快速萃取淤泥中的PCB 和PCDD/F

　　快速萃取淤泥中的PCB 和PCDD/F

　　总介

　　淤泥中的某些有毒物质，如PCB(多氯联苯)和PCDD/F(氧芴)可以采用萃取的方法来进一步分析。我们比较了采用Buchi 811萃取仪进行萃取和其他萃取方法，证明了采用Buchi B-811 萃取仪能加快萃取过程。

　　方法

　　我们比较了采用 Buchi B-811 萃取仪(热萃取模式)和采用索氏标准法进行淤泥中的PCB 和PCDD/F 测定。在测定PCB 时我们采用标准淤泥(0.1-0.4mg/kg)，并采用环形测试材料(0.07-1.2mg/kg)。淤泥中的毒素含量约为46ng TEQ/kg。我们比较了采用两种不同的方法，索氏标准法和热萃取法进行对比。采用Buchi公司的B-811萃取仪中的热萃取模式可以大大缩短萃取时间，减少所需要的溶剂量，并且溶剂可以重复使用至少3-4次，大大提高了效率，节约了成本。

　　问题

　　PCB 和PCDD/F 测定中的一个主要的环节就是从样品中将这些物质提取出来。根据官方文件中淤泥中PCB 测定的建议，将用正已烷萃取8 小时。如果要检测毒素的话，采用索氏法用甲苯萃取20 小时。所需要的仪器十分简单，但是耗时较长。但是，采用这种方法能获得较高的产率，所以该方法被广泛采用。还有一种方法SFE，称为超临界萃取，该方法采用超临界的液体进行萃取，时间短，效率高，但是此种方法由于产率低，对于样品量有限制(只能测定几克的样品)，并且设备的成本很高，所以此项方法也没有被作为实验室日常操作的常规方法被采用。所以，我们现在需要的是一种能取代索氏法的，低成本的，高效率的并且能被广泛采用的方法。Buchi公司的B-811萃取仪满足了所有的要求。该系统与传统的索氏提取仪相比较具有很多优点。在热萃取模式中，样品在热的溶剂内停留一段时间。该方法特别适用于在溶剂中低溶解度，并且溶剂的沸点高的样品，例如环境分析中微量样品的分析。萃取的程序可以进行预先编制，包括萃取过程，清洗过程，如有需要的话蒸发/干燥过程。为了验证该系统并将其作为实验室日常操作仪器，我们检测了6种标准物质PCB No. 28，52，101，138，153和180和PCDD/F。

　　样品制备

　　样品根据DIN 38414 S22冷冻干燥并用磨碎机粉碎。

　　PCB 检测

　　PCB检测称取精度为1mg的2-5g样品，加入十氯代联苯和四氯邻苯作为内标物，采用正已烷作为溶剂来萃取，B811 的萃取模式分别选择索氏标准法和热萃取法运行。两种方法所要的溶剂量和时间都不同。表1显示了两种方法的比较。

　　表1 比较经典索氏法和热萃取法：

　　经典的索氏萃取法热萃取法(B-811)

　　溶剂量(ml)250 90

　　萃取时间(h)82

　　(不包括0.5h 再冲洗时间)

　　抽提物随后被浓缩为10ml，然后经过涂硝酸银的硅胶清洗。然后用气相色谱进行分析。

　　PCDD/F检测

　　称取10-50g干燥均一的样品，分别采用经典索氏萃取法和热萃取法，用甲苯作为溶剂进行测定，并且加入记号为15C的毒素/呋喃作为标准物质。表2显示了两种方法的比较。

　　表2 比较：传统的索氏法和热萃取法比较

　　经典的索氏萃取法热萃取法(B-811)

　　溶剂量(ml)30020

　　萃取时间(h)1000.5--8

　　(不包括0.5h 再冲洗时间)

　　抽提物随后被浓缩为3-5ml，然后用高压液相色谱进行分析。

　　结果，讨论

　　以下表格内显示了检测结果。其中一些结果是平均值。

　　表3：标准淤泥中PCB含量的检测结果

　　干燥炉干燥

　　萃取方法6种Ballschmiter物质PCB浓度ug/kg

　　2852101153138180

　　热萃取法(B811)10878137298336335

　　经典索氏法10959127279318327

　　PCB浓度

　　(B811热萃取法)

　　基于PCB浓度(经典索氏萃取)[%]99132108107106102

　　标准值10079134288*)313

　　PCB浓度

　　(B811热萃取法)

　　基于标准PCB浓度[%]10899102103107

　　*) PCB 138的浓度在标准淤泥内未指出。

　　图2显示了采用不同的方法获得的结果一致性较好。

　　图2：不同种方法的测定结果与标准值的比较

　　这些数据表明了采用Buchi 公司B811 热萃取法进行萃取可以得到很高的萃取产率。以下是通过热萃取法测得的结果与采用索氏法萃取20 小时后测得的结果比较，表明了在用热萃取3 小时的时候可以获得最佳的萃取产率。

　　Buchi 公司的B811 萃取系统用甲苯和十氯代联苯(3:1)清洗4 小时，并且检测了毒素的空白值。

　　在计算测量结果时，必须考虑到样品的空白值0.01~0.9ng。

　　虽然采用Buchi 公司的B811萃取仪可以在1~2小时获得毒素的测量结果(40-41ng TEQ/kg)，但

　　是采用热萃取法的最佳时间还是至少在3~5小时。

　　从而得出结论，Buchi 公司的B811萃取仪适合于用做淤泥内PCB和PCDD/F测定的样品制备步

　　骤之一，并且更加快速有效。

　　BUCHI的B811萃取仪简介：

　　Buchi 公司是一家能够提供全自动索氏法测定脂肪的专业性仪器公司。采用索氏法进行脂肪的测定作为传统的以及官方认可的方法被广泛应用于食品及饲料行业。

　　Buchi 公司的全自动萃取仪B811有四种方法可选，索氏抽提标准法(国标法)，索氏加热抽提法(快速法)，加热抽提法(热浸法)及连续抽提法(热淋洗法)，并可储存多达50种方法。

　　索氏标准法由四个步骤组成， 分为抽提，淋洗，溶剂回收及烘干，可在B811一台仪器上完成。B811的溶剂沸点最大可达150℃，能满足不同应用的需要。各种溶剂在加热时易产生沸腾，B811采用防爆沸装置，提高了操作的安全性。普通的手工操作，每个样品需要6-8小时，而采用了B811萃取仪后，将样品时间缩短为2小时，大大提高了工作效率。

　　B811还可用做其他用途的固液萃取，如土壤中的PCB，PAH，皮革中的增白剂，橡胶及塑料中的添加剂检测等。