一种谷物中持久性有机污染物的同时分析方法与流程

文档序号:28556777发布日期:2022-01-19 16:15阅读:208来源:国知局
一种谷物中持久性有机污染物的同时分析方法与流程

1.本发明涉及分析化学技术领域,具体涉及一种谷物中持久性有机污染物的同时分析方法。


背景技术:

2.持久性有机污染物是一系列具有长期残留性,高毒性,生物累积性,半挥发性,可以通过大气、水和生物等介质进行长距离迁移,对环境和生物体有严重危害性的天然或人工合成的有机污染物。有机氯农药,多氯联苯,多溴联苯醚是典型的人工合成的持久性有机污染物,广泛存在于环境介质之中。研究表明,多氯联苯,有机氯农药和多溴联苯醚等持久性有机污染物具有神经毒性,细胞毒性,可能导致人和动物等生物体的内分泌失调,免疫障碍,并可能引发癌症。持久性有机污染物可以通过食物链,在生物体中进行累积,最终危害人体健康。人体中有90%的持久性有机污染物通过受污染的食物摄入。小麦,稻谷和玉米是我国主要粮食作物,也是我国人民生活中的主要食物。环境介质中的持久性有机污染物可以通过灌溉水,土壤和空气进入到这些谷物植株之中,并可能在其籽粒中进行蓄积。因此,谷物中可能存在的痕量持久性有机污染物,这成为危害人们身体健康的安全隐患,需要对其进行检测分析。
3.谷物可能受到多种持久性有机污染物的污染,但是目前研究主要是针对有机氯农药,多氯联苯或多溴联苯醚单一种类的检测分析,还没有对有机氯农药,多氯联苯和多溴联苯醚同时检测分析的报道。
4.另一方面,谷物等植物样品中持久性有机污染物的含量极低,同时会受到谷物中其它有机物质的干扰,所以需要进行充分提取后再进行净化富集,并采用高灵敏度的分析方法进行检测。目前,谷物等植物样品的样品前处理方法主要有采用索氏提取,加速溶剂萃取,微波辅助萃取,超声辅助萃取以及quechers法进行持久性有机污染物的提取,一般操作比较复杂,耗时长,需要昂贵的仪器,或提取效率低。目前,样品提取物的净化通常采用硫酸洗涤或凝胶渗透色谱(gpc),但是这些方法存在操作复杂,成本高,有一定危险,使用较多洗脱剂等缺点。复合硅胶柱是另外一种常用的净化方法,但是复合硅胶柱的制备需要多种材料,价格高,同时进行净化时需要使用大量的洗脱剂。而对于多氯联苯,多溴联苯醚和有机氯农药的检测分析,一般需要较高灵敏度的分析仪器进行分析。
5.最常用的仪器是气相色谱-电子捕获检测器(gc-ecd),气相色谱-质谱检测器(gc-ms)和高分辨气相色谱-高分辨质谱法。但是,采用gc-ecd进行分析时,只能通过保留时间一个参数来进行定性,易受基质干扰,出现假阳性的结果,造成误判,并不适用于复杂基质中多化合物的同时检测分析。气相色谱-质谱是高灵敏度,高准确性的分析方法,采用质谱为检测器,可以根据质谱谱图进行待测物的定性分析,是多组分分析的理想方法。但是,低分辨质谱在全扫和选择离子的模式下,很多情况下仍然会受到基质的干扰,影响检测的灵敏度和定性准确性。高分辨质谱(hrms)通过增加质谱分辨率,提高特征离子的选择特异性,从而在去除基质干扰的同时,提高检测的灵敏度,是目前持久性有机污染物的分析的确诊方
法。但是,高分辨质谱的操作复杂,对人员要求高,而且价格昂贵,并不十分适合大规模的常规检测。


技术实现要素:

6.为此,本发明实施例提供了一种谷物中持久性有机污染物的同时分析方法,以解决上述现有技术中存在的问题。
7.为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
8.本发明实施例提供了一种谷物中有机污染物的同时分析方法,包括以下步骤:
9.s1、去除谷物样品中的杂质,然后对其进行脱壳和脱粒,得到谷物籽粒,将谷物籽粒洗净晾干后研磨成粉末;
10.s2、用有机溶剂提取出粉末中的有机污染物,得到提取液;
11.s3、将提取液用净化填料为22%-55%酸性硅胶的固相净化柱净化,得到待分析污染物溶液;
12.s4、采用气相色谱-三重四级杆-串联质谱联用仪对待分析污染物溶液中的靶标有机污染物进行定性定量分析;靶标有机污染物包括:
