生活飲用水中微囊藻毒素的測(cè)定方法—液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法編制說明

1、?生活飲用水5種微囊藻毒素的測(cè)定方法一液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法?送審稿編制說明?生活飲用水中微囊藻毒素的測(cè)定方法?標(biāo)準(zhǔn)編制組二.一二年五月?生活飲用水中5種微囊藻毒素的測(cè)定方法一液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法?編制說明1編制依據(jù)本檢測(cè)方法的制訂是中國疾病預(yù)防限制中央環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品平安所、深圳市疾病預(yù)防限制中央受衛(wèi)生部衛(wèi)生政策法規(guī)司/衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)委員會(huì)/環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)委托,對(duì)現(xiàn)行?生活飲用水衛(wèi)生檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方法-毒素指標(biāo)?GB/T5750-2006中5種微囊藻毒素MC-LR、RR、YR、LW、LF測(cè)定方法進(jìn)行修訂本課題于2021年初立項(xiàng),經(jīng)過查閱文獻(xiàn)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、條件選擇實(shí)驗(yàn)、方法學(xué)各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)驗(yàn)研

2、究、現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)匯總,至標(biāo)準(zhǔn)方法送審稿形成,歷經(jīng)1年時(shí)間,于2021年2月完成.2起草單位及主要起草人起草單位：深圳市疾病預(yù)防限制中央、珠海市疾病預(yù)防限制中央、深圳市水質(zhì)檢測(cè)中央、中華人民共和國深圳出入境檢驗(yàn)檢疫局.主要起草人：劉紅河、劉桂華、朱舟、陳劍剛、宗棟良、岳振峰.3背景及標(biāo)準(zhǔn)概況水是生命之源,健康之本,飲用水水質(zhì)的平安與衛(wèi)生是人類健康最根本的保證.在我國,由于環(huán)境污染的不斷惡化,內(nèi)陸河湖地區(qū)普遍存在藻類污染,其中藍(lán)綠藻屬中的一類微囊藻,能夠在水中分解出微囊藻毒素microcystin,簡稱MC.MC是一類具有強(qiáng)烈促癌作用的天然肝毒素,大量研究說明,MC能抑制磷酸酯酶活性

3、,形成活性氧,干擾細(xì)胞骨架的組成,引發(fā)細(xì)胞凋亡、肝出血、肝腫瘤.其結(jié)構(gòu)變化很多,但都有一個(gè)共同的單環(huán)肽毒素結(jié)構(gòu),含有共同的分子成分：3-氨-9-甲氧基-2,6,8-三甲基-10-苯基-4,6-二烯酸Adda,Adda是一個(gè)關(guān)鍵的毒性成分.在MC已發(fā)現(xiàn)的60多種異構(gòu)體中,MC-LR、MC-YR、MC-RR分布很廣泛,其中MC-LR在世界上分布最為廣泛.MC性質(zhì)穩(wěn)定,其在水中的溶解度大于1g/L,也溶于甲醇和丙酮,煮沸后不失活,不揮發(fā),抗pH變化.微囊藻毒素對(duì)生物體的損害主要表現(xiàn)為肝臟毒性和神經(jīng)毒性,對(duì)腎、腎上腺、肺及胃等也有不同程度的損傷.有調(diào)查研究說明：在某湖泊周圍的3個(gè)自來水廠的出廠水中都檢

4、出低濃度的微囊藻毒素0.013-0.14mg/L.1995年在加拿大Manitoba地區(qū)的調(diào)查說明：當(dāng)?shù)爻鞘泄┧约叭粘Ｓ玫某劁缢?jīng)處理后仍有68%可檢出微囊藻毒素,因此,自來水常規(guī)處理工藝混凝沉淀、過濾、消毒無法有效去除水中的MC,從而通過飲水?dāng)z入危害人類的健康.目前還沒有足夠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定微囊藻毒素總量的最高容許濃度,因此,現(xiàn)階段還沒有強(qiáng)制性的飲用水中藻毒素含量的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn).而各國已有飲水中的藻毒素含量標(biāo)準(zhǔn)一般都為MC-LR的含量.世界衛(wèi)生組織WHO推薦的飲水中藻毒素標(biāo)準(zhǔn)為MC-LR0.001mg/L.加拿大健康組織規(guī)定飲水中可接受的藻毒素標(biāo)準(zhǔn)為0.0005mg/LMC-LR,澳大利亞學(xué)者

5、建議將0.001mg/L的含量MC-LR作為平安飲用水的上限.我國?生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)?GB5749-2006及?地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?GB3838-2002中均將MC-LR的標(biāo)準(zhǔn)限值定為0.001mg/L參照WHO標(biāo)準(zhǔn).鑒于上述微囊藻毒素在我國水體中存在的普遍性及其毒性危害,有必要建立靈敏、快速、準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法.建立飲用水及其水源水中5種微囊藻毒素MC-LR、RR、YR、LW、LF的高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜HPLC-MS/MS分析法,能夠?yàn)樾l(wèi)生監(jiān)督部門提供更有效的監(jiān)督手段,完善我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法.本工程研究方法具有靈敏、快速、準(zhǔn)確及實(shí)現(xiàn)多種有害物質(zhì)同時(shí)測(cè)定等特點(diǎn),可極大地提升工作效率,拓展監(jiān)

