP〔rangeofapplication〕ofpurificationandthekeypointofthetechnologywerecomfirmed.〔1〕Thesampleswerepoundedandcompletelyexposetoextractsolvent,thencentrifugedandobtainthesupematant.Thisliquid—liquidextractionmethodcouldbethefirstchoicefortargetcompoundextraction.〔2〕Generally,therewerethreechoiceforpurification,Sulfonationmethod,olidphaseextraction〔SPE〕andgelpermeationchromatography〔GPC〕.SulfonationmethodwasnotsuitableforDieldrinandEndrindetection.SPEwasonlyutilizedinsamplesofwhichfatWaslowerthan1.O%.GPCwasthemosteffectivepurificationmethod.〔3〕Self-madeglassexractioncolumnconstitedofatleast159absorbentfilling〔A1203〕couldutilizedinSPE.RecoveriesofspikedsamplesmustbetestedinGPC,orconfirmthefractioncollectingtimethroughtheUltravioletasorbtionspectrum.ThecollectionneededafurtherpurifyinA1203〔1000mg〕column.〔4〕GC-ECDinstrumentcondition:thetemperatureofchromatographiccolumnWasheating-upbyprogram,theinitialtemperatureWaslowerthan100。C.Theheating-upstepandspeedwereinproportiontothequantityofthedetectingparameter.NeutralchromatographiccolumnWasadopted.ADF=0.59inchromatographiccolumnshouldbeutilizedinDDTsandthiodansimultaneousdetermination,whileDF=0.25gmchromatographiccolumncoulduseforothers.VF一1701MSneutralchromatographiccolumncouldnotbeutilizedinHCBandQuintozenesimultaneousdetermination.〔5〕GC-MSinstrumentcondition:MS/MScouldbeadopt,andonegradeandmorethanthreegradeMSwerenotadvocated.ButthesignaltonoiseratioofHeptachlorandthiodaninMSandMS/MSweresimilar.ThusMScouldalsobeusedfortheredetermination.VF一1701MSneutralchromatographiccolumncouldbeutilizedforchromatographicseparation.4.ThismethodWasappliedtoinvestigatetheOCPsresiduesinAcipensersinensisandCoreiusguichenotioftheYangtzeRiver.V〔1〕HCHsweremainlyaccumulatedinliver,followedbyfatandmusculature・The7-HCHwasthemajorcomponentofHCHs,p-HCHand6-HCHwerenot0bseⅣed.HCHsinliverof3agedCoreiusguichenotirangedfrom30.1"---38.7I.tg/kg,3.5and7timesmorethanfatandmusculaturerespectively.TheHCHsresidueinliverwaSincreasedwiththeweightofthefish.Butinfatandmusculaturedidnotobeytherule.TheHCHsresidueintheeggesofAcipensersinensiswas15.8pg/kg,whileitwasnotobservedinsperm.〔2〕Thep,p'-DDEWasthemajorcomponentofDDT,P,P’-DDEtookup70%ofDDTs.TheDDTsinliverWas2~5timesmorethaninfat,20~50timesmorethanmusculamre.TheDDTsresidueinmusculaturewasnotdifferentamongdifferentage6sh.butme锄ouIltinliverWasincreasedwithfishweight.DDTsinliverof3agedCoreiusguichenotiWasmorethan410I.tg/kg.DDTsinmusculatureandeggsofAcipensersinensiswere71pg/kgand521lag/kgrespectively,P,P,-DDEtookup90.1%.TheDDTsandp,P'-DDTinoneAcipensersinensiseggsamplewere906lag/kgand73.7I.tg/kgrespectively.DDTswerenotobservedinsperm・〔3〕P,P'-DDTistheoriginalformofDDT,anditWasdetectedoutinliverandfatof2agedCoreiusguichenoti.Theamountofp,p'-DDTwas10.2and27.1lag/kgrespectively.ItWasupto55.5"-60.5I_tg/kginspecificCoreiusguichenotiliversample.