13.7种含氯农药,其具体为alpha-六六六、beta-六六六、gamma-六六六、delta-六六六、epsilon-六六六、2,4'-滴滴涕、4,4'-滴滴涕;
14.7种指示型多氯联苯,其具体为2,4,4'-三氯联苯、2,2',5,5'-四氯联苯、2,2',4,5,5'-五氯联苯、2,3',4,4',5-五氯联苯、2,2',3,4,4',5'-六氯联苯、2,2',4,4',5,5'-六氯联苯、2,2',3,4,4',5,5'-七氯联苯;
15.13种指示型多溴联苯醚,其具体为4-溴联苯醚、4,4'-二溴联苯醚、2,3',4-三溴联苯醚、2,4,4'-三溴联苯醚、2,2',4,4'-四溴联苯醚、2,2',4,4',5-五溴联苯醚、2,2',4,4',6-五溴联苯醚、2,2',4,4',5,5'-六溴联苯醚、2,2',4,4',5,6'-六溴联苯醚、2,2',3,4,4',5',6-七溴联苯醚、2,2',3,4,4',5,5',6-八溴联苯醚、2,2',3,3',4,4',5,5',6-九溴联苯醚、十溴联苯醚。
16.优选地,步骤s4中,定性定量分析时所用参数具体为:
17.进样口初始温度90-150℃,并在1min内升温至310℃;
18.进样量为1-2μl;
19.色谱柱为15m长弱极性色谱柱;
20.载气为氦气,流速设为1.2-1.5ml/min;
21.柱温箱初始温度为60-100℃,终点温度为320℃;
22.传输线温度为290-300℃;
23.质谱源采用ei源,离子源温度设为290-300℃;
24.q1、q3四极杆温度均设为150℃-200℃;
25.设有碰撞气和淬灭气;碰撞气为氮气,淬灭气为氦气;
26.设置每个靶标有机污染物的每个离子对的驻留时间,使每个质谱色谱峰的扫描点为12-20个。
27.优选地,步骤s4中,定性定量分析具体是:每个靶标有机污染物均以保留时间、两对特征前级离子-碎片离子对及其相应比例进行定性分析,以定量离子对进行定量,定量时
采用标准曲线法,以内标法定量。
28.进一步地,定性定量分析的操作流程具体是:
29.流程a、采用气相色谱-三重四级杆-串联质谱联用仪进行分析检测,质谱采用全扫模式,得到待分析污染物溶液的总离子流色谱图,根据每个峰的质谱图进行鉴定每个靶标有机污染物,确定其保留时间;
30.流程b、气相色谱-三重四级杆-串联质谱联用仪分别在全扫scan模式、子离子扫描product模式下操作,根据响应强度,确定每个靶标有机污染物的特征前级离子和碎片离子,每个靶标有机污染物分别选择两对特征前级离子-碎片离子对,根据确定特征前级离子-子离子对,对碰撞能(ce)进行优化,确定每对特征前级离子-子离子对的最优碰撞能;计算确定每个靶标有机污染物的两对特征前级离子-碎片离子对之间的比例;
31.流程c、将7种含氯农药的10μg/ml混合标准溶液、7种指示型多氯联苯的10μg/ml混合标准溶液、13种指示型多溴联苯醚的10μg/ml混合标准溶液按照体积比1:1:1混合,之后分别加入适量2,2',3,4,4',5',6-七溴联苯醚、2,2',3,4,4',5,5',6-八溴联苯醚、2,2',3,3',4,4',5,5',6-九溴联苯醚、十溴联苯醚的50μg/ml单独标准溶液,然后用异辛烷进行稀释,得到混合标准工作液,将混合工作液稀释为一系列浓度梯度溶液,向每个浓度梯度溶液中均加入定量内标物,采用气相色谱-三重四级杆-串联质谱仪进行分析,得到靶标有机污染物的质谱色谱;
32.流程d、对每个靶标有机污染物的两对特征前级离子-子离子对的质谱色谱峰进行积分,计算峰面积,之后采用内标法,分别以每个靶标有机污染物与定量内标物的浓度比为横坐标,分别以每个靶标有机污染物的定量离子对的质谱色谱峰面积与定量内标物的定量离子对的质谱色谱峰面积比为纵坐标,制作标准曲线,进行线性回归拟合;
33.流程e、选择流程a中得到的待分析污染物溶液的总离子流色谱图,根据流程b中选择的特征前级离子-碎片离子对质谱色谱图,计算每个峰的保留时间,每个靶标有机污染物的两个特征前级离子-子离子对的质谱色谱峰面积及相对比例;定性条件为,每个靶标有机污染物的保留时间的允许范围为
