引用本文
杜鸿雁, 董颖, 张蕾萍, 崔巍. 快速溶剂萃取法提取血中的有机磷类农药[J]. 刑事技术,2012,37(3): 20-21
DU Hong-yan, DONG Ying, ZHANG Lei-ping, et al. Extraction of organophosphorus pesticides in human blood using accelerated solvent extraction method[J]. Forensic Science and Technology,2012,37(3): 20-21  
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快速溶剂萃取法提取血中的有机磷类农药
杜鸿雁, 董颖, 张蕾萍, 崔巍
公安部物证鉴定中心,北京 100038

作者简介:杜鸿雁(1980—),女,山西太谷人,助理研究员,博士,主要从事毒物分析研究工作。Tel:(010)66269494

摘要

目的 建立生物检材血液中有机磷类农药的快速溶剂萃取方法。方法 通过优化快速溶剂萃取各参数,提取血中的有机磷类农药,同时达到在线净化的效果,然后进行GC/FPD分析检测。结果 血中5种常见有机磷类农药的平均回收率均在70% 以上,在0.05μg/mL~5μg/mL浓度范围内线性关系良好,检测限(S/N=10)均低于20ng/mL。结论 该方法优于其它传统提取方法,快速、简便、高效且操作自动化,可广泛应用于生物检材血液中有机磷类农药的检验鉴定。

关键词: 有机磷类农药; 快速溶剂萃取; 气相色谱火焰光度检测法
中图分类号:DF795.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2012)03-0020-02
Extraction of organophosphorus pesticides in human blood using accelerated solvent extraction method
DU Hong-yan, DONG Ying, ZHANG Lei-ping, et al
Institute of Forensic Science, Ministry of Public Security, Beijing 100038, China
Abstract

Objective To develop accelerated solvent extraction methods for determining organophosphorus pesticides in blood sample.Methods Organophosphorus pesticides were extracted by accelerated solvent extraction method with optimized parameters, and purified by the alumina powder online. Concentrated elution was analyzed with GC/FPD.Results The recoveries of organophosphorus pesticides were larger than 70%. A good linear relationship was obtained at the concentration range of 0.05μg/mL~5μg/mL. The limit of detection was prior than 20ng/mL for signal to noise ratio(S/N) being 10.Conclusion The proposed method can be used to extract organophosphorus pesticides in biological specimens due to its superiority comparing with other traditional extracting methods.

Keyword: organophosphorus pesticides; accelerated solvent extraction; GC/FPD

我国作为农业大国, 对农药的需求量巨大, 特别是有机磷农药被广泛使用, 其使用量占我国农药总量的四分之三以上。近来用有机磷投毒、自杀中毒等案件时有发生, 因此对体内生物检材中此类农药的检测在司法鉴定中具有重要的意义。目前生物样本中有机磷类农药的前处理一般采用液液萃取、固相萃取、固相微萃取等[1, 2, 3]。但是这些方法操作复杂、有机溶剂用量偏多、萃取时间长、萃取效率不高。而近年发展起来的快速溶剂萃取技术(Accelerated Solvent Extraction, 简称ASE)[4, 5]具有有机溶剂用量少、快速、基质影响小、自动化程度高、萃取效率高、且使用方便、安全等优点。本文应用快速溶剂萃取法提取血液中的有机磷类农药, 回收率达70%以上。

1 实验部分
1.1 仪 器

美国Dionex ASE350。日本 Shimadzu 2010GC/FPD, 配以AOC-20i自动进样器。DSY-II自动快速浓缩仪。

1.2 试剂与材料

有机磷类农药标准品:甲拌磷、对硫磷、甲基对硫磷、毒死蜱、乐果均由公安部物证鉴定中心提供, 精确称取各农药标准品一定量, 用甲醇稀释成浓度为1mg/mL标准溶液, 在冰箱中密封保存。甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮均为分析纯, 购自北京化学试剂公司。三氧化二铝:350℃加热15h, 备用。颗粒状硅藻土, 购自戴安公司。

1.3 实验方法

1.3.1 快速溶剂萃取方法 取1mL血液, 加入装有2g硅藻土的蒸发皿中, 混匀, 再倒入萃取池中, 置于快速溶剂萃取仪的样品卡口处, 按设定的提取程序运行。萃取完毕, 将收集瓶中的萃取液浓缩至干, 100μ L甲醇定容, 供GC/FPD分析。