〔4〕ComparedwiththeHCHandDDTresidueinotherfishesofdifferentwaterare钆itWaslowerinCoreiusguichenotiandAcipensersinensisofYangtzeRiver・〔5〕Analysisof彳c驷Pnsersinensis’s1if-ehistoryindicatedthatthehighlevelDDTresiduemaynotcomefromtheYangtzeRiverbutmeseaenvironment・KeyWOrds:Organochlorinepesticides〔OCPs〕;Detection;Fish;GC-ECD;GC-IT-MS/MS;Gelpermeationchromatography;Solidph鹤eextractionVI华中农业大学2009届农业推广硕士学位论文常用英文缩写词VII华中农业大学学位论文独创性声明及使用授权书学位论文办如需保密,解密时间年月日是否保密独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得华中农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料,指导教师对此进行了审定。与我一同工作的同志对本研究所做的任何奉献均已在论文中做了明确的说明,并表示了谢意。研牲签乡争厍帆叼年。石月y日猢黼摊铂摊名:彩敞签名日期:口^,睁,钥彤日签名日期:多—夕年多月磊乡日注:请将本表直接装订在学位论文的扉页和目录之间华中农业大学2009届农业推广硕十学位论文第一章文献综述弟一早义陬三示尬1.1有机氯农药的名称和化学结构有机氯农药〔Organoehlorinepestcides,OCPs〕是一类由碳氢氯构成的由人工合成的有机化合物〔有的种类含硫元素〕,目的在于防治、杀灭、驱避或减少任何有害生物〔WaylandJ.Hayes,1975〕。为了更准确的把握有机氯农药的理化特点和分析特征,作者根据P.Kaushik〔2007〕报道,列出了几种有机氯农药的结构式,以期对有机氯农药的气相色谱行为及其检测技术的研究有所帮助。19种有机氯农药化学结构式见表1.1、表1.2和表1.3。1.2有机氯农药的奉献及生产使用情况有机合成农药是1938年瑞士科学家米勒〔P.Miiller〕发现滴滴涕的杀虫活性以后迅速开展起来的,其中的有机氯农药对恶性传染病的控制、农林有害病害的防治等有着非常重要的作用,对人类生命的保护应是一个辉煌的成〔WHO,1967〕,成为20世纪60年代以前世界上产量最高、用量最大的农药品种。1950.1970年间,仅DDT在全世界就使用了约450万吨〔王连生,1991〕,1945.1992年,全球消耗六六六140万吨〔刘相梅等,2001,见表1—4〕。过去在世界范围内曾大规模使用的有机氯农药还有七氯、氯丹、毒杀芬、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、硫丹等。而今热带和亚热带国家和地区仍然把DDT作为控制或消灭疟疾的首选杀虫剂。T.bIcI“j_啊_-_曰’表1.1几种有机氯农药结构式〔1〕[引自P.Kaushik〔2007〕]Table1一lChemicalstructuresofOCPs〔1〕【fromP.Kaushik〔2007〕】鱼体组织中多种有机氯农药残留同时检测技术的研究及其应用表1.2几种有机氯农药结构式〔2〕[引白P.Kaushik〔2007〕]Table1-2ChemicalstructuresofOCPs〔2〕[fromP.Kaushik〔2007〕]S.舯.Pe虬ieidenlfncc心{母cl洲奇;母啪9∞-I剪I口-e.-oHr<o卜-{-<芏卜-I900a—e—a占2∞【鳘】【签】瞄】br一卜知FoH华中农业大学2009届农业推广硕上学位论文表1.3几种有机氯农药结构式〔3〕[引自P.Kaushik〔2007〕]Tablel-3ChemicalstructuresofOCPs〔3〕[fromP.Kaushik〔2007〕】s.DO,Pesticiden撒Di艇蝣丑t皿aIo旱雠gLD弱tO阳嵋Img詹g?R时erenee5丑r口田od■mE■蛐■墨倒墨312.900f钥lBC硼7二S.17j【5I】鱼体组织中多种有机氯农药残留j—J时榆测技术的研究及其应用我国曾经生产及使用的主要有机氯杀虫剂有六六六、滴滴涕、六氯苯、林丹、氯丹及灭蚁灵等。从二十世纪五十年代开始使用至1983年禁止生产的30年间,我国共生产40万吨DDT和490万吨六六六,平均每年约有1万吨的DDT和十几万吨的HCH投入使用〔史双昕,2007;Hua.X.M,1996;见表1.5〕。目前在我国,为了控制林业害虫,对林丹〔99%的丙体六六六称林丹〕的使用仍未完全禁止,DDT作为生产三氯杀螨醇的中间体,仍维持着一定的产量。六氯苯不直接作为农药使用,主要作为生产五氯酚和五氯酚钠的中间体,产量约2000吨。氯丹、灭蚁灵在上世纪80年代初曾停产,因南方地区白蚁危害严重,分别于1988年和表1-4人人人的生产和使用情况【引自刘相梅等〔2001〕】Table1-4TheproductionanduseofriCH[fromtheLiuXiang-Mei〔2001〕]表1—5中国有机氯杀虫剂类POPs的根本情况〔截至2003年〕[引自史双昕〔2007〕】Table1-5TheBasicinformationofPOPsfromtheChina〔2003〕[fromtheShiShuang-Ting〔2001〕]・从1988至2003年的累计产量‘accumulatedquantityofproductionfrom1988to2003year4华中农业大学2009届农业推广硕十学位论文1997年以后又恢复生产。目前我国氯丹年产量在500"--800吨,灭蚁灵年产量在20"-'30吨左右。毒杀芬及七氯均为曾经生产,但早在1980年就己停产。艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂那么从未在我国生产、进口及使用过〔黄俊,2001〕1.3有机氯农药的毒性、危害和环境效应有机氯农药主要包括氯代脂环族碳氢化合物和氯代芳香族化合物。前者主要以六六六及其异构体、艾氏剂、狄氏剂及其异构体、氯丹及其异构体、七氯等为为代表,后者主要以DDT及其异构体、六氯苯等为代表。有机氯农药的毒性较强,半数致死浓度〔LD50〕较低〔Hayes.W.J,1967a.1967b〕,能影响动物酶的活性,对内分泌系统产生干扰,显著影响动物的生殖功能,如P,P’.DDE可导致鲈鱼雌雄比例的改变〔DavidSB,2007〕;能影响鸟类产蛋的质量,使蛋壳变薄〔RateliffeDA,1970;PearcePA,1979〕,幼鸟嘴畸形数量增加等〔Ryckmandp,1998〕,在动物体内也已证实有致畸、致癌、致突变作用。