人乳中的農殘分析－Syncore 殘留濃縮儀VS. 旋轉蒸發儀

　　人乳中的農殘分析-Syncore 殘留濃縮儀VS. 旋轉蒸發儀

　　作者：Markus Funcke, Nieders?chsisches Landesgesundheitsamt (NLGA), Hannover (Germany) and Gerhard Sch?nenberger, Büchi Labortechnik AG, Flawil (Switzerland)

　　摘要：為了分析人乳中痕量的PCB(polychlorinated biphenyls)和DDT(dichlorodipheny- ltrichlorethane)殘留，通常使用旋轉蒸發儀為濃縮工具。最近，Nieders?chsische Landesgesundheitsamt (NLGA: 德國薩克森地區公共衛生研究所)為了提高工作效率，分別使用瑞士步琪公司的旋轉蒸發儀和Syncore殘留濃縮儀濃縮樣品，并比較了兩個系統的蒸發時間和特定組分回收率。

　　1.簡介：

　　NLGA目前的一個課題是人體生物監測工程，其目的是觀察所謂的人體“本底污染”，測定如人體中有機氯的含量。對人乳的分析從1999年就開始了，其中一個主要目的是分析PCB和DDT的含量(詳情請參考： http://www.nlga.niedersachsen.de.)，因此試驗參數的選擇是以這些目標化合物為基礎優化的。試驗同時分析其中的六六六(hexachlorocyclohexane )、六氯苯(hexachlorobenzene)、狄氏劑、七氯(heptachloroepoxide) 和硝基芳香化合物的含量。

　　為了檢測痕量的目標組分，樣品必須濃縮到幾個甚至零點幾個毫升左右。典型的方法是用Kuderna- Danish concentrator濃縮儀或者旋轉蒸發儀。這些方法的缺點是耗時或者不適合于低沸點的組分。步琪Syncore殘留濃縮儀結合這兩種方法的優點，能夠快速高效的完成濃縮。樣品置于特制的帶尾管的試管中，尾管部分樣品在儀器運行時能保持低溫，從而不會揮發(見圖1)。

　　Syncore一次可處理12個樣品，甚至可以在夜間無人操作狀態下完成，而不會損壞樣品。真空蓋上每個試管接口都是獨立的，沒有任何交叉污染(真空離心機通常會有的問題)。高惰性材料使得Syncore能處理幾乎所有的殘留樣品。

　　圖1.Syncore殘留濃縮原理

       2.試驗方法和儀器

　　先將樣品吸附在硅膠上，然后用混合溶劑洗脫，洗脫液分別通過兩套系統(步琪旋轉蒸發儀R-114和Syncore殘留濃縮儀)真空揮發后用氣相色譜進行分析，通過選定的有機氯化合物和含硝基的芳香族化合物的濃縮時間和回收率來比較兩套濃縮系統的效率。

　　2.1.試驗儀器：

　　濃縮步驟使用了如下儀器：

　　系統一： 步琪 Rotavapor R-411

　　步琪 水浴鍋B-480

　　步琪 真空系統B-178

　　步琪 冷卻水循環機B-740

　　系統二： 步琪 Syncore殘留濃縮系統

　　步琪 真空系統B-178

　　步琪 真空控制器V-805

　　步琪 冷卻水循環機B-740

　　氣相色譜分析系統：

　　多功能進樣系統 2， 冷進樣系統 4，GERSTEL;

　　安捷倫 6890/mECD

　　2.2.化學試劑：

　　石油醚，沸點范圍30℃-60℃; 二氯甲烷;正己烷

　　標準物質：

　　六六六(α- hexachlorocyclohexane (α-HCH), β-hexachlorocyclohexane (β-HCH),

　　γ- hexachlorocyclohexane (γ-HCH, lindane))

　　六氯苯 (Hexachlorobenzene ，HCB);荻氏劑(Dieldrin)

