GC-MS/MS测定中药中18种多氯联苯

谭春梅，程巧鸳，马临科，赵维良*

(浙江省食品药品检验研究院，杭州 310052)

摘要：目的 建立GC-MS/MS测定中药材中18种多氯联苯(PCBs)的方法。方法 采用超声提取，浓硫酸净化，内标法定量；采用 EI源，在多反应监测(MRM)模式下进行检测。结果 18种 PCBs在 0.5～50 ng·L-1时线性关系良好，相关系数(r)为 0.999 8～1.000 0，方法的检出限为 0.013～0.080 μg·kg-1，定量限为 0.054～0.328 μg·kg-1。在 2，5，10 μg·L-1下平均回收率分别为106.7%～118.7%，93.5%～114.7%和89.9%～115.6%，相对标准偏差分别为1.6%～8.0%，2.7%～4.6%和1.0%～3.1%。结论 本方法样品处理简单、快速，灵敏度高，准确性好，可用于中药材中18种PCBs的测定。

关键词：多氯联苯；气相色谱-三重四级杆质谱联用法；中药材

多氯联苯(Polychorinated biphenyls或Polychlorodiphenyls，PCBs)指联苯苯环上的氢被氯取代而形成的多氯化合物，又称氯化联苯。PCBs的联苯苯环上有10个可被氢取代的位置，按分子中氯原子数或氯的百分含量不同，共有 209种不同的PCBs单体，属于持久性污染物之一，具有生物累积性和难降解性，有致畸、致癌、致突变等毒性[1-3]。由于60年代的大量应用及不当管理，我国的水环境及土壤环境中存在多氯联苯污染[4-8]。中药中有较多的多年生药材，在生长过程中容易富集土壤中的残留物，同时水生动植物中药，如昆布、海带、牡蛎等，在污染严重的水域生长时，也容易遭受水中污染物的侵袭，如杨志军等[9]对牡蛎和贻贝中二噁英及多氯联苯同类物进行了研究。且各国对PCBs触发水平较低，我国对食品中多氯联苯类物质均设定了相应的最大残留限量[10-11]，其中欧盟对肉及其制品、水产品及其制品、乳制品等设定了最大残留量要求[12]，USP规定 PCBs的总量不得＞10 pg·g-1，而目前我国尚无中药中PCBs测定的方法及限量，因此有必要建立中药材多氯联苯的测定方法。

1 试药与仪器

7890B型气相色谱-三重四级杆质谱仪(美国Agilent公司)；BUCHI旋转蒸发仪(瑞士 BUCHI公司)；Elmasonicp超声仪(ELMA公司)；19种 PCB单体包括 PCB28、PCB52、PCB101、PCB118、PCB138、PCB153、PCB180、PCB81、PCB77、PCB123、PCB114、PCB105、PCB126、PCB167、PCB156、PCB157、PCB169、PCB189、PCB198，均来自德国 Dr.E。正己烷、二氯甲烷、异辛烷(HPLC级，美国Merck)；共收集了16批样品，具体见表1。

表1 样品信息表
Tab. 1 Sample information

注：*-方法学试验的样品。
Note: *- sample of methodology test.

名称 来源 部位 名称 来源 部位三七*云南 根 金银花 宝龙安庆 花三七 云南 根 枸杞子 宁夏 果实延胡索 仙居 茎 枸杞子 青海 果实延胡索 磐安 茎 枸杞子 宁夏 果实浙贝母 鄞州 茎 薏苡仁 福建 种子浙贝母 鄞州 茎 薏苡仁 河北 种子菊花 黄山 花 薏苡仁 辽宁 种子菊花 桐乡 花 昆布 亳州 海产

2 方法与结果

2.1 色谱条件

进样口温度为280 ℃；进样量为1.0 μL；采用不分流模式进样；色谱-质谱接口温度为280 ℃；DB-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；升温程序：初始温度为 130 ℃，以20 ℃·min-1的速率升至200 ℃，保持 2 min，再以7 ℃·min-1的速率升至285 ℃，保持6 min；载气为纯度＞99.999%的氦气；载气流速为1.0 mL·min-1。质谱条件：电离方式为EI模式；电离能量为70 eV；离子源温度为230 ℃；四极杆温度为 150 ℃；多反应监测模式(multiple reaction monitoring，MRM)。GC-MS的保留时间、定量离子、定性离子及碰撞气能量见表2。标准溶液的色谱图见图1。

