气相色谱-质谱法测定烟草中多氯联苯

黄稳

摘要：多氯联苯（PCBs）是一种具有绝缘性、耐热性、高稳定性、抗氧化性、抗腐蚀性的化学产品，因其上述诸多特点，因此被用作绝缘油、热载体、润滑油的主要原材料，也在其他工業制品当中作为常见的添加剂。不过科学研究表明，多氯联苯对是一种具有污染性和毒性的化学物质，对人体会产生大量的伤害，目前已知的研究当中，对于烟草中多氯联苯的含量是否超标尚没有定论，本次研究，采取气相色谱-质谱法对随机选择的42中烟叶样本中的多氯联苯量进行了测定，结果发现所有烟叶样本中均含有PCBs，但是含量符合我国相关规定的标准。

关键词：气相色谱-质谱法;烟草检测;多氯联苯

前言：

多氯联苯又称氯化联苯，是联苯苯环上的氢原子被氯原子取代后的产物，根据氯原子取代氢原子的个数，可以将多氯联苯分成三氯联苯、四氯联苯、五氯联苯、六氯联苯、七氯联苯、八氯联苯、九氯联苯以及十氯联苯，再加上每一种多氯联苯都包含多个异构物，因此，理论上多氯联苯的种类可高达210种，目前能够确定的有102种之多[1-2]，本次实验利用气相色谱=质谱法，对烟草中的七种具有代表性的多氯联苯进行检测，包括PCB-18（2，2'，5-三氯联苯）、PCB-28（2，4，4'-三氯联苯）、PCB-52（2，2'，5，5'-四氯联苯）、PCB-101（2，2'，4，5，5'-五氯联苯）、PCB-138（2，2'，3，4，4'，5'-六氯联苯）、PCB-153（2，2'，4，4'，5，5'-六氯联苯）、PCB-180（2，2'，3，4，4'，5，5'-七氯联苯）。

一、实验准备

1.1实验样品

本次研究选择的烟叶样品，具有随机性，包括31种国内种植的烟草（产地为广西、河南、重庆、湖南、湖北、浙江、福建）以及11种国外烟草（产地为津巴布韦、多米尼亚、巴西、印度尼西亚），原产地采集后，密封冷冻储存运输，保持烟草当中各种成分的活性。

1.2实验材料

本次研究选择的试剂，包括需要进行检测的七种多氯联苯溶液，纯度≥99%，外加2，4，6-三溴联苯溶液、正己烷、丙酮用于色相分析。

1.3实验器材

主要器材为美国Agilent公司生产的 7890A-5975C 型气相色谱质谱联用仪，除此之外，实验过程中，还会用到烘干箱、研磨器、筛网、净化柱、旋蒸仪、电子天平、超声清洗器等。

二、实验方法

2.1 溶液配制

内标溶液的配置使用正己烷加丙酮1比1配置后，加入2，4，6-三溴联苯溶液，使其浓度为20微克/毫升。

标样混合溶液配置，七种多氯联苯样品利用正己烷与丙酮（1比1配比）定容至10毫升，每种多氯联苯样品配置6个浓度梯度，分别为5纳克/毫升、7.5纳克/毫升、10纳克/毫升、15纳克/毫升、20纳克/毫升、50纳克/毫升.所有溶液配置完毕后，置于-18℃条件下避光保存。

2.2 样品处理

将样品烟叶置于40℃烘干箱内2-3小时候，利用研磨器研磨粉碎，取过筛网（2毫米）后的样品2克，加入正己烷-丙酮溶液当中（1比1配比），超声萃取60分钟，萃取等量标样混合溶液后，将两次萃取液合并后，置于旋蒸仪中在真空条件下蒸干，将蒸干后的样品加入到内标溶液后，取正己烷-丙酮溶液定容到10毫升，经净化柱过滤后，用气相色谱质谱仪进行检测，7种多氯联苯的分子量及其特征离子如下表1所示：

2.3 样品处理过程中的方法选择

在进行样品处理工作过程中，有两个环节可能存在选择，一是样品萃取液的过滤净化，本次研究中采取多功能净化柱进行净化，在一些文献中[3]，也有选择SPE小柱净化过滤，将两种过滤净化方式进行对比，对于烟草样本的过滤净化工作来看，选择多功能净化柱的效果更好，主要是因为，相比于SPE小柱，多功能净化柱过滤后的样品回收率更高，而且整体来看，实验操作更加简便快捷，一般当个样品净化工作仅需几秒钟，加上回收工作，耗时很少，因此本次实验选择了多功能净化柱对萃取后的溶液进行净化过滤回收。

此外，本次实验在利用多功能净化柱过滤回收前，利用旋蒸仪对萃取液进行了真空旋蒸，从类似研究的文献中来看[4]，如果不进行旋蒸浓缩，而直接对萃取液进行净化，得到的样品往往是褐色或者墨绿色的，这可能与样品中一部分色素和多酚化合物含量较高有关，可能会对实验产生不必要的干扰，因此本次研究增加了旋蒸浓缩步骤。

三、结果

通过气相色谱-质谱法对42中烟草样本进行检测，结果如下表2所示：

本次研究中，所有样品均含有一定量的多氯联苯化合物，其中含有PCBs-52的烟草种类最多，而样品烟叶都不含PCBs-180，将样品中所有种类的多氯联苯化合物含量进行加和，PCBs总含量最高的样本为0.37毫克/千克，符合国家相关标准（《食品污染物限定》[5]中规定，食品总PCBs含量应≤0.5毫克/千克）。

参考文献

[1]蒋光华，万红波，罗维超，张帆，代飞，罗远辉，阳成刚，周艳. 烟叶品质流动检测和在线监测的物联网设备研究[J]. 自动化与仪器仪表，2019（11）：153-156+160.

[2]李文正，刘勇，胡玉珠，莫笑晗，李天飞. PCR方法检测转基因烟草的研究[J]. 云南农业大学学报，2004（01）：32-35.

[3]贵州省烟科院通过国际转基因烟草检测能力验证[J]. 中国烟草学报，2015，21（02）：2.

[4]贵州省烟草科学研究院通过2014年度CORESTA-FAPAS转基因烟草检测能力验证[J]. 中国烟草学报，2015，21（04）：137.

[5]杨占武，杨君，张艳，吴金华，李志坤，王省芬，吴立强，张桂寅，马峙英. 棉花GbRvd的亚细胞定位及其超表达烟草抗病性分析[J]. 中国农业科学，2016，49（21）：4065-4073.