有关此方面的论述请参阅有关专著〔邓南圣,2004〕和美国环境保护局出版的农药文摘〔PesticidesAbstracts〕,它是专门论及农药毒理的唯一主要杂志。有机氯农药的环境效应主要有以下几个方面:〔1〕持久性:有机氯农药结构较稳定,在自然界不易被环境各因素〔物理、化学和生物化学〕所降解,半衰期长达数年甚至几十年。〔2〕远距离迁移性:有机氯农药具有半挥发性.这一特性使得它们易于从土壤、生物体和水体中挥发到大气中并以蒸气形式存在或吸附在大气颗粒物上,随气流产生全球分布。〔3〕生物蓄积性:有机氯农药具有强烈的亲脂性,如DDT在脂肪中的溶解度比水中大5000万倍,为一般农药所没有的现象,这意味着它们易进入生物体的脂肪组织中,沿着食物链产生生物放大,这种生物积累中的生物放大效应可使最高级哺食者体内的有机氯浓度比环境中的浓度高很多个数量级。由于有机氯农药具有以上特性,为了消除包括有机氯农药在内的持久性有机污染物对生态环境和人类健康所造成的巨大危害,2001年,来自100多个国家的环境部长或高级官员共同签署了第一个环境公约——?关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约?,简称POPs〔PersistentOrganicPollutants〕公约,该公约于2004年5月17日正式生效,对我国于2004年11月11日正式生效〔余刚等,2006〕,从而使POPs成为一个全球关注的环境问题。5鱼体组织中多种有机氯农药残留同时榆测技术的研究及其戍用1.4有机氯农药检测技术研究进展1.4.1国内外有机氯农药检测标准方法有机氯农药由于其结构上都含有CI原子〔见其结构图〕,呈一定的负电性,因此可用带有电子捕获检测器的气相色谱仪〔GC.ECD〕对其检测,这成为分析OCPs最经典的方法。随着科学技术的进步,现在用气相色谱.质谱仪〔GC.MS〕特别是气相色谱.多级质谱〔GC.MS/MS〕技术,也能很灵敏地定性定量检测OCPs。因样品类型不同,产生了各种不同的检测标准或方法。1991年,美国官方化学家协会AOAC制定了测定DDT气相色谱方法的技术要求〔AOAC,991.04,1991〕,1983年制定了鱼体中OCPs和多氯联苯〔PCB〕分析的气相色谱方法〔AOAC,983.21,1983〕,1985年制定了硫丹的气相色谱分析方法〔AOAC,976.23,1985〕,1993年制订了水中有机氯杀虫剂分析的气相色谱法〔AOAC,990.06,1990〕,此方法代表了水体中OCPs残留测定的最高水平,29种OCPs分成两组检测,每组目标化合物的色谱峰别离良好,峰型锋利,成为其他类型样品中OCPs多残留检测的范本。上述这些方法仅限于水体的OCPs或鱼体组织中HCH、DDT的测定,不能应用于鱼体组织中六六六、滴滴涕、六氯苯、氯丹、七氯、艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、灭蚁灵、五氯硝基苯、硫丹等农药的多残留同时检测。对畜、水产品中多种农药的检测,日本厚生劳动省制定了GC/MS,此方法能分析检测129种农药,为世界各国用GC/MS法检测动物源食品中多种农药残留打下了根底。同时也制定了水果、蔬菜和茶中艾氏剂、异狄氏剂和狄氏剂残留量检测的电子捕获气相色谱方法,粮食、水果和茶中六六六、滴滴涕、艾氏剂、三氯杀螨醇、狄氏剂、七氟菊酯、氟乐灵、苄螨醚及甲氰菊酯残留检测的电子捕获器气相色谱方法。有关检测方法可查阅日本厚生劳动省官方网站〔http://www.mhlw.go.ip〕和中国食品伙伴网〔http://、^r、^州.foodmate.net〕。我国在粮食、水果、蔬菜、茶叶、饲料、蜂产品、食品、中药材、水体、土壤和动植物中都建立了相应的OCPs残留测定方法〔http://www.foodmate.net〕,但仅限于HCH、DDT的测定。对于水产品中多种农药残留检测,目前仅有商检系统标准〔SN0598,1996〕和用气相色谱.质谱分析的国家标准〔GB/T19650.2006〕。我们在日常工作中发现,前者测定标准中各目标物色谱峰别离度不太好,影响了定量分析;后者检测标准方法中的适用范围对水产品未作“适用性〞规定,方法检测限也不能满足同本“肯定列表制度〞〔Positivelistsystem〕qb10ppb的“一律标准〞〔Uniformlimit〕〔Syoku.AnNo.1129001,29,2005,〕。6华中农业大学2009届农业推广硕士学位论文因此,对水产品中多种农药残留,有必要研究并建立起适合水产品的灵敏度更高,检出限量更低检测分析方法。1.4.2样品前处理方法研究进展如上所述,对多种OCPs残留的同时分析,比拟成熟的方法是水果、蔬菜、粮食等农产品中和土壤、水质等环境样品中的测定,较少见鱼体组织。这是因为鱼体组织含有大量的蛋白质和脂类等物质,可对目标物的分析产生很大干扰,而常用的样品前处理方法较难将其全部去除,从而增大了检测技术难度。鱼体组织中OCPs多残留同时检测,样品前处理的核心技术主要是提取与净化,下面分别论述之。1.4.2.1目标化合物的提取是将样品中的待测组分溶解别离出来的操作步骤。常规提取方法有浸渍.振荡法〔1iquid.1iquidextraction〕、索氏抽提法〔Soxhletextraction〕和超声波提取法〔SU〕,现代开展起来的新技术有超临界流体萃取〔SupercrificalFluidExtraction,SFE〕、基质固相分散萃取法〔MSPD〕、加速溶剂提取法〔ASE〕和固相微萃取〔SPME〕等〔黄骏雄,1997NataliaFidalgo.Used,2007〕。其中SFE、MSPD、ASE和SPME方法可开拓样品前处理的科学技术领域,但处理鱼体组织都存在着这样或那样的不足或不适应。SFE是指利用处于超临界状态的流体为溶剂对样品中待测组分的萃取方法,所需设备较昂贵〔易军等,2002〕;MSPD需与ASE结合起使用,其根本原理是将样品与固相分散剂或支持体一起研磨,使样品中各组分与具有较大比外表积的分散剂充分接触和作用,然后将得到的均匀混合物装入不锈钢萃取池中进行加速溶剂萃取。该技术的最大优点是提取,而净化能力〔功能〕不强。因此该技术分析测定土壤样品效果较好,不适合含蛋白质和脂肪较高的鱼样〔申中兰等,2006〕。ASE是用有机溶剂萃取固体或半固体样品的自动化方法,其突出优点从是有机溶剂用量少、方法快速、待测组分回收率高,但不适合脂类样品的提取且设备较昂贵〔牟士芬等,2001〕。SPME分析速度快,适合蔬菜、水果、水质等样品,假设分析鱼样,会大大增加气相色谱仪被污染的风险〔陈友存,1998〕。而索氏抽提法是一种传统的方法,提取时间长,溶剂消耗量较大。超声波提取法是将样品和提取溶剂放入三角烧瓶中,置于超声波器中振荡萃取,能减轻检测人员的劳动强度,但对于类似虾肌肉这种粘性较大的样品,提取效率不理想〔R.Doong,1999〕。7鱼体组织中多种自|机氯农药残留同时检测技术的研究及其应用浸渍.