气相色谱法检测水产饲料中苯酚类污染物残留

陈丽萍

(莆田市荔城区农业局，福建　莆田　351100)



气相色谱法检测水产饲料中苯酚类污染物残留

陈丽萍

(莆田市荔城区农业局，福建莆田351100)

建立气相色谱法检测水产配合饲料原料中苯酚类污染物残留的分析方法，样品经过酸性水溶液提取，采用正己烷萃取，碳酸钾溶液反萃取，乙酸酐衍生，再由GC-ECD 法同时检测，外标法定量，阳性样品采用GC/MS确证。方法的回收率为80.1% ～98.5%，RSD 为2.12%～4.82%，方法检测限为：0.5～3.0 μg/kg。本方法操作简便、准确度高、灵敏度好等，可作为检测水产饲料主要原料中苯酚类污染物残留的日常检测方法。

气相色谱；衍生化；水产配合饲料；苯酚

苯酚类化合物(phenolic compounds)是芳烃中的含羟基衍生物，在工业上作为煤焦油等重要的有机化工原料，在农业生产中也经常当作除草剂、杀菌杀虫剂等使用。因此苯酚类化合物广泛存在于水体和土壤等环境要素中，通过缓慢释放或其他途径进入食物链，是重要的污染物。苯酚类污染物大多数具有毒性作用，具有“三致”效应和遗传毒性，会对人体造成很大的伤害，而水产饲料作为生产绿色安全鱼类的重要基础，其质量安全尤为关键。要对水产饲料中苯酚类化合物残留进行控制，首先要对生产水产饲料所用的原料加以监控，因此采用气相色谱法对水产饲料主要原料中酚类化合物的残留量进行检测对监控水产质量有重要的意义。目前国内外采用气相色谱检测酚类化合物残留的样品包括水质、土壤、塑胶、皮革、鱼肉、奶粉、尿液、啤酒、虾等[1-6]，但未有检测水产饲料原料中苯酚类污染物残留量的报导。本文采用气相色谱-电子捕获检测法(GC-ECD)对水产饲料主要原料中几种代表性苯酚类污染物残留量进行检测，包括二氯苯酚(DCP)、三氯苯酚(TCP)、四氯苯酚(TeCP)、五氯苯酚(PCP)以及4-硝基苯酚(PNP)，并对阳性样品进行GC/MS确证，从而建立饲料原料中酚类污染物残留量监测方法平台。

1　实　验

1.1仪器与试剂

7890N气相色谱仪(配ECD检测器)美国Agilent公司；6890N气相色谱仪-5973N质谱检测器,美国Agilent公司；RE2000A旋转蒸发仪,上海申生科技公司；Aanti J-E高速冷冻离心机,美国BeckmanCoulter公司。

标准品：2,4-二氯苯酚(2,4-DCP)、2,6-二氯苯酚(2,6-DCP)、2,4,6-三氯苯酚(2,4,6-TCP)、2,3,6-三氯苯酚(2,3,6-TCP)、3,4,5-三氯苯酚(3,4,5-TCP)、2,4,5-三氯苯酚(2,4,5-TCP)、2,3,5-三氯苯酚(2,3,5-TCP)、2,3,4-三氯苯酚(2,3,4-TCP)、4-硝基苯酚(PNP)、2,3,4,5-四氯苯酚(2,3,4,5-TeCP)、2,4,5,6-四氯苯酚(2,4,5,6-TeCP)、2,3,5,6-四氯苯酚(2,3,5,6-TeCP)、五氯苯酚(PCP)标准品，均购自Dr.Ehrenstorfer公司。

碳酸钾溶液：0.1 mol/L，分析纯；无水硫酸钠：650 ℃灼烧4 h；乙酸酐：浓度98%，分析纯；正己烷、无水乙醚、丙酮均为分析纯。

1.2样品处理

称取2.0 g样品(精确至0.001 g)置于50 mL离心管中，加(1+1)硫酸溶液10 mL，以12000 r/min转速离心2 min，再加入5 mL正己烷以13000 r/min条件下离心2 min，将正己烷萃取液液转入另一50 mL离心管中，再加5 mL正己烷到样品中萃取2次，合并正己烷萃取液液。向萃取液液加入5 mL碳酸钾溶液振荡1 min，将上清液转移到25 mL具塞比色管中，重复此步骤2遍，然后向提取液中加入200 μL乙酸酐，涡旋振荡5 min，加入2.5 mL正己烷萃取2遍，合并正己烷并定容至5 mL，取上清液上机分析。