±
0.1
‑±
0.2min,离子对比例为
±
20%;将每个检出的靶标污染物的定量离子对的质谱色谱峰面积与定量内标物的定量离子对的质谱色谱峰面积之比代入定量标准曲线,计算检出的靶标有机污染物的浓度。
34.进一步地,混合标准工作液中,7种含氯农药、7种指示型多氯联苯、4-溴联苯醚、4,4'-二溴联苯醚、2,3',4-三溴联苯醚、2,4,4'-三溴联苯醚、2,2',4,4'-四溴联苯醚、2,2',4,4',5-五溴联苯醚、2,2',4,4',6-五溴联苯醚、2,2',4,4',5,5'-六溴联苯醚、2,2',4,4',5,6'-六溴联苯醚的浓度均为2μg/ml,2,2',3,4,4',5',6-七溴联苯醚的浓度为4μg/ml,2,2',3,4,4',5,5',6-八溴联苯醚的浓度为6μg/ml,2,2',3,3',4,4',5,5',6-九溴联苯醚的浓度为8μg/ml,十溴联苯醚的浓度为10μg/ml。
35.进一步地,定量内标物的制备方法具体为:
36.将10mg/l、溶剂为正己烷的3,3',4,4'-四氯联苯-d6溶液和10mg/l、溶剂为正己烷的2,3,3',4,4',5-六氯联苯-d3溶液混合,然后用正己烷稀释为100ng/ml的混合溶液,得到所述定量内标物。
37.优选地,步骤s1中,谷物样品的质量≥10g。
38.优选地,步骤s2的操作具体为:
39.流程a、称取粉末,向所述粉末中加入定量内标物并搅拌均匀,然后加入与粉末质量比1:1-3:1的水振摇5min,得到水化产物;定量内标物与水的体积比为1:100;
40.流程b、向水化产物中加入与水质量比为1.5:1-3:1的有机溶剂,振摇3min,然后加入氯化钠和硫酸镁,振摇5min,之后在10℃下以10000rpm/min的转速离心5min,取上层清液,之后向离心剩余物中加入相同质量的有机溶剂,振摇1min,再次在10℃下以10000rpm/min的转速离心5min,并再次取上层清液,将两次获得的上层清液合并,得到预处理提取液;氯化钠和硫酸镁的质量与流程a中加入的水的质量比分别为1:3和1:5;有机溶剂为乙酸乙酯、乙腈、正己烷/丙酮混合液、正己烷/二氯甲烷混合溶剂中的一种;正己烷/丙酮混合液中,正己烷和丙酮的体积比为1:1,正己烷/二氯甲烷混合溶剂中,正己烷和二氯甲烷的体积比为1:1;
41.流程c、将预处理提取液浓缩至其原体积的1/30,然后加入与其浓缩后体积相同的正己烷稀释,得到提取液。
42.优选地,步骤s3的操作具体为:
43.流程(1)、用5倍提取液体积的正己烷/二氯甲烷混合液对固相净化柱进行第一次淋洗,正己烷/二氯甲烷混合液中正己烷和二氯甲烷的体积比为3:1;之后再使用正己烷进行第二次淋洗;第二次淋洗时使用的正己烷的体积与第一次淋洗时使用的正己烷的体积比为4:5;
44.流程(2)、将提取液上样至固相净化柱上,然后使用正己烷进行第一次洗脱,再使用正己烷/二氯甲烷混合液进行第二次洗脱,收集所有淋洗液;第一次洗脱时使用的正己烷体积与第二次淋洗时使用的正己烷的体积比为2:5;正己烷/二氯甲烷混合液中正己烷和二氯甲烷的体积比为3:1;
45.流程(3)、浓缩淋洗液至其体积为提取液体积的1/4,得到浓缩淋洗液,然后加入浓缩淋洗液体积2倍的正己烷/二氯甲烷混合溶剂,并在氮气流下干燥,之后加入异辛烷和进样内标溶液,搅拌均匀得到待分析污染物溶液;进样内标溶液是10mg/l2,4,4'-三氯联苯-d4溶液和10mg/l 2,3,4,4’,5-五氯联苯-d4溶液混合后以正己烷稀释为100ng/ml的混合溶液;异辛烷与浓缩淋洗液的体积比为9:5,进样内标溶液与浓缩淋洗液的体积比为1:5。
46.优选地,固相净化柱中还装填有无水硫酸钠,装填量为1g。
47.与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