1.3.2 GC/FPD 仪器分析条件 DB-5(30mm× 0.25mm× 0.25μ m)毛细管柱, 载气:高纯氮气(99.99%), 流量:1.0mL/min, 柱温80℃(1min)8℃/min 280℃(1min), 进样口温度280℃, 分流进样, 检测器温度300℃。进样量1μ L。采用火焰光度检测器(FPD), 以保留时间定性, 峰面积定量。

2 结果与讨论
2.1 萃取条件的选择

2.1.1 溶剂的选择 溶剂是影响萃取效果的一个关键因素。本实验考察了适合有机磷类农药提取的二元混合溶剂丙酮-二氯甲烷(V/V=1:1)和丙酮-乙酸乙酯(V/V=1:1)的萃取效果。结果表明两种溶剂均可满足检测需要, 而二氯甲烷/丙酮(V/V=1:1)作萃取溶剂回收率更高。

2.1.2 温度的选择 提高温度使溶剂溶解待测物的容量增加。在提高的温度下能极大地减弱由范德华力、氢键、溶质分子和样品基体活性位置的偶极吸引力所引起的溶质与基体之间的很强的相互作用力。加速了溶质分子的解析动力学过程, 减小解析过程所需的活化能, 降低溶剂的粘度, 因而减小溶剂进入样品基体的阻止, 增加了溶剂进入样品基体的扩散, 从而大大降低了溶剂的使用量。本实验考察了萃取温度在80℃、100℃和120℃条件下的萃取效果, 结果表明, 随着温度的升高, 有机磷农药的萃取率增大, 然而, 温度越高, 萃取的杂质也相应增加。经试验, 萃取的最佳温度为100℃。

2.1.3 萃取时间的选择 本实验选取了5min和10min两个萃取时间进行比较。结果表明, 两种萃取时间均可满足检测需要, 然而, 由于萃取时间加长, 有机磷农药更易热降解, 且随着萃取时间增加, 萃取杂质增多, 因此, 选择5min作为最佳萃取时间。

2.1.4 吸附剂的选择 对萃取液净化的方法通常是:固相萃取、GPC凝胶、自制装有各种吸附剂的净化柱等等, ASE可以通过预先将吸附剂或净化剂装填到萃取池中的方式, 在完成萃取的同时完成净化, 节省了时间并得到很好的净化效果。在萃取池中事先加入活化后氧化铝吸附剂, 将样品放置到吸附剂上方进行萃取, 萃取的同时完成净化。本实验对添加与未添加三氧化二铝的萃取效果进行比较。结果表明, 实验前, 在萃取池底部添加2g氧化铝后萃取液比较透明, 色谱图表现为杂质峰大量减少。

2.2 萃取回收率

取1mL空白血9份, 分3组, 每组分别添加浓度为0.1μ g/mL、0.5μ g/mL、1.0μ g/mL的甲拌磷、对硫磷、甲基对硫磷、毒死蜱、乐果, 采用建立的快速溶剂萃取方法提取, GC/FPD分析, 回收率见表1。

从表1中可见, 快速溶剂萃取血中甲拌磷和毒死蜱的回收率均高于80%, 而对硫磷、甲基对硫磷和乐果的回收率介于70%和80%之间。上述5种农药回收率的RSD均低于10%。

表1 血中甲拌磷、对硫磷、甲基对硫磷、毒死蜱、乐果添加回收率(n=3)
2.3 线性及最小检测限

取空白血1mL各3等份, 分别添加甲拌磷、对硫磷、甲基对硫磷、毒死蜱、乐果工作溶液, 浓度范围在0.05μ g/mL~5μ g/mL, 按本文建立的快速溶剂萃取方法, 100μ L甲醇定容, GC/FPD检测, 建立5个点, 以农药浓度为横坐标, 样品峰面积比为纵坐标进行线性回归, 求得线性回归方程, 结果见表2。GC/FPD实验结果表明, 上述5种有机磷类农药浓度在0.05μ g/mL~5μ g/mL范围内线性良好, 最低提取检测限(S/N=10)均低于20ng/mL。

表2 血添加工作曲线回归方程

本文建立了应用快速溶剂萃取技术提取生物检材血中5种有机磷农药的方法。该方法具有回收率高, 萃取时间短, 使用溶剂量少, 简化净化步骤, 自动化程度高等传统提取方法无法企及的优势, 在刑事技术领域值得推广使用。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 常靖, 崔巍, 张蕾萍, 等. 腐败生物检材中甲基异柳磷的检验[J]. 中国人民公安大学学报, 2010(2): 12-14. [本文引用:1]
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