振荡法是改良了的索氏提取法,先把鱼体组织样品置高速匀浆机上或组织捣碎机上,将其捣碎成糜状,然后称取一定量的样品放入玻璃具塞离心管中,参加提取溶剂,置混匀器上涡旋振荡或置匀质机上搅拌,直至糜状样品成绒状完全暴露在提取溶剂中。该方法提取效率〔或加标回收率〕高,同时分析本钱低、设备简单、操作方便、普及性较强。在现代分析检测科学领域,此方法是应用于动物组织中有机氯农药提取最多的方法。1.4.2.2样品净化鱼体组织中OCPs的残留测定,样品前处理方法中的净化技术是较为重要和关键的技术。无论是运用普通的气相色谱仪,还是选择性强的气相色谱.质谱仪,必要的净化过程是必不可少的。干净的样品可以大大的减少基质对色谱柱和检测器的污染,延长色谱柱和检测器的使用寿命;样品中杂质的去除可提高检测结果的重现性和可靠性,使分析精度能长时间地保持在一个较高的水平。鱼体组织〔或动物源食品〕的样品净化一般有硫酸磺化法〔GB/T5009.19,2003〕、SPE法〔P.Manirakiza,2002〕和GPC法〔AOAC,984.21,1984:王云凤等,2007〕。不能采取传统的“液液萃取〞方法,因为用有机溶剂〔正己烷或石油醚〕去脂类物质的同时目标物也随之被弃掉了,从而影响了加标回收率。硫酸磺化法不适合狄氏剂和异狄氏剂,因为狄氏剂和异狄氏剂在酸性溶液中的回收率非常低〔P.Manirakiza,2002〕。SPE法是利用目标物与背景杂质在不同官能团或不同结构的固相萃取填料中,吸附强度的区别,使它们在不同洗脱溶剂或不同洗脱时间流出萃取柱,从而到达别离目标物和背景杂质的目的。其方式有两种:一是让样品在固相萃取柱上直接流出,应用的条件是在固相填料上杂质应较目标物的有比其高的保存强度,此时而杂质被吸附在萃取填料中,这种方式称正相萃取。正相填料一般有硅胶、氟罗里硅土〔Florisil〕和氧化铝等;二是让杂质直接流出,适合于两者的吸附强度正好相反,目标物保存在萃取柱中,然后选择强度更高的溶剂把目标物洗脱下来,这种方式也称反相萃取。反相填料一般有C18和C8。SPE法的柱容量有限,要求样品提取物的脂肪含量要低,例如20g三氧化二铝柱仅有60mg甚至更低的脂肪处理容量,所以SPE净化方法用于脂肪含量较低的蔬菜、粮食和环境样品的处理,效果较好,比拟适合血液和药物的分析,但SPE技术并不适合从非极性样品〔如正己烷提取液〕中萃取非极性物质〔如有机氯农药〕,也不能有效的去除鱼体组织中含量较高的脂类物质。华中农业大学2009届农业推广硕士学位论文GPC法,是基于体积排除的别离机理,不仅可以用来别离和测定小分子物质。而且还可以分析具有相同化学性质但分子体积不同的高分子同系物〔何曼君等,1990〕。GPC对于定量别离正己烷提取液中的有机氯农药和脂类等组分具有很好的效果。大多数情况下采用SX.3生物珠作为填料〔200-400目〕,别离时油脂等大分子物质首先流出,随后是小分子的目标物。这种方法特别适合于净化含有较高脂肪的样品,目前国际上动物性样品的净化大都采取GPC法,我国的气相色谱.质谱法的国家标准中GPC法也作为标准方法。就目前的检测科学开展而言,GPC是净化含脂量较高样品最先进的方法。综上所述,鱼体组织样品前处理是有机氯农药残留检测方法的核心技术之一,随着科学技术的进步,新的技术不断被采用,如何掌握其原理并在科学研究中融会贯穿的应用,对每一个从事此方面工作的研究者而言是十分重要的。有关样品前处理技术,可以参阅本文参考文献中所附的有关书籍〔江桂斌等,2003;朱坚等,2002〕。1.5有机氯农药在鱼体组织中残留水平的研究进展世界各国对河流中有机氯农药在生物体中残留状况的研究很重视,直至现在,在国外顶级学术刊物上仍有大量的此类文章发表。在我国,先后进行了长江口〔戴国良,1991〕、珠江1:3〔骆世昌,2001〕、白淀洋〔窦薇,1997〕等水域的鱼体中有机氯农药残留水平的研究,但未见长江中上游水域的鱼体中有机氯农药残留水平研究的报道1.6目的与意义1.6.1检测参数的选择检测参数选择是既要去除那些毫无意义的测定种类〔如艾氏剂的衍生物〕,同时需到达检测方法快速和检测效率高的目的。本文检测参数选择了19种OCPs,主要是出于以下几点的考虑:第一,尽量覆盖被定为持久性有机污染物〔POPs〕中的有机氯农药,如六六六、滴滴涕、狄氏剂、异狄氏剂、艾氏剂、氯丹、七氯、六氯苯、灭蚁灵等,这类农药易在动物体内残留,半衰期长,是监控的主要对象。第二,世界各国在食品中都制定了最大残留限量标准〔MRL〕的OCPs种类〔表1-6〕,如欧盟以及意大利、芬兰、法国、德国,日本和中国在水产品〔包括鱼〕、肉类食品、水果、蔬菜、谷物等食品中制定了六六六、滴滴涕、狄氏剂、异狄氏剂、艾氏剂、硫丹、氯丹、七氯、六氯苯、五氯硝基苯、林丹等的MRL。第三,9鱼休组织中多种有机氯农药残留唰时检测技术的研究及其J趟用我国己在动物性食品中制定了单项OCPs测定标准的种类〔如六六六、滴滴涕、五氯硝基苯〕和尚未制定测定方法的种类〔如六氯苯、七氯、氯丹、硫丹和灭蚁灵等〕。第四,我国仍维持少量产量的OCPs种类,如灭蚁灵等。1.6.2检测方法的建立及应用有机氯农药曾经对农业丰收和预防虫媒传染病起到了巨大的积极作用,虽然这类农药现已不使用或限量使用,但有关其科学资料仍然具有参考价值,这也是本研究的意义之所在。而鱼类食品是农产品的一个重要组成局部,它为人们提供了一种重要的膳食蛋白质来源,对一个国家特别是亚洲国家的食品保障发挥着非常重要的作用。然而由于过去滥用农药,使OCPs成为包括鱼类在内的生物体中的最大残留物质,对水产动物和人类健康构成了潜在的危害。欧盟、日本、CAC和中国在鱼体中都设置了最大残留限量。因此水产动物组织中OCPs残留量的检测技术研究,对保护水产动物资源和人们饮食平安等具有重要意义。由于我国一直没有完整的水产动物组织中有机氯农药多残留同时检测的方法,因此通过本研究,可为水产动物农药残留检测和监控等工作提供一种灵敏度更高、检测限量更低的分析技术手段和残留测定方法,为制定水产动物组织中有机氯农药多残留同时检测的农业行业标准或国家标准作技术储藏。这对完善我国水产品质量平安检测技术体系建设、保护人民的饮食健康、打破国际贸易技术性壁垒、深入研究有机氯农药在水生态系统中的残留降解规律、提高我国农残检测能力和水平等具有重要的意义。同时,将GC.ECD和GC.IT.MS/MS方法应用于长江宜昌江段捕获的中华鲟〔人工繁殖后正常死亡的鱼〕和圆口铜鱼组织中有机氯农药的检测,其检测数据对长江鱼类资源与保护具有一定的参考价值。并可为定期、长期和科学地在长江水生态环境中开展有机氯农药的生物学监测,评价长江水生态环境中持久性有机污染物残留状况等提供科学依据。