48.(1)本发明提供的一种谷物中持久性有机污染物的同时分析方法,采用高选择性气相色谱-三重四级杆-串联质谱技术,通过特定的参数实现了前级离子和碎片离子的两级筛选,提高了分析的特异性,并可基质干扰,可以对谷物样品中多氯联苯,有机氯农药和多溴联苯醚等多种持久性有机污染物进行高灵敏度地同时检测,节省了检测时间和成本,增加了样品检测通量。同时,相对于现有的高分辨质谱法,本发明提供的方法显然操作更加简单、成本更加低廉。
49.(2)本发明提供的一种谷物中持久性有机污染物的同时分析方法,采用单一提取剂例如乙酸乙酯对谷物样品进行直接提取,比现有的用于食品中持久性有机污染物的提取方法操作更简化,溶剂用量更少,对环境更加友好;使用酸性硅胶固相净化,避免了传统硫酸洗涤方法的危险性,易于操作;净化效果好,克服了一般吸附填料净化不完全,造成分析不准确的缺点;与现有的采用复合硅胶柱的净化方法比较,在可以得到相当的净化效果下,
净化柱的装填工艺更加简化,较少了成本,提高了净化速度,并且显著减少了洗脱液的用量。
附图说明
50.为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是示例性的,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图引申获得其它的附图。
51.以下附图仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,任何形式的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的的前提下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
52.图1为实施例1中混合标准工作液的gc-ms总离子流色谱图;
53.图2为实施例1中混合标准工作液的gc-dmrm-msms总离子流色谱图;
54.图3为实施例1中小麦样品分析结果;
55.图4为实施例2中稻米样品分析结果;
56.图5为实施例3中玉米样品分析结果。
57.附图标记说明:
58.图1和图2中,1:alpha-六六六;2:4-溴联苯醚;3:beta-六六六;4:gamma-六六六;5:delta-六六六;6:epsilon-六六六;7:2,4,4'-三氯联苯-d4;8:2,4,4'-三氯联苯;9:2,2',5,5'-四氯联苯;10:4,4'-二溴联苯醚;11:2,2',4,5,5'-五氯联苯;12:3,3',4,4'-四氯联苯-d6;13:2,3',4-三溴联苯醚;14:2,3',4,4',5-五氯联苯;15:2,4,4'-三溴联苯醚;16:2,3,4,4’,5-五氯联苯-d4;17:2,4'-滴滴涕;18:2,2',3,4,4',5'-六氯联苯;19:2,2',4,4',5,5'-六氯联苯;20:4,4'-滴滴涕;21:2,3,3',4,4',5-六氯联苯-d3;22:2,2',3,4,4',5,5'-七氯联苯;23:2,2',4,4'-四溴联苯醚;24:2,2',4,4',6-五溴联苯醚;25:2,2',4,4',5-五溴联苯醚;26:2,2',4,4',5,6'-六溴联苯醚;27:2,2',4,4',5,5'-六溴联苯醚;28:2,2',3,4,4',5',6-七溴联苯醚;29:2,2',3,4,4',5,5',6-八溴联苯醚;30:2,2',3,3',4,4',5,5',6-九溴联苯醚;31:十溴联苯醚。
具体实施方式
59.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,对本发明请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
60.在本发明的描述中,术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元,而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元,或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。
61.实施例开始前,先进行如下准备工作:
62.(1)准备仪器与试剂:
