海產品中PAK的快速分析

墨西哥灣的石油災難留下了嚴重后果，除了危害海洋環境外，消費者也要開始面臨這樣的問題：來自海洋的食品是否還能達到安全標準？而Gerstel的攪拌棒吸附萃取方法能夠進行有效、簡易和方便的自動化萃取，實現對眾多的海洋生命形態組織中多環芳烴的定量測定。

盡管有些人充滿信心，但其實沒有人能夠預言，這起原油災難對于海洋生態環境造成的嚴重后果，以及為消除危害新投入的化學試劑會帶來的影響。也許人們對這起事件太過敏感，但是它不可能像一次災難那樣，在墨西哥灣居民的身邊突然發生，又毫無聲息地消失。預測的那些有害物質，如多環芳烴（PAK）會在海洋食物鏈中富集，如果不采取廣泛的質量控制措施，這些物質最后都將伴隨海鮮佳肴登上我們的餐桌。為了對海洋食物鏈中多環芳烴進行有效、實用的分析，Gerstel公司檢驗了其多年來行之有效的攪拌棒吸附萃取法（SBSE），結果證實，該方法用于分析水溶液中有害物質時具有獨特的優勢。美國聯邦環境保護署（EPA）在美國鹽湖城召開的第58屆美國質譜協會（ASMS）會議上報告了這項調查結果。這種攪拌棒吸附萃取法還多次用于食品以及其它復雜基體樣品中有害物質濃度的測定。

圖1.  將Gerstel多用型進樣器（MPS）和Gerstel熱解吸器（TDU）結合到安捷倫GC/MS 系統上（GC 7890/MSD 5975）。

快速可靠的PAK分析

攪拌棒吸附萃取法的萃取介質是固相萃取磁子，這是一種特殊的磁性攪拌棒，表層具有聚二甲基硅氧烷（PDMS）的薄膜，當該固相萃取磁子在樣品溶液中攪動時，溶液中的有機疏水組分便會富集于外層的PDMS薄膜中。按照樣品的不同，經過一定的時間，將完成富集后的固相萃取磁子從溶液中取出，擦干，置于適當的熱解吸器（TDU）中解吸。從固相萃取磁子上通過熱解吸獲得溶質可大批量地自動進行。

圖2.  實例：用于加有內標的牡蠣樣品分析時的苯并芘校正曲線，將苝- D12作為內標之一加入到樣品中（25 ppb）。此外還加入下列氘化了的內標物質：對于分析溶質萘和芴：d8-萘，對于蒽和菲：d10-菲，對于苯并苊、芘、苯并蒽和稠二萘：d12-稠二萘。

攪拌棒吸附萃取法的作用原理是基于溶質在PDMS和水相的分配系數。PDMS-水的分配系數的對數近似相當于辛醇-水的分配系數（log Ko/w）。Ko/w是用于描述某一化學物質疏水性或親水性的一種物理化學參數，log Ko/w越大說明其疏水性越強，即該物質能夠很好地被吸附到PDMS中，可以獲得高回收率。EPA證實，用Gerstel固相萃取磁子已能有效進行水中PAK的萃取，可作為海洋食品PAK的簡單、有效的萃取方法。此外，這種攪拌棒吸附萃取法簡單的操作方式和快捷的速度，與美國通常的標準方法相比，更具有競爭力。EPA的標準方法“NOAA-NMFS-NWFSC-59”需要采用費時的樣品前處理，應用加速溶劑萃取法（ASE）將溶質進行兩次濃縮，再將所得樣品抽提液經液相色譜純化，然后再進行GC/MS分析。

圖3.  牡蠣樣品（3g）萃取物的分析，加入以下混合物內標（2.5ppb）：（1）萘，（2）芴，（3）蒽，（4）菲，（5）苯并苊，（6）芘，（7）苯并蒽，（8）稠二萘，（9）苯并芘。

與此相反，借助于Gerstel固相萃取磁子的攪拌棒吸附萃取法操作非常輕松：只需將海洋食品，如魚類、牡蠣或蝦類樣品首先勻質化，繼以乙腈萃取，所得萃取物以緩沖液稀釋，按上述方法進行SBSE萃取，然后從樣品中取出磁子，用蒸餾水洗去基體組成部分，擦干后置于熱解吸器中，然后轉入GC/MS 系統。在將溶質注射到分析柱之前，于冷進樣系統（KAS）中進行低溫調焦，以便獲得清晰的物質峰形分離。投入運行的儀器系統是將Gerstel多用型進樣器（MPS）和Gerstel熱解吸器（TDU）結合到安捷倫GC/MS系統上（GC 7890/MSD 5975），如圖1所示。

圖4.  魚樣品（3g）的萃取物，加入以下混合物內標（2.5ppb）：（1）萘，（2）芴，（3）蒽，（4）菲，（5）苯并苊，（6）芘，（7）苯并蒽，（8）稠二萘，（9）苯并芘。

提高實驗室分析效率

綜上所述，相對于NOAA-NMFS-NWFSC-59方法的繁雜樣品前處理過程，攪拌棒吸附萃取法憑借其高性能，在檢測海洋樣品中的多環芳烴（PAK）時，成為一種優秀的替代方法。Gerstel固相萃取磁子的攪拌棒吸附萃取法能夠進行有效、簡易和方便的自動化萃取，實現眾多海洋生命形態組織中多環芳烴的定量測定。不僅僅分析時間遠遠短于標準方法， GC/MS 測量的靈敏度也由此得到改善，檢測限降低大約10~50倍。對于來自海洋環境的大量食品樣品，通過快速、簡潔、可靠的樣品前處理過程，有害溶劑已減少至最低程度，不再需要復雜的手工操作，節約了實驗時間和成本，有效提升了食品實驗室的分析效率。

圖5.  蝦樣品（3g）的萃取物，加入以下混合物內標（2.5ppb）：（1）萘，（2）芴，（3）蒽，（4）菲，（5）苯并苊，（6）芘，（7）苯并蒽，（8）稠二萘，（9）苯并芘。