10华中农业大学2009届农业推广硕士学位论文表1.6有机氯农药在各种食品中的最大残留限量〔MIU〕最高残标准名称标准制定国家备注名称食品名留限量StandardNameCategoryMfuLCountryNote〔mg/kg〕O.5食品中农药最大残留限量GB2763-2005水产品1.0无公害食品水产品中有毒有害物质限量NY5073-2003O.05绿色食品鱼NYrr842-2004InformalcoordinationofMRLsestablishedinD订ec6v嚣DDTs牛肉1.093,57,EEC76/895/EEC。86/362/EEC。and90/642/EEC5058N1/98水果、蔬菜、谷1.O食品中农药残留限量标准芬兰、法国、德国DDD+DDE所有食品0.01食品中农业化学品残留限量〔食品卷〕日本肯定列表制度卸.01or3mg/kgO.1食品中农药最大残留限量GB2763.20052.O无公害食品水产品中有毒有害物质限量NY5073-2003水产品O.05绿色食品鱼NYⅡ842-2004HCI-IsInformalCOOl--onofMRLsestablishedinI枷vcsO.393,57,EECmHCH+B-HCH76/895/EEC.86/362/EEC。and_90,“2/EEC5058/V1/98所有食品0.01食品中农业化学品残留限量〔食品卷〕日本肯定列表制度www—mhlw.go却粮食0.02食品中农药最大残留限量GB2763删5七氯牛肉0.2InformalcoordinationofMRLsestablishedinD碱v髓93,57,EECHeptachlor76/895/EEc,86/362/EEC,and90/642/EEC5058Ⅳl佛所有食品0.01食品中农业化学品残留限量〔食品卷〕日本肯定列表制度鱼:0.05mg/kg0.1食品中农药最大残留限量GB2763-2005肉林丹不得检出中华人民共和国农业部公告第235号中国Informalcoordin撕onofMRl_sestablishedinDirectivesLmdmle牛肉0.0202/66,EC76/895/EEc.86/362/EEC,and鲥“2/EEC5058,v1,98所有食品O.Ol食品中农业化学品残留限量〔食品卷〕日本肯定列表制度五氯硝基蔬菜、小麦0.Ol动植物产品农药残留晟高限量欧盟委员会2002/66,EC号指令〔86、假设肉O.01动植物产品农药残留最高限量363、EEC附录二A部Qu幽z即分,2002.7.16〕e所有食品O.01食品中农业化学品残留限量〔食品卷〕日本肯定列表制度硫丹鱼0.004食品中农业化学品残留限量〔食品卷〕日本肯定列表制度狄氏剂InformalcoordinationofMRLsestablished缸Dh_ecbv嚣DIieldrin牛肉0.293/57,EEC76/895/EEC.86/362/EEC.and90/“2/EEC5058~I/98InformalcoordinationofMRLsestablishedinDirectives艾氏剂牛肉O.293/57/EEC76,895/EEC.86/362/EEC,and90,642/EEC5058M/98Aldria所有食品O.01食品中农业化学品残留限量〔食品卷〕日本肯定列表制度艾氏剂+狄氏剂InformalcoordinationofMILLsestablishedinDirectives异狄氏剂牛肉O.0576,895/EEC.86/362/EEC,and90/“2/EEC5058/V1/9893/57/EECEadrin所有食品0.005食品中农业化学品残留限量〔食品卷〕日本肯定列表制度InformalcoordinationofMRLsestablished缸Directives六氯苯牛肉O.293/57/EEC7“895/EEc,86/362,EEC.皿d901642/EEC5058,v们瞎HCB所有食品0.Ol食品中农业化学品残留限量〔食品卷〕日本肯定列表制度InformalcoordinationofMgLsestablished缸Directives氧丹牛肉0.0593/57,EEC76,895/EEC.86/362/EEC,锄ad90/642/EEC5058/Vi/98Chlordaae所有食品O.01食品中农业化学品残留限量〔食品卷〕日本肯定列表制度鱼:0.05m非g注:此外t艾氏剂,氯丹、狄氏剂、林丹在水果、蔬菜、谷物等食品中的残留限量,意大利、芬兰、法国、德国等均制定了标准,一般为0.01—0.05m鲥晦鱼体纽织中多种有机氯农药残留同时检测技术的研究及其应用第二章电子捕获气相色谱法同时测定鱼体组织中19种有机氯农药鱼类食品是农产品的一个重要组成局部,它为人们提供了一种重要的膳食蛋白质来源,对一个国家特别是亚洲国家的食品保障发挥着非常重要的作用。亚洲人对鱼类的需求占全球鱼类总需求量的60%,而中国就占了其中的90%。然而由于过去滥用农药,使OCPs成为包括鱼类在内的生物体中的最大残留物质〔JorgeLuizRaposoJ曲_ior,2007〕。具有强烈亲脂性的OCPs容易在小型水生生物组织中产生生物积累并能沿着水生食物链生物放大,使其在鱼体组织中的残留量比环境中大几千倍〔K1lrtW,2003;AnLi,2007〕,从而对水产动物和人类健康构成潜在的危害。欧盟、日本、CAC和中国在鱼体中都设置了最大残留限量。因此鱼体组织中OCPs残留量的检测技术研究,对保护水产动物资源和人们饮食平安等具有重要意义。随着科学技术的进步,越来越多的分析技术被应用于OCPs的残留检测〔NataliaFidalgo-Used,2003;GB/T19650.2006:GB/T20772.2006〕,其中GC.ECD法仍然是一种非常有效的经典检测方法,被广泛地应用于环境介质、农产品和动物性食品中OCPs的测定。然而以上这些GC.ECD检测方法不适合鱼体组织中多种OCPs的同时测定,其主要原因是净化技术或者是仪器工作参数的选择不当。鱼体组织中OCPs多残留同时检测技术有两个难点,一是基质中是含有大量的脂类物质如脂肪酸、醇、甘油酯等,净化不彻底的样品很容易污染GC.ECD仪器系统。二是同时分析19种OCPs,要求GC.ECD的工作条件到达最优化,否那么会因为色谱峰完全重叠或局部重叠以及色谱峰峰型不锋利等问题而导致检测结果不准确。可能是由于此原因,目前鱼体组织中OCPs多残留同时分析的气相色谱技术没有得到较大的进展,很多研究者都把注意力放在对样品净化技术和色谱峰别离要求不是很严的质谱技术上〔JongkiHong,2004〕。然而,相对而言,GC.ECD技术对OCPs的分析具有很好的选择性、很高灵敏度和较低的检出限量,并且同时具有操作简单,检测本钱低的特点,更重要的是GC.ECD仪器普及程度广,一般实验室均有配备。因此,如果在GC.ECD检测方法中采用适合农残别离的毛细管色谱柱,优化仪器工作条件,并采取有效的样品净化技术,那么GC.ECD方法应该可以很好地应用于鱼体中OCPs多残留同时检测。