63.仪器:低温高速离心机(5810r,德国eppendorf);氮吹仪(n-evap112,美国
organomation);旋转蒸发仪(rotavapor r-300,瑞士buchi);高精度天平(精度0.001g,practum213,德国赛多利斯公司);天平(精度0.01g,ml3002t,瑞士梅特勒-托利多);安捷伦8890b气相色谱连接安捷伦7000d三重四极杆质谱,配有mmi多功能进样口及7693a自动进样器(美国安捷伦公司)。
64.试剂:正己烷;二氯甲烷;乙酸乙酯;异辛烷;蒸馏水;无水氯化钠;无水硫酸镁;44%硫酸酸化硅胶;
65.7种含氯农药混合标准溶液:alpha-六六六(α-hch)、beta-六六六(β-hch),gamma-六六六(γ-hch)、delta-六六六(δ-hch)、epsilon-六六六(ε-hch)、2,4'-滴滴涕(2,4'-ddt)、4,4'-滴滴涕(4,4'-ddt);
66.7种指示型多氯联苯混合标准溶液:2,4,4'-三氯联苯(pcb28)、2,2',5,5'-四氯联苯(pcb52)、2,2',4,5,5'-五氯联苯(pcb101)、2,3',4,4',5-五氯联苯(pcb118)、2,2',3,4,4',5'-六氯联苯(pcb138)、2,2',4,4',5,5'-六氯联苯(pcb153)、2,2',3,4,4',5,5'-七氯联苯(pcb180);
67.13种指示型多溴联苯醚混合标准溶液:4,4'-二溴联苯醚(bde15)、2,3',4-三溴联苯醚(bde25)、2,4,4'-三溴联苯醚(bde28)、2,2',4,4'-四溴联苯醚(bde47)、2,2',4,4',5-五溴联苯醚(bde99)、2,2',4,4',6-五溴联苯醚(bde100)、2,2',4,4',5,5'-六溴联苯醚(bde153)、2,2',4,4',5,6'-六溴联苯醚(bde154)、2,2',3,4,4',5',6-七溴联苯醚(bde183)、2,2',3,4,4',5,5',6-八溴联苯醚(bde203)、2,2',3,3',4,4',5,5',6-九溴联苯醚(bde206)、十溴联苯醚(bde209);
68.定量内标为2种氘代多氯联苯混合溶剂(纯度98%,10mg/l,溶剂为正己烷)(3,3',4,4'-四氯联苯-d6(pcb77-d6),2,3,3',4,4',5-六氯联苯-d3(pcb156-d3)),进样内标为2种氘代多氯联苯混合溶剂(纯度98%,10mg/l,溶剂为正己烷)(2,4,4'-三氯联苯-d4(pcb28-d4),2,3,4,4’,5-五氯联苯-d4(pcb114-d4))。
69.(2)配置溶液:
70.将7种含氯农药混合标准溶液(10μg/ml),7种指示型多氯联苯混合标准溶液(10μg/ml),13种指示型多溴联苯醚混合标准溶液(10μg/ml)和bde183(50μg/ml),bde203(50μg/ml),bde206(50μg/ml),bde209(50μg/ml)的单独标准溶液进行混合,以异辛烷进行稀释,配制为27种持久性有机物的混合标准工作液(其中7种有机氯农药,7种多氯联苯,9种pbdes(bde3,15,25,28,47,99,100,153,154)的浓度为2μg/ml,bde183浓度为4μg/ml,bde203浓度为6μg/ml,bde206浓度为8μg/ml,bde209浓度为10μg/ml)。
71.进样内标和定量内标分别以异辛烷进行稀释,分别配置为100ng/ml和100ng/ml的工作液。
72.实施例1
73.精确称取10g(精确至0.01g)小麦粉质样品置于50ml离心管中,加入100ul定量内标工作液(100ng/ml),加入10ml水,充分振摇水化。加入15ml乙酸乙酯,充分振摇进行提取。向混合物中加入3g氯化钠和3g无水硫酸镁,再次充分摇匀。将混合物高速离心5分钟(10℃,10000rpm/min),取上清有机层。向剩余样品中再次加入15ml乙酸乙酯,充分振摇后,高速离心5分钟(10℃,10000rpm/min),取上层有机层,合并有机提取液,待净化。