1.3仪器分析条件

色谱条件：ZB-5MS毛细管柱(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm)；程序升温：起始温度80 ℃，保持1 min，然后以10 ℃/min升温至160 ℃，再以30 ℃/min升温至280 ℃，保持10 min；进样口温度280 ℃[3]；载气为高纯氦，恒流1.0 mL/min分流进样，分流比10:1，进样量1.0 μL。

质谱条件：电子轰击离子源(EI)温度230 ℃，碰撞能量70 eV，四极杆温度150 ℃，接口温度280 ℃；溶剂延迟时间7 min，选择离子监测(SIM)模式[7]。

2　结果与分析

2.1样品提取

水产饲料的原料一般为鱼粉、鱼溶浆、虾壳粉、肉骨粉、肝末粉、豆粕等，均含有大量的蛋白质和脂肪等有机物，要想对这些原料样品中的苯酚类污染物进行检测，必须先对样品进行净化提取。而苯酚类化合物一般难溶于水，易溶于正己烷、丙酮、乙醚、苯等有机溶剂，且在酸性条件下易转化为游离酚，有利于检测分析。故本实验采用(1+1)硫酸溶液作为提取剂。

再考察正己烷、丙酮、乙醚和苯这四种萃取溶剂，发现这四种溶剂的回收率相差不大，但丙酮对后续分析中色谱图基质干扰较大，乙醚易挥发使得实验不易操作，且考虑到苯的毒性较大，因此选用正己烷为萃取溶剂。

2.2衍生条件的选择

酚类化合物一般沸点高，比较难气化，且具有较强极性，因此用气相色谱测定时需要衍生化，从而增强对目标化合物检测的灵敏度。本实验分别用五氟卞基溴、重氮甲烷和乙酸酐进行衍生化，发现五氟卞基化对DCP的衍生效果较好，但比较不适用于TCP、TeCP、PNP以及PCP。且重氮甲烷对于实验过程的要求较高，而乙酸酐能够快速地将苯酚类化合物衍生化，增加其挥发性和稳定性，因此本文中选择乙酸酐作为衍生化试剂。

图1　目标化合物的相应值与加入衍生剂体积的关系

又研究了目标化合物的相应值与加入衍生剂体积的关系。按标准工作曲线的配制方法，准确移取1 mL浓度为0.04 μg/mL的混标各6份，置于离心管中，混匀后再分别加入乙酸酐，乙酸酐的体积由20 μL增至400 μL。结果(见图1)表明当乙酸酐加入量为200 μL时，反应较完全。

2.3碱加入量的确定

本实验采用乙酸酐作为衍生化试剂，但若pH过低时，衍生化难以完全进行，需要加入一定量的碱保证衍生化反应完全，而若pH过高时，衍生剂本身水解加剧，又无法完全衍生目标化合物。有研究发现，乙酸酐最适的反应pH为10.5～11.5之间，因此采用0.1 mol/L的K2CO3溶液15 mL作为缓冲液调节pH值可满足反应条件。

2.4色谱条件的确定

按照1.3确定的色谱条件，在15 min内即可实现苯酚类化合物的检出。不仅各组分之间得到了充分的分离，而且与其他杂质峰之间也较好地分离开来，且峰型良好，效果见图2和图3。其中出峰顺序为1：2,6-DCP、2：2,4-DCP、3：PNP、4：2,4,6-TCP、5：2,3,6-TCP、6：2,3,5-TCP、 7：2,4,5-TCP、8：2,3,4-TCP、9：3,4,5-TCP、10：2,3,5,6-TeCP、11：2,4,5,6-TeCP、12：2,3,4,5-TeCP、13：PCP。