华中农业大学2009届农业推广硕士学位论文分析化学的流行趋势是向单次进样能够同时检测多种被分析物的快速多残留分析方法开展。本文用草鱼肌肉组织作为实验材料,在现存的方法根底上改良和开展了同时测定鱼体中OCPs的ECD方法。提取、净化和仪器条件最优化都得到了实验。回收率和19种OCPs峰的别离是令人满意的。检出限低于MRL。本技术的实用性和高灵敏度在长江园口铜鱼OCPs残留量的测定中得到了证明。2.1材料与方法2.1.1仪器与设备CP.3800GC.ECD仪〔Varian,USA〕;AccuPrepTM自动凝胶色谱仪〔J2Scientific,USA〕;自制固相萃取〔Solidphaseextraction,SPE〕柱:玻璃柱高250IIllTI,外径25mill,从底部起顺序填加“1.2〞中的15gAl203、1.5g脱脂棉和25g无水Na2S04,用一根细木棒轻敲外壁,使其紧密,现用现做。BiichiR.200旋转蒸发仪产自瑞士;cucinaHR2860厨用捣碎机〔PHILIPS。China〕和PT2100高速分散机〔Kinematica,Littan/Luzem,Switzerland〕分别产自中国苏州和瑞士。2.1.2药品与试剂乙酸乙酯、丙酮、正己烷和环己烷均为农残级〔美国J.T.Baker公司〕;无水硫酸钠和中性氧化铝由上海国药集团化学试剂出品,使用前在650℃的马弗炉中灼烧4h,冷却至100℃左右时置枯燥器中,备用。弗罗里硅土柱〔1000mg〕和中性氧化铝柱〔1000rag〕均来自美国Varian公司;脱脂棉:正己烷洗涤后枯燥备用。有机氯农药标准品:六六六〔仅.HCH、口.HCH、y-HCH、6-HCH〕、滴滴涕〔即'-DDE、o,p’-DDT、P,P’-DDD、p,p'DDT〕、六氯苯〔Hexachlorobezene,HCB〕、七氯〔Heptachlor〕、硫丹I〔EndosulfanI〕、硫丹¨〔EndosulfanII〕、艾氏剂〔Aldrin〕、狄氏剂〔Dieldrin〕、异狄氏剂〔Endrin〕、五氯硝基苯〔Quimozene〕、反式氯丹〔trans.Chlordane〕、顺式氯丹〔cis.Chlordane〕和灭蚁灵〔Mirex〕均由中国国家标准物质制备中心提供。以上各标准品的质量浓度均为100J-tg/mL。2.1.3试验材料草鱼体重不超过500g,在本地农贸市场上购置,鱼体离水死亡后取其背部肌肉作为实验材料。铜鱼样采自中国湖北宜昌庙嘴江段〔30。41732.1977N,111。16748.7l77E〕捕捞的野生个体,取其背部肌肉和肝脏作为检测材料。13鱼体组织中多种有机氯农药残留同时检测技术的研究及其戍用2.1.4试验方法2.1.4.1色谱条件色谱柱:CP.SIL24CB/MS『30mx0.25nlITl〔i.d〕,DF=0.5grn]〔Varian,USA〕。进样口温度:230℃;检测器温度:310℃。柱温程序:初始柱温80℃,维持1.0min;10℃/min升至180"C,维持24min;20℃/min升至240℃,维持10min;30。C/min升至275℃,维持10min,以确保所有样品组分流出。载气:高纯氮气〔99.999%〕;柱流速:2.5mL/min;分流模式:不分流,进样量:1.OpL。凝胶渗透色谱〔Gelpermeationchromatography,GPC〕系统:采用AccuPrepTM自动凝胶色谱仪〔J2Scientific,USA〕。净化柱:400minx25mill,内装Bio.ReadsSX.3填料;检测波长:254hill;流动相:乙酸乙酯.环己烷〔1:1〕,流速:5mL/min;进样量:5mL;馏分收集的起始时间为7.5min--一20min。2.1.4.2标准溶液的配制和标准曲线制定吸取1.0mL19种有机氯农药标准品于25mL具塞容量瓶中,用正己烷定容至刻度,配制成4I-tg/mL的19种OCPs混合标准储藏液,.18。C冰箱中冷藏保存。测定时吸取一定量的储藏液,配制成含19种OCPs浓度为0.02、O.1、0.2、0.4、O.8、0.1I_tg/mL的系列标准溶液,取1“L进样分析。以质量浓度〔X〕为横坐标,峰高〔Y〕为纵坐标绘制标准曲线,计算出回归方程和相关系数。2.1.4.3样品前处理样品处理取鱼体背部肌肉,切成不大于2x2x2锄的小块状,放入厨用搅拌机中,搅拌成糜状后用铝箔纸包裹,装入塑料袋中;肝脏、卵和脂肪组织样用高速分散机匀浆后,放入小玻璃瓶中;均置于.18℃冰箱中冷冻保存,备用。提取称取解冻后的糜状鱼肌肉样5.0g,或肝脏、卵、脂肪组织样1.Og,放入50mL具塞玻璃离心管中,参加20mL丙酮+正己烷〔1:1〕溶液,置高速分散机中搅拌1min提取目标物;参加15mL2%的硫酸钠溶液,旋涡振荡O.5min后放入离心机中,4000r/minrpm离心10min。取上层正己烷溶液,在36℃的旋转蒸发仪上浓缩至5mL左右,待净化。假设以脂肪计,将上层正己烷接入已称重〔精密度为0.0001g〕的梨形瓶中,将其放置在36℃的旋转蒸发仪上浓缩至近干。取下梨形瓶,通入氮气,吹干残存的溶剂。梨形瓶称重,其质量之差即为试样中的脂肪量。净化SPE法:给每一个样品准备一支自制的SPE玻璃萃取柱,依次参加20mL丙酮和20mL正己烷洗涤柱子,弃掉洗涤液。将待净化的正己烷溶液全部移入柱14华中农业大学2009届农业推广硕士学位论文中,参加60mL正己烷.乙酸乙酯〔1:1〕淋洗液,收集10mL以后的滤液于梨形瓶中。将梨形瓶在36℃的旋转蒸发仪上浓缩至0.2mL左右时移出,转移至另一支5mL刻度离心管中,用正己烷定容至1.0mL,供GC.ECD分析用。GPC与SPE联合净化法:将待净化液注入GPC仪,收集7.5~20min流出的馏分,置40℃旋转蒸发仪浓缩至近干时移出,参加2mL正己烷,振荡溶解残留物,移入被正己烷活化了的商品型中性氧化铝柱中,弃去流出液,参加10mL正己烷.乙酸乙酯〔1:1〕淋洗液,收集流出液,后续步骤同SPE法。I注J:脂肪含量低于1.0%试样的净化可应用SPE法;GPC与SPE联合净化法的应用不受限制。2.2结果与分析2.2.1提取溶剂及其用量OCPs具有强烈的亲脂性使其蓄积在动物脂肪中,分析检测残留在动物组织样品中的OCPs,首先要利用有机溶剂尽可能地把样品中的脂肪提取完全。由于脂肪能溶解在大多数有机溶剂里,所以在本研究中主要考虑提取溶剂的用量。在本实验中,每次10mL连续3次用丙酮.正己烷〔1:1〕溶剂提取同质处理的鱼脂肪组织样,结果说明,2g脂肪试样用20mL溶剂能使脂肪提取率到达99.9%〔表7〕。