2.2 溶液的制备

2.2.1 混合对照品溶液的配制 分别取各多氯联苯对照品适量，精密称定，置不同的量瓶中，加异辛烷溶解并分别制成每1 mL中含0.4 mg的溶液，再分别取各溶液适量，用异辛烷制成含各化合物100 μg·L-1水平混合对照品溶液。

2.2.2 内标溶液的配制 取PCB198适量，用异辛烷制成含PCB198 1 mg·L-1的溶液，作为内标储备液。

2.2.3 系列混合线性对照品溶液的配制 取混合对照品溶液，加内标储备液(1 mg·L-1)适量，制成每1 mL分别含内标20 ng，含混合对照品0.5，1，2，5，10，20，50 ng的系列混合对照品溶液。

2.2.4 供试品溶液的制备 称取粉碎后的试样1～2 g(根据根、茎、叶、花、果实和种子调整取样量)，精密称定，置具塞锥形瓶中，加正己烷-二氯甲烷(1∶1)混合溶液20 mL，超声提取30 min，离心，取上清液置梨形瓶中，残渣加正己烷-二氯甲烷(1∶1)混合溶液20 mL，重复操作1次，合并上清液，于40 ℃旋转蒸发至近干。残渣加内标适量，异辛烷复溶至2.0 mL(含内标20 ppb)。向2 mL提取液中加入浓硫酸2 mL，以450 r·min-1转速剧烈振摇1 min，以4 000 r·min-1转速离心10 min，有机相转移至样品瓶中用于气相色谱分析。

表2 目标化合物保留时间、定量离子、定性离子及碰撞能量
Tab. 2 Retention time, quantitative ions, qualitative ions and collision energy of the selected target compounds for GC-MS/MS analysis

化合物 分子量 保留时间/min 定量离子 碰撞气能量/V 定性离子 碰撞气能量/V PCB28 257.5 8.900 256→186 25 258→186 25 PCB52 292 9.683 290→220 10 255→220 25 PCB77 326.5 11.825 290→220 35 292→222 30 PCB81 326.5 12.536 290→220 30 292→220 30 PCB101 326.5 12.788 326→256 25 254→184 25 PCB105 326.5 13.421 326→256 25 326→254 25 PCB114 326.5 13.421 326→256 30 326→254 30 PCB118 326.5 13.728 326→256 25 326→254 25 PCB123 326.5 13.974 326→256 40 326→254 25 PCB126 326.5 14.122 326→256 30 326→254 30 PCB138 361 14.706 360→290 40 288→218 30 PCB153 361 14.930 360→290 25 288→218 25 PCB156 361 15.398 360→290 25 362→290 25 PCB157 361 15.995 360→290 25 362→290 25 PCB167 361 16.142 360→290 30 362→290 30 PCB169 361 16.396 360→290 30 362→290 15 PCB180 395.5 16.923 394→324 30 394→359 30 PCB198(ISTD) 430 17.278 430→428 15 393→395 15 PCB189 395.5 17.844 394→324 30 396→326 30

图1 18种PCBs标准溶液色谱图
1-PCB28；2-PCB52；3-PCB101；4-PCB77；5-PCB81；6-PCB118；7-PCB105；8-PCB153；9-PCB123；10-PCB114；11-PCB138；12-PCB126；13-PCB167；14-PCB157；15-PCB156；16-PCB180；17-PCB169；18-PCB198(ISTD)；19-PCB189)。
Fig. 1 Chromatogram of the standard solution of 18 polychlorinated biphenyl(PCBs)
1-PCB28；2-PCB52；3-PCB101；4-PCB77；5-PCB81；6-PCB118；7-PCB105；8-PCB153；9-PCB123；10-PCB114；11-PCB138；12-PCB126；13-PCB167；14-PCB157；15-PCB156；16-PCB180；17-PCB169；18-PCB198(ISTD)；19-PCB189).