74.将提取液在旋转蒸发仪上除去大部分乙酸乙酯至约1ml,剩余油状物使用约1ml正
己烷进行溶解。将样品加载到酸性硅胶固相净化柱上进行净化。固相净化柱由5g酸性硅胶组成,首先用10ml正己烷/二氯甲烷混合液(体积比3/1)淋洗萃取柱,之后再使用6ml正己烷进行淋洗。上样后,首先使用6ml正己烷进行淋洗,再使用20ml正己烷/二氯甲烷混合液(体积比3/1)进行淋洗,收集所有淋洗液。在旋转蒸发仪上除去大部分溶剂至约0.5ml,加入约1ml正己烷/二氯甲烷(体积比1/1)混合溶剂,并转移至2ml离心管中,在氮气流下吹干。加入900ul异辛烷和100ul进样内标工作液,混匀后得到待分析污染物溶液,将其转移至气相进样瓶中待分析。采用gc-dmrm-msms进行分析。
75.气相色谱-动态选择反应监测-串联质谱(gc-dmrm-msms)分析:
76.使用agilent 8890a气相系统连接7000d三重四级杆串联质谱仪,配备mmi多功能进样口与7683a自动进样器进行分析。色谱条件:采用程序升温(ptv)加压不分流进样模式。进样口初始温度设为150℃,保持0.1分钟,之后以600℃/min的升温速率升温至310℃;同时,进样口压力设为25psi,保持1.2分钟;分流口在1.5分钟后打开,吹扫流速设为50ml/min;进样量2μl。色谱柱为db-5ms(15m x 0.25um x 0.1um,安捷伦);载气为氦气,流速设为1.2ml/min。柱温箱采用程序升温模式,初始温度为90℃,以5℃/min升至190℃,再以20℃/min升至320℃,并保持5分钟。传输线温度为290℃。
77.质谱条件:质谱源采用ei源,离子源温度设为300℃;q1,q3四极杆温度均设为200℃;氮气为碰撞气,流速1.5ml/min;氦气为淬灭气,流速2.25ml/min。质谱分别在全扫scan模式,子离子扫描product模式和动态多反应监测模式dmrm下操作。每一个持久性有机污染物和定量内标、进样内标的mrm分析条件均通过实验对前级离子,二级离子,碰撞能量,以及驻留时间,时间窗口等参数进行优化后确定,参数如表1所示。电子倍增器(cem)增益因子为15,扫描次数统一设为每秒5次。每个化合物以保留时间,两对离子对及相应比例进行定性;以强度高的离子对进行定量。
78.表1-实施例1中27种持久性有机污染物,2种定量内标,2种进样内标气相色谱-串联质谱参数
79.80.81.82.83.[0084][0085]
7个多氯联苯,7个有机氯农药和12个多溴联苯醚的线性范围采用对一系列混合标准品进行分析,采用内标法进行定量。
[0086]
仪器检出限(idl)采用将混合标准工作液稀释适当浓度(idl的1-5倍)并用gc-dmrm-msms方法进行分析,重复7次,混合标准工作液中均加入定量内标工作液。混合标准工作液的gc-ms总离子流色谱图如图1所示,gc-dmrm-msms总离子流色谱图如图2所示。计算每个目标分析物的保留时间,两个离子对的比例,定量离子对的峰面积;计算每个目标分析物7次测定的定量离子对的峰面积的平均值(mean),标准偏差(sd)和相对标准偏差(rsd);通过下方公式(1)计算每个目标分析物的仪器检出限。
[0087]
公式(1):idl=t
×
sd
[0088]
其中,idl为方法检出限;t为3.14,为在自由度为6,置信水平为99%时的t值;sd为7次重复进样样品中分析含量的标准偏差。污染物标准溶液的定量范围和仪器检出限见表2。采用空白添加方式,配置适当浓度(lod的1-5倍)的空白添加样品,经样品前处理后,采用
gc-dmrm-msms分析,重复7次。计算每个目标分析物的保留时间,两个离子对的比例,定量离子对的峰面积;计算每个目标分析物7次测定的定量离子对的峰面积的平均值(mean),标准偏差(sd)和相对标准偏差(rsd),通过下方公式(2)计算每个目标分析物的方法检出限(lod),以3.3倍方法检出限计算方法定量限(loq)。
[0089]
公式(2):lod=t
×
sd