　　七氯(Heptachloroepoxide (cis-HCEO, trans-HCEO));

　　o,p-DDT, p,p-DDT, o,p-DDD, p,p-DDD, o,p-DDE; p,p-DDE

　　PCB 28, PCB 52, PCB 101, PCB 138, PCB 153, PCB 180

　　Musk ambrette, musk ketone, musk xylole

　　3.試驗條件和過程：

　　3.1.樣品合成

　　所有的測試樣品都在同樣的條件下合成。

　　在150mL混合溶劑(石油醚/二氯甲烷，8/2 v/v)中加入內標，真空蒸發濃縮到0.3-0.4 mL。把殘留試劑轉移到容量瓶，然后用正己烷滴定到2.0mL。

　　該2mL樣品中含有的內標濃度分別為5，10和20 pg/μL，這個濃度與實際樣品中的殘留濃度相近，并且在氣相色譜的檢測范圍內(1 – 40 pg/μL)。

　　每個測試序列前都用空白樣品(純溶劑)來檢查系統。

　　3.2.旋轉蒸發儀：

　　轉速： 最大轉速240rpm

　　冷卻管：V型(直立型)

　　水浴溫度： 40℃

　　冷卻水溫度：7℃

　　試驗步驟和壓力變化：

　　1. 真空度從950mbar線形變化到600mbar

　　2. 恢復到常壓，加入正己烷到蒸發瓶(清洗瓶壁)

　　3. 重新把真空度調節到600-450mbar

　　4. 恢復到常壓，加入正己烷到蒸發瓶(清洗瓶壁)

　　5. 重新把真空度調節到450-330mbar

　　6. 試驗結束

　　試驗時間：大概20分鐘一個樣品

　　3.3.Syncore殘留濃縮儀：

　　轉速： 280rpm

　　離心率： 4mm

　　冷卻器： S型(直立型)

　　平臺溫度：60℃

　　冷卻水溫度(冷卻器和殘留部分冷卻)：15℃

　　冷卻水流速： 2L/min

　　試驗步驟和壓力變化：

　　1. 開始程序1： 950mbar到700mbar(35min)

　　2. 回復到常壓，加入正己烷到試管(清洗瓶壁)

　　3. 開始程序2：700mbar 到335mbar(10min)

　　335mbar 到200mbar(5min)

　　4. 試驗結束

　　時間： 大概55分鐘6個樣品

　　試驗結果：

　　兩套系統總共獲得1518個試驗數據，從這些數據計算出回收率。

　　旋轉蒸發儀R-114： 31個含內標的樣品和5個空白樣，共獲得713個數據。

　　Syncore殘留濃縮儀： 35個含內標的樣品和7個空白樣，共獲得805個數據。

　　空白試驗測試結果顯示沒有交叉污染。

　　回收率比較數據見表1。

　　表1. 回收率比較表

　　從試驗結果發現Syncore對高沸點組分的回收率較高。試驗的參數根據PCB和DDT的結果優化。為了提高低沸點物質的物質，溫度和真空度設置必須進一步優化。另外可以選擇回流模塊提高低沸點物質的回收率。

　　旋轉蒸發儀處理一個樣品只需要大概20分鐘。如果需要濃縮到指定的殘留體積，必須時刻觀察蒸發瓶。而Syncore可以同時處理6個樣品，平均每個樣品只需要10分鐘，同時無需時刻觀察液面停止試驗，最后得到的殘留體積總是1mL左右。

　　同時，使用Syncore能大大減少人工操作，提高效率，并且能夠節省實驗室空間。

　　評價和討論：

　　用步琪公司的兩套濃縮系統濃縮一系列樣品，并計算每種物質的回收率。試驗參數的選擇兼顧低沸點和高沸點組分的回收率。

　　旋轉蒸發儀的回收率與Syncore比較，中位數大概高5%，平均值大概高為4%(見表2)。

　　但是Syncore的標準誤差值比旋轉蒸發儀的低，表明Syncore的重復性和穩定性比旋轉蒸發儀高。

　　Syncore Analyst多樣品定量濃縮儀簡介：

　　可同時將大批樣品快速安全地濃縮到固定的體積，無需人員看管。無交叉污染，無環境污染，溶劑完全回收。帶有旋渦振動防止爆沸，溫度可編程控制，并且能夠防止溶劑蒸干。該產品是目前市場上用于環境保護和農藥殘留分析等大批量樣品濃縮處理最好的設備