表2.7提取溶剂的量对鱼样中脂肪的提取率Table2-7Percentrecoveryf沁mspikedfishoilsamplesinrelationtosamplewoghtandextractionvolume〔%〕样品Sample样品量Sampleweight〔g〕萃取溶剂量Volumeofextract〔mL〕F哪硎∥’:9蛆9.8,‘2.’;筹而〔2〕两个平行样的平均值〔Meanoftwomeasurernents,n=2〕2.2.2SPE净化在本研究中,作者反复试验了商品型中性A1203柱、Florsil硅土柱和自制的由灿203.脱脂棉.无水Na2S04组成的SPE净化柱对脂肪的吸附能力以及对加标回收率的影响。洗脱液采用正己烷.乙酸乙酯〔1:1〕,被净化液为lmL同质处理了的肌肉提取液〔4份〕,其中脂肪量约为0.0384g,加标浓度为2.O肛g/kg。实验结果说明,这3种SPE柱都不能很好地兼顾脂肪吸附率与加标回收率的统一。A1203和Florsil柱去脂率到达99%时,加标回收率却≤50%;增加洗脱液至4mL,虽然回收率到达了90%左右,但此时却约有40%的脂肪从柱中流出〔图2.1〕。鱼体组织中多种有机氯农药残留同时检测技术的研究及其应用EluentVolume〔mL〕图2.1.A110,柱和Florisil柱的去脂率和加标〔2.0ug/l〔g〕同收率的比拟.a与b:A1203柱和Florisil柱的pl收率。C与d:AI:03柱和Florisil柱的去脂率.Fig.2-1.Relationshipbetweeneluentvolumeonfatadsorptionandmeanrecoveryfromspikedsamples〔2.0∥kg〕usingAI:O,andFlorisilcartridges.aandb:recoveryfromA1203andFlorisil..Candd:fatadsorptiononAI,03andFlorisil,respectively.表2-8自制A1203.cottonw001.Na2S04SPE柱的去脂率和加标回收率Table2-8EffectofA1203contentinhomemadeAI!03一cottonwool-Na2S04SPEcartridgesonfatadsorptionrand坚Q∑型l望竺2固相萃取柱SPEpadding洗脱液Elutriant〔mL〕20304050607080‘:19OCPs平均加标|口J收率/平均脂肪吸附率〔%〕〔Valuescorrespondtoamountof19OCPsrecoveryoffatadsorbedandpercentage,%〕表2-9自制A1203.cottonwool-Na!S04柱的去脂效果!!坠!!兰:!曼鱼望i∑旦!笪!Q£旦Q坐旦翌塑曼墨£呈!!堕巫垒g竺i翌鱼!!塑竺∑型!坠兰!!!!SizeormusclefissuesampiecmL〕〔2〕fa:塞帮l1.52399.0±3.9’99.2±2.990.5±3.366.3±3.4〔1〕:洗脱液为60mL〔Eluentvolume260mE〕.〔2〕:1mL肌肉提取液含0.0384g脂肪〔1mLExtraction=0.0384gFat〕A1203和Florsil柱不能满足实验设计要求的原因可能与柱中填料的量较少有关,因此作者增加了中性A1203量,试验了自制SPE柱的去脂效能。从表2.8可看出,由A1203.脱脂棉.无水Na2504组成的SPE净化柱吸附了98%以上脂肪的同时能使平均加标回收率到达90%左右。但是增加A1203量1倍,并不能显着提高华中农业大学2009届农业推广硕上学位论文SPE柱吸附脂肪的能力。在此根底上进一步试验发现,自制的SPE柱只能吸附约为0.0576g的脂肪〔表2~9〕。作者认为,SPE柱吸附脂肪能力较差的原因与OCPs强烈亲脂性有关。当脂肪被SPE柱吸附时,OCPs随着脂肪被吸附,其结果是回收率偏低;当增加洗脱液量试图将SPE柱中的OCPs洗脱时,脂肪也会随之流出。2.2.3GPC净化通过测定收集液的加标回收率或者观察GPC紫外吸收图谱实验来确定馏分收集时间。本实验显示,馏分收集的时间范围为5"-'20min时的回收率为90%左右〔图2.2〕;19种OCPs在254衄紫外最大吸收峰的范围是10""20min〔图2—3〕,OCPs中的HCB首先被洗脱,为7.5min。综合考虑,本方法把馏分收集和结束时间设定为7.5~-20min。100806040200∥气。、2j…一…一一…一~一~…%豫:—自,——口7{’ll∥:;r夏鼎一,nm彩〞〞…9獬……“写………—〞。缪2∞o≯“.A_舢:j;\j重。.?il晏10∞j,;\,曲It唑。..一J:∑k二0珈——————_____-_e=—L—————————:皇--嘞伽10-2…0蚴玑…j£07j=‘0耐1251£017。¨m。Ti=e〔min〕’7图2-2GPC法不同时间段的馏分中19种OCPs的加标同收率图2.319种OCPsGPC紫外吸收图Fig.2-2.Percentrecovery〔spikedwith2.0I.tg/kg〕fromvariousFig.2-3UltravioletabsorptionGPCGPCelutionperiods.ThetimesrepresentthecollectionperiodehromatogramrelativetOsampleintroduction.2.2.4GC-ECD的工作条件测试了几种不同极性的色谱柱,实验结果显示〔均为美国Vanian公司产品,见图2.4中的a~d〕,中等极性色谱柱的别离能力好于VF.5MS非极性色谱柱,固定液涂膜厚度〔DF〕为O.5pan的好于0.25gm的色谱柱。本方法所选择的CP-SIL24CB/MS〔DF=0.5岬〕色谱柱对19种OCPs的色谱行为表现为各组分能完全别离,且峰型锋利,对称,不拖尾〔图2-4a〕。虽然涂膜厚的色谱柱在高温时柱流失会增大,使谱图上的尾部基线有一点上飘,但不影响结果分析。2.2.5方法技术指标灵敏度是测定各组分浓度不相同的OCPs混合标准溶液的电位响应值。在信之o>o譬叱孚鱼体组织中多种有机氯农药残留同时枪测技术的研究及其应用图2-4不同极性色谱柱〔a~d〕别离效能、方法灵敏度测试〔e〕和长江铜鱼肝脏中OCPs色谱图〔f〕[色谱峰号见表11】Fig.2.4.Chromatogramobtainedfortheanalysisofseparationperfbrmancetestofchromatogrameolumn〔a~d〕.andsensitivitytest〔e〕andOCPsinBronzegudgeonliversamples〔f〕byGC—ECD.[ThenumberofpeakseeTable1l】躁比S/N=3时GC.ECD均能识别19种OCPs混标中每一个组分〔图2.4e〕,其中cis-Chlordane和P,P’一DDD的灵敏度相对较低,为1.4ng/mL,a・HCH、Quintozene和7-HCH的灵敏度最高,响应浓度低于0.09ng/mL。19种OCPs的平均灵敏度为0.51ng/mL〔表2-10〕。