[0090]
其中,lod为方法检出限;t为在自由度为6,置信水平为99%时的t值3.14;sd为7次重复进样样品中分析含量的标准偏差。
[0091]
样品分析时,每分析15个样品,加一个异辛烷空白溶液和一个27种混合标准溶液以确定仪器正常和没有残留。待测样品在进行样品前处理和气相色谱-三重四级杆-串联质谱分析后,根据选择离子对质谱色谱图,计算每个峰的保留时间,每个化合物的两个监测离子对的峰面积及相对比例。定量内标pcb156-d3的回收率采用进样内标pcb28-d4进行计算评估,在30-130%之内,相对标准偏差变化在20%以内,超过或未出峰的样品舍去。每个靶标污染物的保留时间的允许范围为
±
0.1min,离子对比例允许范围为
±
20%,超过的样品舍去。将每个检出的靶标污染物的定量离子对的质谱色谱峰面积与定量内标物的定量离子对的质谱色谱峰面积之比代入定量标准曲线,计算检出污染物的浓度。
[0092]
靶标污染物的gc-ms总离子流色谱图如图1所示,gc-dmrm-msms总离子流色谱图如图2所示。
[0093]
表2-实施例1中污染物标准溶液的定量范围与仪器检出限
[0094]
[0095][0096]
确定相关参数后,对待分析污染物溶液进行分析,结果如图3所示,具体内容如表3所示。
[0097]
表3-实施例1待分析污染物溶液分析结果
[0098]
[0099][0100]
根据结果可知,小麦样品中均检出多氯联苯2,4,4'-三氯联苯pcb-28,但其中有七个样品(14%)的含量水平(12-22pg/g)高于或接近方法定量限(11pg/g);剩余86%的样品通过对质谱色谱图的检查,认定为阳性样品并估计浓度。另外,在31%的样品中检测出2,2',5,5'-四氯联苯pcb-52,但含量均低于方法定量限(10pg/g),样品均根据质谱色谱图判断为阳性样品并估计浓度。所有检出pcb-52的样品(31%)同时也检出pcb-28。
[0101]
对于有机氯农药,在一半(49%)小麦样品中检测到α-hch单体;有五个样品(11%)的含量(7-11pg/g)高于或接近方法定量限(7pg/g);剩余38%的样品通过对质谱色谱图的检查,认定为阳性样品并估计浓度。在一个样品中检测到β-hch单体,但含量低于方法检出限(13pg/g),浓度为估算,该样品中也同时检出α-hch单体。在一个样品中检测到δ-hch单体,但低于方法检出限(13pg/g),浓度为估算,该样品中也同时检出α-hch单体。在29%的小麦样品中检测到4,4'-ddt;其中有四个样品(8%)的含量水平(18-150pg/g)高于方法检出限(14pg/g)。在4%的小麦样品中检测到2,4'-ddt,均未达到方法检出限(17pg/g),浓度为估算,在这些样品中也同时检出4,4'-ddt。
[0102]
在三个小麦样品(6%)中,检测出bde209,含量均低于方法定量限(3.7ng/g)。在小麦样品中未检出其它多溴联苯醚单体。
[0103]
根据以上小麦样品中有机氯农药,多氯联苯,多溴联苯醚共26种持久性有机污染物分析结果,显示出本发明实施例1提供的方法提取效率高,操作简单,净化效果好,方法检出限可以到pg/g水平。适用于小麦等谷物样品中超痕量持久性有机污染物的分析。
[0104]
实施例2
[0105]
本实施例受检测谷物样品为稻米,其它操作均与实施例1相同。分析结果如图4所示,具体内容如表4所示。
[0106]
表4-实施例2待分析污染物溶液分析结果
[0107][0108][0109]
根据结果可知,几乎全部稻米样品(93%)均检出2,4,4'-三氯联苯(pcb-28),但其中有四个样品(9%)的含量水平(11-23pg/g)接近或高于方法定量限(11pg/g);剩余84%的
样品通过对质谱色谱图的检查,认定为阳性样品并估计浓度。另外,在29%的样品中检测出2,2',5,5'-四氯联苯(pcb-52),其中有一个样品(2%)中的含量(12pg/g)高于方法定量限(7pg/g),其余样品(28%)均为根据质谱色谱图进行判断为阳性样品并估计浓度。所有pcb-52为阳性的样品中都同时检出pcb-28。在一个样品中,也同时检出其它5个多氯联苯单体,但浓度均仅低于各单体的方法定量限。