2.3 结果

2.3.1 线性试验 取系列混合线性对照品溶液，按“2.1”项下色谱条件进样分析，记录各待测化合物与内标MRM定量离子对峰面积，以各化合物的质量浓度为横坐标(X)，相应的定量离子对峰面积与内标定量离子对峰面积比为纵坐标(Y)，进行回归分析，结果见表3。结果表明各待测组分在选定的浓度范围内线性良好。

2.3.2 精密度试验 取混合对照品溶液，连续进样 6次，记录定量离子对峰面积，计算待测组分峰面积和内标峰面积比值，求该比值的RSD值，结果各化合物RSD＜4.0%，表明仪器精密度良好。

2.3.3 重复性及回收率试验 采用加样回收的方法考察方法重复性。取三七粉末2 g，共12份，精密称定，置具塞锥形瓶中，分别精密加入混合对照品溶液(浓度为 100 ppb)各 40，100，200 μL，其中3个低水平，6个中间水平，3个高水平，同供试品溶液制备方法制得加样回收试验供试品溶液。计算回收率及相应RSD值，中间水平回收率结果作为重复性结果，结果见表4。各化合物3个水平的平均回收率均在85%～120%内，RSD＜8.0%，表明方法重复性及准确性较好。

2.3.4 基质效应试验 取三七空白基质加标溶液(20 ppb水平)与相同浓度对照品溶液(20 ppb水平)测定值相比，结果基质效应为85%～115%，认为基质效应不明显。结果见表5。

2.3.5 灵敏度试验 将低浓度加标样品进样分析，测定信噪比。取信噪比约为 3的溶液浓度作为方法检出限，取信噪比约为10的溶液浓度作为方法定量限。方法检出限范围为 0.013～0.080 μg·kg-1， 方 法 定 量 限 范 围 为 0.054～0.328 μg·kg-1，结果见表 3。

表3 线性关系考察及检出限和定量限
Tab. 3 Linear relationship, limits of detection and quantification

化合物abr检出限/μg·kg-1定量限/μg·kg-1PCB28 7.353 1 -0.078 1 0.999 9 0.017 0.078 PCB52 7.552 6 -0.143 0 0.999 8 0.021 0.076 PCB101 5.968 1 -0.069 3 0.999 8 0.022 0.062 PCB81 30.356 2 -0.475 1 0.999 8 0.013 0.073 PCB77 7.656 6 -0.164 8 0.999 9 0.043 0.302 PCB123 10.786 8 -0.102 8 0.999 8 0.023 0.096 PCB118 9.038 0 -0.065 3 0.999 9 0.035 0.110 PCB114 8.151 0 -0.102 8 0.999 8 0.030 0.127 PCB153 3.260 8 -0.083 2 0.999 8 0.061 0.054 PCB105 8.246 2 -0.065 3 0.999 9 0.038 0.120 PCB138 6.925 5 -0.102 6 0.999 8 0.033 0.078 PCB126 2.752 3 0.006 0 0.999 9 0.043 0.244 PCB167 5.852 6 -0.041 6 0.999 9 0.035 0.101 PCB156 5.800 1 -0.019 6 1.000 0 0.030 0.122 PCB157 6.389 9 -0.041 6 0.999 9 0.032 0.093 PCB180 2.009 8 0.003 6 1.000 0 0.080 0.160 PCB169 2.394 2 0.010 7 0.999 9 0.074 0.328 PCB189 2.075 3 0.020 0 0.999 8 0.047 0.234

表4 回收率试验结果
Tab. 4 Results of recovery test %

化合物 平均回收率 RSD低水平 中水平 高水平 低水平 中水平 高水平PCB28 106.70 95.50 91.90 2.90 3.50 2.10 PCB52 108.50 93.50 89.90 4.10 4.60 2.10 PCB101 109.30 98.50 96.60 3.50 4.40 1.20 PCB81 117.50 106.30 104.00 3.40 3.50 2.60 PCB77 114.10 106.20 105.60 5.00 3.90 2.00 PCB123 118.70 109.30 107.10 2.90 3.90 2.60 PCB118 115.50 107.80 106.50 4.80 3.90 2.20 PCB114 118.70 109.30 107.10 2.90 3.90 2.60 PCB153 116.90 103.80 101.00 3.10 4.00 2.30 PCB105 115.50 107.80 106.50 4.80 3.90 2.20 PCB138 112.90 105.20 102.70 3.80 3.20 1.90 PCB126 109.90 111.50 111.40 3.00 3.20 1.20 PCB167 117.70 111.10 110.10 4.80 2.70 2.10 PCB156 115.10 111.00 110.10 1.60 3.60 2.50 PCB157 117.70 111.10 110.10 4.80 2.70 2.10 PCB180 109.10 108.20 107.30 8.00 3.10 1.70 PCB169 111.00 113.60 115.60 4.20 3.40 3.10 PCB189 109.80 114.70 115.50 6.50 4.60 1.00