线性关系是测定2、10、20、40、80、100ng/mLOCPs系列混合标准工作溶液并由VarianStar#1色谱软件自动计算完成,表2.11显示,19种OCPs的相关系数均≥0.990。方法准确度通过加标回收率的测定来实现。在定量检测限下,连续测定5个平行样,扣除空白样中残留的一些杀虫剂,分别计算SPE法和GPC法的回收率和相对标准偏差〔RSD〕。结果说明〔表2.12〕,190CPs中的各组分回收率在69.9~109.7%范围内,RSD为4.1%~9.6%。其中GPC和SPE净化方法的算术平均值分别为82.1%和93.3%,RSD分别为8.2%和4.5%,SPE净化法的回收率和精密度略好于GPC净化法。如瑚知啪啪∞o如瑚卸啪啪∞∞笛加b,o眦o^Ⅲ鲁^Ⅲ鲁名华中农业大学2009届农业推广硕士学位论文表2.10方法灵敏度!生!曼兰:!Q:墨婴型尘型!!!竺箜鱼!Q翌苎杀虫剂Pesticities〔ngJmL〕mVoitsPeakHdgh‘〔1〕:仪器的本底噪声为O.117mv〔Baseli地∞i辩WaSO.117mv表2.1119种有机氯农药的保存时间、线性范围、相关系数、检测低限、定量下限及铜鱼样测定结果Table2-11Retentiontime〔RT〕,linearrange,correlationcoefficient〔R2〕,limitofdetection〔LOD〕,andlimitofquantification〔LOQ〕for19OrganochlorinepesticidesanalyzedbyGC・ECDandanalysisresultsofBronzegudgeonsamples〔!ug/kgWwt〕〔1〕GC-ECD的信号响应值的最大量程设为1000my〔ThefullecaleofGC.ECDsi掣zalmp0Imw∞set1000mY〕.〔2〕对应的信/噪比为3〔CozrcslxmdmgtOS/N=3〕.〔3〕对应的信/噪比为10〔Correspondin910S/N=10〕〔4〕ND:未检出〔ND:nodctec-tion〕恶幂豢豢豢罨荔豢豢检测限在加标回收率试验的根底上计算本方法的检测低限〔LOD,S/N=3〕和定量下限〔LOQ,S/N=10〕。结果说明〔表2-11〕,19种OCPs的LOD和LOQ分别为0.02"---'0.43I.tg/kg和0.07"-。1.44肛g/kg,平均值分别为0.13I.tg/kg和0.46pg/kg。2.2.6实际样品测定运用本方法检测了长江铜鱼组织中OCPs的残留量,结果说明〔表2.11,图2-4f〕,n-HCH、Quintozene、fl-HCH、Hcptachlor、@-HCH、Aldrin、Dieldrin、Endrin和EndosulfanIl等9种有机氯农药〔或其异构体〕未检出,其它10种OCPs有检出。残留量最大的是P,P'-DDE,肌肉和肝脏组织中残留量分别为44.3pg/l〔g和201.4I_tg/kg〔wwt〕2.3小结与讨论2.3.1目标物的提取20华中农业大学2009届农业推广硕十学位论文待测物提取技术是一个非常活泼的研究领域,然而无论是采用哪种技术,其目标都是为了追求待测物最大量提取的同时,尽可能的降低溶剂消耗和提高检测工作效率。NataliaFidalgo.Used〔2007年〕详细地评述了生物样品中农药的各种提取方法与研究进展。作者针对鱼样中蛋白质和脂肪含量较高和待测物脂溶性强等特点,改良了索氏〔Soxhletextraction〕提取技术,即采用先将试样置匀浆机上捣碎其组织,然后参加溶剂在高速分散机上搅拌,使试样完全并均匀地暴露在提取溶剂中的浸渍.振荡方法。本实验显示,改良后的提取方法简单、快速,消耗溶剂较少。2.3.2净化方法有机氯农药的测定,试样净化只有三种方法可供选择,即硫酸磺化法、固相萃取法和凝胶色谱法。硫酸磺化法可显著降低狄氏剂和异狄氏剂的测定回收率,因此不能应用于狄氏剂和异狄氏剂的测定。对SPE净化方法,中性~203和Florsil硅土柱净化能力的实验结果说明,这两种填料均仅能吸附试样中50mg的脂类物质,其净化能力较差。而且SPE净化方法可使某些目标物的回收率很低〔K.Patel,2005〕,我们在研究中也发现,5-HCH、Heptachlor、Dieldrin和Endrin较难洗脱。当增加洗脱液量试图将目标物洗脱的同时也增大了脂类物质随之被洗脱的风险,因此SPE净化方法不仅溶剂消耗量较大,而且只能应用于脂类物质的绝对量小于50mg的试样净化。鱼体中脂肪的去除,GPC被认为是最为有效的方法。GPC技术是基于小分子物质〔如OCPs〕进入具有分子筛性质的凝胶孔隙中而被吸附,大分子物质〔如脂肪等〕那么直接通过凝胶颗粒的空隙流出色谱柱,从而使小分子与大分子物质得到别离,因此填充柱是否被污染是影响测定回收率的关键因素之一。由于目标化合物种类、样品基质、净化柱规格和流动相流速的不同,导致馏分收集起始时间有较大的差异,所以研究者需要通过实验来确定馏分收集时间,确定的方法是测定收集液的加标回收率或者观察GPC的紫外吸收图谱。本方法中GPC法的加标平均回收率为80.2%~83.9%,RSD为6.7%~9.6%,较SPE法差,这与EricJover〔2002年〕报道相一致。其原因之一可能是鱼样基体复杂,存在的小分子物质容易被填料吸附,造成填充柱局部堵塞,使少量目标物未被吸附而随杂质流出。值得注意的是,由于GPC与SPE净化技术的原理不一样,从GPC法收集的鱼体组织样中仍存在很多小分子物质,使仪器背景噪声增大并可能干扰分析结果2l鱼体组织中多种有机氯农药残留同时检测技术的研究及其应用〔图2—5ChomatogramI〕。作者将GPC净化后的样品浓缩至约为2mL后的再过A1203柱进一步净化,大大降低了杂质峰对测定结果的干扰〔图2-5ChomatogramII〕。图2.5GPC和SPE柱联合净化鱼肌肉组织空白样的色谱图Fig.2-5.GaschromatogramoffishblanksampleEffectofsecondclean-upstepusingA120scolumnsOilGPCsamplepurity.ChromatogramI:sampledirectlyfromGPC.ChromatogramII:sampleafterGPCandpassagethroughA1203column2.3.3GC-ECD工作参数的优化GC.ECD仪工作参数主要有进样口温度、检测器温度、柱温、色谱柱类型等,其中色谱柱类型的选择和色谱柱的升温程序是最重要的两个参数。色谱柱温应采用程序升温方式,初始温度不高于100℃。否那么易造成色谱峰拖尾或峰别离不完全,不同类型的毛细管色谱柱对目标化合物的别离有着较大的影响。

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