[0110]
对于有机氯农药,在18%的稻米样品中检测到α-hch,只有一个样品中的含量(11pg/g)达到方法定量限(11pg/g),其余样品通过对质谱色谱图的检查,认定为阳性样品并估计浓度。在两个样品中可以检出其它六六六单体,其中一个样品中同时检出β-hch,γ-hch,含量均未达到方法检出限,浓度为估算。另一个中,可以检出β-hch,γ-hch和δ-hch,其中γ-hch含量(23pg/g)略高于方法定量限(17pg/g),其它单体含量低于相应方法定量限,浓度为估算。有三个稻米样品(7%)中可以检测到4,4'-ddt,其中一个样品中的含量(13pg/g)达到方法检出限(13pg/g),该样品中也同时检测出2,4'-ddt,但含量未达到方法检出限(17pg/g)。其它样品中没有检出2,4'-ddt。
[0111]
对于多溴联苯醚,在一个样品(2%)中检测到多个多溴联苯醚单体,但均低于相应的方法定量限,浓度为估算。所有样品中未检测到bde209。
[0112]
根据以上稻米样品中有机氯农药,多氯联苯,多溴联苯醚共26种持久性有机污染物分析结果,显示出本发明实施例2提供的方法提取效率高,操作简单,净化效果好,方法检出限可以到pg/g水平。适用于小麦等谷物样品中超痕量持久性有机污染物的分析。
[0113]
实施例3
[0114]
本实施例中受检测的谷物样品为玉米,其余操作均与实施例1相同。分析结果如图5所示,具体内容如表5所示。
[0115]
表5-实施例5待分析污染物溶液分析结果
[0116][0117][0118]
根据结果可知,玉米样品中超过一半(64%)样品检出2,4,4'-三氯联苯(pcb-28),其中有七个样品(14%)的含量水平(14-33pg/g)接近或高于方法定量限(13pg/g);剩余
36%的样品通过对质谱色谱图的检查,认定为阳性样品并估计浓度。另外,在30%的样品中检测出2,2',5,5'-四氯联苯(pcb-52),其中有一个样品(2%)中的含量(11pg/g)接近方法定量限(11pg/g),其余样品(28%)均为根据质谱色谱图进行判断为阳性样品并估计浓度。所有pcb-52的阳性样品中都可以检出pcb-28。对于其它多氯联苯,在玉米样品中并未检出。
[0119]
对于有机氯农药,在32%的玉米样品中检测到α-hch;有两个样品(4%)的含量(10-15pg/g)接近或高于方法定量限(10pg/g);剩余28%的样品通过对质谱色谱图的检查,认定为阳性样品并估计浓度。玉米样品中未检出其它hch单体。有四个玉米样品(8%)中可以检测到4,4'-ddt,含量均未达到方法检出限(23pg/g),浓度为估算。在玉米样品中未检测到2,4'-ddt。
[0120]
在玉米样品中,仅在一个样品中可以检测到痕量bde209,含量未达到方法定量限(3.9ng/g)。未检出其它多溴联苯醚单体。
[0121]
根据以上玉米样品中有机氯农药,多氯联苯,多溴联苯醚共26种持久性有机污染物分析结果,显示出本发明实施例3提供的方法提取效率高,操作简单,净化效果好,方法检出限可以到pg/g水平。适用于玉米等谷物样品中超痕量持久性有机污染物的分析。
[0122]
以上几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
[0123]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述;这些未明确写出的实施例,也都应当认为是本说明书记载的范围。
[0124]
上文中通过一般性说明及具体实施例对本发明作了较为具体和详细的描述。应当指出的是,在不脱离本发明构思的前提下,显然还可以对这些具体实施例作出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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