图2　标样色谱图

图3　鱼粉样品加标色谱图

2.5线性方程及检出限

分别取13种苯酚类标准溶液配制成标准曲线工作液，并按照实验步骤进行分析。结果表明，这13种目标化合物的色谱峰面积(Y) 与其标样浓度(X) 的线性关系良好，并得到13目标化合物的线性回归方程、相关系数及检出限见表1。

表1　13种酚类化合物的线性回归方程、相关系数与检出限

续表1

2,4,5-TCPy=119.95x+0.750.99961.52,3,4-TCPy=123.52x+1.050.99921.53,4,5-TCPy=126.29+1.780.99911.22,4,6-TCPy=129.27x+3.680.99951.62,3,5,6-TeCPy=238.08x+0.780.99960.82,3,4,6-TeCPy=247.11x+0.990.99970.82,3,4,5-TeCPy=253.47x+1.020.99990.6PCPy=268.19x+43.120.99990.5

2.6方法的平均回收率和精密度

分别测定3个添加水平(5 μg/kg、10 μg /kg、50 μg/kg)的混合标样，每个水平平行进行6次，得到的平均回收率及相对标准偏差见表2。

表2　13种酚类化合物的回收率和方法精密度(n=6)

3　实际样品检测

应用本实验方法，对鱼粉、肉骨粉、鱿鱼膏、虾壳粉、酵母粉、肝末粉、鱼溶浆、豆粕等水产饲料样品中进行检测，其中一个样品含有PCP，样品的色谱图见图4，并对该阳性组分采用GC-MS再进行定性和定量，见图5。

图4　一个实际水产饲料原料样品的色谱图

图5　阳性样品质谱图

4　结　论

本实验通过正己烷为萃取溶液、乙酸酐为衍生化试剂，采用GC-ECD检测，并对阳性组分采用GC-MS再定性和定量分析，建立了同时测定水产饲料原料中酚类化合物残留量的检测方法。本方法具有操作简便、准确度高、灵敏度好等特点，可作为检测水产饲料主要原料中苯酚类污染物残留的日常检测方法。

[1]池缔萍.固相微萃取气相色谱法测定水产品中五氯苯酚及其钠盐残留量[J].分析试验室, 2007,26(12):321-323.

[2]孙磊,蒋新,周健民,等.环境样品中五氯苯酚分析方法的研究进展[J].分析科学学报,2004,20(6):642-646.

[3]林茂发,黄永辉,谢勇,等.奶粉中苯酚类污染物残留量检测方法研究[J].广州化工,2014,42(4):120-123.

[4]林茂发.啤酒中有机氯及拟除虫菊酯残留检测方法研究[J].广州化工,2011,39(10):125-126,129.

[5]秦樊鑫,张明时,陈文生,等.溴化衍生-气相色谱法测定生活饮用水中痕量苯酚[J].分析试验室,2008,27(Z1):250-252.

[6]薛辉利,张晓辉,杜建明,等.虾类中五氯苯酚残留的气相色谱分析[J].福建分析测试,2009,18(3):64-65.

[7]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T18414.2-2006 纺织品含氯苯酚的测定第二部分气相色谱法[S].北京:中国标准出版社,2006.

Study on Determination of Phenolic Compounds Residues in Main Material of Aquatie Formula Feed

CHENLi-ping

(Putian Licheng Agricultural Bureau, Fujian Putian 351100, China)

A method was developed for the determination of phenolic compounds Residues in main material of aquatie formula feed. The phenolic compounds Residues were extracted from samples with acidity water. The extracts were purified with hexane and potassium carbonate solution, and then acetic anhydride was added. Phenolic compounds were derivatized and submitted to be determined by gas chromatography equipped with electron-capture detector (GC-ECD) and confirmed with GC/MS. The recoveries were in the ranges of 80.1%～98.5%, the RSDs were in the ranges of 2.12%～4.82%. The detection limits of the phenolic compounds were in the range of 0.5～3.0 μg/kg. The method is simple, accurate and sensitive, and could be used as a routine method for the determination of phenolic compounds residues in main material of aquatie formula feed.

gas chromatography; derivatization; aquatie formula feed material; phenolic compounds

陈丽萍(1989-),女，助理工程师，硕士，主要从事食品质量安全分析。

S94

A

1001-9677(2016)012-0116-03