6、督覆蓋面,有較好的經(jīng)濟(jì)效益；在有效預(yù)防和限制肝臟疾病、保證人類身體健康方面,有較大的社會(huì)效益.4確定本方法內(nèi)容的依據(jù)?美國水和廢水標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法?第20版,1999年沒有規(guī)定微囊藻毒素的檢測(cè)方法,美國環(huán)境保護(hù)署USEPA的水質(zhì)檢測(cè)方法中也未涉及微囊藻毒素；我國衛(wèi)生部發(fā)布的?生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法?GB/T5750.8-2006中規(guī)定采用高壓液相色譜法配二極管陣列檢測(cè)器來檢測(cè)飲用水及其水源水中的微囊藻毒素MC-LR、RR；我國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)?水中微囊藻毒素的測(cè)定?GB/T20466-2006中規(guī)定分別采用高效液相色譜法和間接競(jìng)爭酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定飲用水、湖泊水、河水及地表水

7、中的微囊藻毒素MC-LR、RR、YR.采用LC/MS/MS定量分析5種微囊藻毒素殘留比標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的液相色譜法或酶聯(lián)免疫法更有優(yōu)勢(shì),LC/MS/MS方法具有更高的靈敏度、選擇性和特異性.并且,5種微囊藻毒素現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法中,在水樣的前處理時(shí),都需要進(jìn)行萃取處理,這會(huì)造成回收率降低等一系列問題,而LC/MS/MS方法分析時(shí),就不存在這些問題,對(duì)于本研究所選擇的5種微囊藻毒素,甚至可以將水樣直接進(jìn)樣測(cè)定.4.1本方法的原理本標(biāo)準(zhǔn)采用水樣經(jīng)針式微孔濾膜過濾后直接進(jìn)樣的方法,以液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)MRM進(jìn)行檢測(cè)生活飲用水及其水源水中5種微囊藻毒素MC-LR、RR、YR、LW、LF,外標(biāo)法

8、定量.4.2本方法適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)生活飲用水及其水源水中5種微囊藻毒素MC-LR、RR、YR、LW、LF.本方法適用于生活飲用水及其水源水中5種微囊藻毒素MC-LR、RR、YR、LW、LF的測(cè)定.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果5.1方法線性范圍和相關(guān)系數(shù)5種微囊藻毒素MC-LR、RR、YR、LW、LF0.0、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0g/L,相關(guān)系數(shù)r分別為MC-LR0.9994、MC-RR0.9999、MC-YR0.9994、MC-LW0.9998、MC-LF1.0000.5.2方法檢出限5種微囊藻毒素的檢出限分別是：MC-LR0.0016ng、MC-RR

9、0.0012ng、MC-YR0.0014ng、MC-LW0.0016ng、MC-LF0.0016ng.進(jìn)樣25L時(shí),5種微囊藻毒素的定量下限：MC-LR0.26pg/LMC-RR0.20科g/LMC-YR0.23科g/LMC-LW0.26科g/LMC-LF0.25科g/L5.3干擾及消除微囊藻毒素濃度為2.0pg/L時(shí),水中可能共存的草甘瞬、己內(nèi)酰胺、鄰苯二甲酸酯、莠去津、五氯酚、丙烯酰胺、滅草松、吠喃丹、2,4-滴和甲基對(duì)硫磷等多種化合物在濃度均為20.0科g/L寸不干擾微囊藻毒素的測(cè)定.5.4方法精密度當(dāng)5種微囊藻毒素(MC-LR、RR、YR、LW、LF)的濃度為1.0g/L,5.0L和2

10、0.0g/L時(shí),日內(nèi)重復(fù)測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.17%-4.22%之間；10天內(nèi)日間重復(fù)測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.08%-4.45%之間.5.5方法加標(biāo)回收率采用加標(biāo)回收方法,當(dāng)5種微囊藻毒素(MC-LR、RR、YR、LW、LF)參加參加濃度分別為1.07g/L10.0.g/L和20.07g/L時(shí),回收率在92.8%-103.3%之間.5.6與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法(GB/T5750.8-2006)的比擬由于現(xiàn)行國標(biāo)測(cè)定法中微囊藻毒素檢測(cè)的為MC-LR和RR兩種類型,本文僅僅比擬MC-LR和RR.當(dāng)MC-LR和RR濃度均為1.0科g/L5.0科g/卸20.0科g/L,本方法與現(xiàn)行飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法(GB5

11、750.8-2006)-液相色譜法的結(jié)果根本一致,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.62%-6.12%之間.6方法驗(yàn)證報(bào)告6.1主要驗(yàn)證單位珠海市疾病預(yù)防限制中央、深圳市水質(zhì)檢測(cè)中央、中華人民共和國深圳出入境檢驗(yàn)檢疫局.6.2驗(yàn)證報(bào)告數(shù)據(jù)匯總表1方法檢出限、測(cè)定下限匯總表實(shí)驗(yàn)室MC-LR(gg/LMC-RR(gg/LMC-YR(gg/LMC-LW(gg/LMC-LF(gg/L檢出限定量限檢出限定量限檢出限定量限檢出限定量限檢出限定量限1*0.080.270.060.200.070.230.080.270.080.2620.080.260.060.190.070.230.080.260.080.2530.077

