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气相色谱质谱联用:迎战“世纪之毒”的利剑(附图)

Date: 2016-08-27
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2016年5月28日,国务院下发《土壤污染防治行动计划》,简称“土十条”。这一里程碑事件,意味着我国的土壤污染治理已经进入了大规模土壤修复的阶段。而在众多土壤污染物中,二恶英当属普通民众最为熟悉的污染物之一,这一几乎完全来自人类活动的污染物,凭借其剧毒的毒性、广泛的分布与积累,以及极高的治理难度,被环境专家冠名“世纪之毒”。

  二恶英究竟有多毒?

  二恶英也被称作“毒王”,其毒性是砒霜的900倍、剧毒物氰化物的130倍。它们聚积最严重的地方主要是在土壤、大气和食品(尤其是乳制品、肉类、鱼类和贝壳类),随后通过食物链富集作用进入人体,并且在人体内不断积累,所以食物是人体内二恶英的主要来源。

  经研究,二恶英会导致罹患癌症的几率大幅增加,同时也会干扰人体内分泌,造成婴儿畸形、儿童自闭症等一系列疾病。鉴于其对人体的巨大危害,世界卫生组织(WHO)下属的国际癌症研究所将二恶英划分为一级致癌物。

  二恶英的治理

  自一系列研究揭露了二恶英的巨大危害以来,二恶英的治理已经成为困扰各国政府与全球科学研究者的难题。正所谓“工欲善其事,必先利其器”,在治理方法的开发过程中,检测技术就像一把迎战“世纪之毒”的利剑,成为整个研究过程中最重要的工具之一。

  正是由于检测技术的重要性,中国、美国、欧盟等地都在相关标准中包含了针对检测技术的内容。中国与二恶英相关的国家标准中,采用了磁质谱技术检测二恶英,而欧盟相关法规和标准中,则采用了气相色谱质谱联用(GCMS)技术作为检测方法。而各地区监管规定的暴露限值很低,而样本基质又很复杂,这导致二恶英的检测变得极其困难。

  在林林总总的各种GCMS方案中,沃特世的大气压气相色谱电离源(APGC)质谱联用方案则是其中的佼佼者。APGC-MS/MS能够为研究人员提供更高灵敏度、更宽分析范围的定量分析。作为一种“软”电离源,APGC在对二恶英类化合物进行分析时,相对于传统EI源技术,可以得到更高强度的母离子信号和更少的碎片离子。通过多反应监测模式(MRM)进行定量,相比EI源的全扫描模式(Full scan),可以大大提高二恶英定量分析的灵敏度和特异性。

  在沃特世目前已开发成熟的二恶英检测方案中,APGC配备Waters Xevo TQ-S质谱技术组成了一个灵敏度极高的检测系统,将样品残留显著降低至0.007%,消除了假阳性结果的出现,准确测出样品中极低浓度的二恶英。如需获取完整应用信息,请访问:http://www.waters.com/waters/library.htm?cid=511436&lid=134789354&locale=zh_CN

  凭借该这一系列技术优势,沃特世的APGC-MS/MS方案已经获得了业内的广泛认可。早在2015年,美国宾夕法尼亚州立大学生物化学系、加拿大安大略省环保部、加拿大麦克马斯特大学化学系、加拿大多伦多大学化学系等研究机构的研究人员采用APGC-MS/MS分析二恶英和呋喃,与传统的GC-HRMS方法进行了比较,结果证明前者可代替后者,且灵敏度相当出色,可达飞克量级。在检测沉淀物和鱼类时,APGC-MS/MS方法的检测限比GC-HRMS低2-18倍。文章发表于美国分析化学权威期刊《Analytical Chemistry》,可访问http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.analchem.5b01705查看。

  随着现代化食品安全检测技术、无公害垃圾处理技术、二恶英细菌降解技术等一系列研究成果的诞生,人类已经在保护自身免受二恶英之毒,并最终彻底解决二恶英污染的道路上迈出了巨大的一步。

(来源:机经网)

 

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