快速萃取淤泥中的PCB 和PCDD/F

　　快速萃取淤泥中的PCB 和PCDD/F

　　總介

　　淤泥中的某些有毒物質，如PCB(多氯聯苯)和PCDD/F(氧芴)可以采用萃取的方法來進一步分析。我們比較了采用Buchi 811萃取儀進行萃取和其他萃取方法，證明了采用Buchi B-811 萃取儀能加快萃取過程。

　　方法

　　我們比較了采用 Buchi B-811 萃取儀(熱萃取模式)和采用索氏標準法進行淤泥中的PCB 和PCDD/F 測定。在測定PCB 時我們采用標準淤泥(0.1-0.4mg/kg)，并采用環形測試材料(0.07-1.2mg/kg)。淤泥中的毒素含量約為46ng TEQ/kg。我們比較了采用兩種不同的方法，索氏標準法和熱萃取法進行對比。采用Buchi公司的B-811萃取儀中的熱萃取模式可以大大縮短萃取時間，減少所需要的溶劑量，并且溶劑可以重復使用至少3-4次，大大提高了效率，節約了成本。

　　問題

　　PCB 和PCDD/F 測定中的一個主要的環節就是從樣品中將這些物質提取出來。根據官方文件中淤泥中PCB 測定的建議，將用正已烷萃取8 小時。如果要檢測毒素的話，采用索氏法用甲苯萃取20 小時。所需要的儀器十分簡單，但是耗時較長。但是，采用這種方法能獲得較高的產率，所以該方法被廣泛采用。還有一種方法SFE，稱為超臨界萃取，該方法采用超臨界的液體進行萃取，時間短，效率高，但是此種方法由于產率低，對于樣品量有限制(只能測定幾克的樣品)，并且設備的成本很高，所以此項方法也沒有被作為實驗室日常操作的常規方法被采用。所以，我們現在需要的是一種能取代索氏法的，低成本的，高效率的并且能被廣泛采用的方法。Buchi公司的B-811萃取儀滿足了所有的要求。該系統與傳統的索氏提取儀相比較具有很多優點。在熱萃取模式中，樣品在熱的溶劑內停留一段時間。該方法特別適用于在溶劑中低溶解度，并且溶劑的沸點高的樣品，例如環境分析中微量樣品的分析。萃取的程序可以進行預先編制，包括萃取過程，清洗過程，如有需要的話蒸發/干燥過程。為了驗證該系統并將其作為實驗室日常操作儀器，我們檢測了6種標準物質PCB No. 28，52，101，138，153和180和PCDD/F。

　　樣品制備

　　樣品根據DIN 38414 S22冷凍干燥并用磨碎機粉碎。

　　PCB 檢測

　　PCB檢測稱取精度為1mg的2-5g樣品，加入十氯代聯苯和四氯鄰苯作為內標物，采用正已烷作為溶劑來萃取，B811 的萃取模式分別選擇索氏標準法和熱萃取法運行。兩種方法所要的溶劑量和時間都不同。表1顯示了兩種方法的比較。

　　表1 比較經典索氏法和熱萃取法：

　　經典的索氏萃取法熱萃取法(B-811)

　　溶劑量(ml)250 90

　　萃取時間(h)82

　　(不包括0.5h 再沖洗時間)

　　抽提物隨后被濃縮為10ml，然后經過涂硝酸銀的硅膠清洗。然后用氣相色譜進行分析。

　　PCDD/F檢測

　　稱取10-50g干燥均一的樣品，分別采用經典索氏萃取法和熱萃取法，用甲苯作為溶劑進行測定，并且加入記號為15C的毒素/呋喃作為標準物質。表2顯示了兩種方法的比較。

　　表2 比較：傳統的索氏法和熱萃取法比較

　　經典的索氏萃取法熱萃取法(B-811)

　　溶劑量(ml)30020

　　萃取時間(h)1000.5--8

　　(不包括0.5h 再沖洗時間)

　　抽提物隨后被濃縮為3-5ml，然后用高壓液相色譜進行分析。

　　結果，討論

　　以下表格內顯示了檢測結果。其中一些結果是平均值。

　　表3：標準淤泥中PCB含量的檢測結果

　　干燥爐干燥

　　萃取方法6種Ballschmiter物質PCB濃度ug/kg

　　2852101153138180

　　熱萃取法(B811)10878137298336335

　　經典索氏法10959127279318327

　　PCB濃度

　　(B811熱萃取法)

　　基于PCB濃度(經典索氏萃取)[%]99132108107106102

　　標準值10079134288*)313

　　PCB濃度

　　(B811熱萃取法)

　　基于標準PCB濃度[%]10899102103107

　　*) PCB 138的濃度在標準淤泥內未指出。

　　圖2顯示了采用不同的方法獲得的結果一致性較好。

　　圖2：不同種方法的測定結果與標準值的比較

　　這些數據表明了采用Buchi 公司B811 熱萃取法進行萃取可以得到很高的萃取產率。以下是通過熱萃取法測得的結果與采用索氏法萃取20 小時后測得的結果比較，表明了在用熱萃取3 小時的時候可以獲得最佳的萃取產率。

　　Buchi 公司的B811 萃取系統用甲苯和十氯代聯苯(3:1)清洗4 小時，并且檢測了毒素的空白值。

　　在計算測量結果時，必須考慮到樣品的空白值0.01~0.9ng。

　　雖然采用Buchi 公司的B811萃取儀可以在1~2小時獲得毒素的測量結果(40-41ng TEQ/kg)，但

　　是采用熱萃取法的最佳時間還是至少在3~5小時。

　　從而得出結論，Buchi 公司的B811萃取儀適合于用做淤泥內PCB和PCDD/F測定的樣品制備步

　　驟之一，并且更加快速有效。

　　BUCHI的B811萃取儀簡介：

　　Buchi 公司是一家能夠提供全自動索氏法測定脂肪的專業性儀器公司。采用索氏法進行脂肪的測定作為傳統的以及官方認可的方法被廣泛應用于食品及飼料行業。

　　Buchi 公司的全自動萃取儀B811有四種方法可選，索氏抽提標準法(國標法)，索氏加熱抽提法(快速法)，加熱抽提法(熱浸法)及連續抽提法(熱淋洗法)，并可儲存多達50種方法。

　　索氏標準法由四個步驟組成， 分為抽提，淋洗，溶劑回收及烘干，可在B811一臺儀器上完成。B811的溶劑沸點最大可達150℃，能滿足不同應用的需要。各種溶劑在加熱時易產生沸騰，B811采用防爆沸裝置，提高了操作的安全性。普通的手工操作，每個樣品需要6-8小時，而采用了B811萃取儀后，將樣品時間縮短為2小時，大大提高了工作效率。

　　B811還可用做其他用途的固液萃取，如土壤中的PCB，PAH，皮革中的增白劑，橡膠及塑料中的添加劑檢測等。