表5 基质效应结果
Tab. 5 Result of matrix effect %

化合物 基质效应 化合物 基质效应PCB28 85 PCB105 111 PCB52 87 PCB138 110 PCB101 99 PCB126 112 PCB81 108 PCB167 117 PCB77 110 PCB156 115 PCB123 114 PCB157 86 PCB118 111 PCB180 114 PCB114 114 PCB169 115 PCB153 107 PCB189 111

2.3.6 样品测定结果 对收集的16批样品进行测定，结果样品中均未检出多氯联苯。说明样品中多氯联苯残留的风险较低。

3 讨论

多氯联苯属于脂溶性成分，提取时采用脂溶性同时具有较好渗透性的正己烷-二氯甲烷(1∶1)混合溶剂提取[8]。

样品净化过程中，考虑到操作简便性，试验对照品在硫酸磺化后，计算回收率，结果对照品经过处理后，18个化合物回收率为 95%～120%，表明该18个化合物在硫酸磺化过程中比较稳定，可以采用该法净化样品，极大地简化了净化过程。同时对不同部位的样品进行随行回收试验，结果回收率均符合要求，说明该方法的适用性较好。

色谱优化过程中尽量使每个化合物基线分离，同时采用MRM，相对于选择离子模式(SIM)，可以降低干扰，同时优化每个化合物的碰撞能量，提高检测灵敏度及降低检出限。

该方法定量线性良好、灵敏度高，精密度和准确度均达到要求，测定过程简便、快捷、准确，可用于中药材的分析。

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Determination of 18 Polychlorinated Biphenyls in Traditional Chinese Medicine with GC-MS/MS

TAN Chunmei, CHEN Qiaoyuan, MA Linke, ZHAO Weiliang*
(Zhejiang Institute for Food and Drug Control,Hangzhou 310052, China)

ABSTRACT:OBJECTIVE To develop a method for the determination of polychlorinated biphenyls (PCBs) in traditional Chinese medicine by GC-MS/MS. METHODS PCBs in traditional Chinese medicine were extracted by ultrasonic and purified by sulfuric acid, internal standard method for quantification; and then determined in multiple reaction monitoring (MRM) mode with EI source. RESULTS The method showed good linearity when the concentration of 18 PCBs were within 0.5-50.0 ng·L-1,with the correlation coefficient (r) within 0.999 8-1.000 0. The limits of detection were within 0.013-0.080 μg·kg-1. The limits of quantification were 0.054-0.328 μg·kg-1. The average recoveries were within 106.7 %-118.7 % at the spiked levels of 2 μg·L-1, within 93.5%-114.7% at the spiked levels of 5 μg·L-1and within 89.9 %-115.6 % at the spiked levels of 10 μg·L-1.The relative standard derivations were within 1.6%-8.0%, 2.7%-4.6% and 1.0%-3.1%, respectively. CONCLUSION The method for determination of PCBs in traditional Chinese medicine was rapid, simple, sensitive and accurate. It is suitable for determination of 18 PCBs in traditional Chinese medicine.

KEY WORDS:polychlorinated biphenyls; Gas chromatography triple quadrupole mass spectrometry; traditional Chinese medicine

REFERENCES

中图分类号：R917.101

文献标志码：B

文章编号：1007-7693(2017)10-1447-04

DOI:10.13748/j.cnki.issn1007-7693.2017.10.018

引用本文：谭春梅, 程巧鸳, 马临科, 等. GC-MS/MS测定中药中18种多氯联苯[J]. 中国现代应用药学, 2017, 34(10): 1447-1450.

作者简介：谭春梅，女，硕士，主管中药师 Tel: (0571)87180345 E-mail: tanchunmei83@163.com*

通信作者：赵维良，男，硕士，主任中药师 Tel: (0571)86452373 E-mail: zwl@zjyj.org.cn

收稿日期：2017-02-10

(本文责编：蔡珊珊)