12、0.250.0620.200.0690.230.0780.260.0770.2540.080.250.060.200.070.220.080.250.080.25均值0.080.260.060.200.070.230.080.260.080.25*注：實(shí)驗(yàn)室代碼：1 為標(biāo)準(zhǔn)起草單位深圳市疾病預(yù)防限制中央,2 為珠海市疾病預(yù)防限制中央、3 為深圳市水質(zhì)檢測(cè)中央、實(shí)驗(yàn)室 4 為中華人民共和國深圳出入境檢驗(yàn)檢疫局,下表同.表2精密度測(cè)試數(shù)據(jù)匯總表MC-LR實(shí)驗(yàn)室低濃度RSD%中濃度RSD%高濃度RSD%日內(nèi)日間日內(nèi)日間日內(nèi)日間14.174.453.264.362.252.2323.524.053.0

13、13.421.722.8932.923.112.173.661.372.1343.244.113.533.662.872.91MC-RR13.784.092.353.131.882.5724.014.433.223.022.052.0834.014.533.023.281.172.2744.174.333.353.253.122.66MC-YR13.334.022.113.561.573.3123.783.313.693.402.152.7034.103.703.643.512.072.2244.103.703.513.072.233.16MC-LW14.223.782.183.181.922

14、.3424.124.103.583.222.672.6633.864.062.383.132.112.9543.323.992.583.112.212.88MC-LF14.054.092.333.992.023.0724.163.574.013.032.382.8834.153.783.123.222.232.7143.773.553.022.312.743.11表3準(zhǔn)確度測(cè)試數(shù)據(jù)匯總表MC-LR實(shí)驗(yàn)室低濃度回收率%中濃度回收率高濃度回收率%1103.099.199.5298.299.994.0399.199.899.04101.099.595.0MC-RR198.899.6100.5296.

15、6100.695.03103.399.398.0497.899.896.0MC-YR197.698.996.52101.199.497.5396.898.4101.5498.299.2101.0MC-LW192.897.994.0298.398.396.0397.798.495.5494.796.694.5MC-LF195.599.094.5298.299.097.0397.599.597.5497.898.897.5綜合以上圖表及本研制單位的結(jié)果,5種微囊藻毒素MC-LR、RR、YR、LW、LF檢出限分別為MC-LR0.08pg/LMC-RR0.06科g/L、MC-YR0.07祖 g/LMC

16、-LW0.08科g/LMC-LF0.08科g/L進(jìn)樣20L時(shí),定量下限分別為MC-LR0.26科g/LMC-RR0.20科g/LMC-YR0.23科g/LMC-LW0.26科g/LMC-LF0.25科g/L精密度試驗(yàn)低濃度、中濃度及高濃度的MC-LR相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.92%4.17%、2.17%-3.53%、1.37%-2.87%,MC-RR相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.78%-4.17%、2.35%-3.35%、1.17%-3.12%,MC-YR相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.33%-4.00%、2.11%-3.69%、1.57%-2.23%,MC-LW相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.32%-4.22%、2.18%-3.58%、1

17、.92%2.27%,MC-LF相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.77%-4.57%、2.33%-4.01%、2.02%2.74%;方法加標(biāo)回收率中低濃度、中濃度及高濃度的MC-LR分別為98.2%-103.0%、99.1%-99.9%、94.0%-99.5%,MC-RR為96.6%-103.3%、99.3%-100.6%、95.0%100.5%,MC-YR為96.8%-101.1%、98.4%-99.4%、96.5%101.5%,MC-LW為92.8%-98.3%、96.6%-98.4%、94.5%-96.0%,MC-LF為95.5%-98.2%、98.8%-99.5%、94.5%97.5%之間.四家實(shí)驗(yàn)室結(jié)

18、果根本一致,所有參數(shù)均到達(dá)檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)制定細(xì)那么的要求.7結(jié)論本標(biāo)準(zhǔn)采用直接進(jìn)樣方式經(jīng)液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法測(cè)定生活飲用水及其水源水中5種微囊藻毒素MC-LR、RR、YR、LW、LF的含量.通過研究資料提出了直接進(jìn)樣方式,并優(yōu)化了測(cè)定的儀器條件.本方法操作簡便,測(cè)定結(jié)果可靠,方法的穩(wěn)定性和重復(fù)性較好,可以作為國家標(biāo)準(zhǔn)方法公布使用.參考文獻(xiàn)1 DawsonRM.Thetoxicologyofmicrocystins.Toxicon,1998,36(7):953-962.2 DuyTN,LamPKS,ShawGR.Toxicologyandriskassessmentoffreshwatercyanobacterial(Blue-greenalgae)toxinsinwater.Rev.Environ.Contam.Toxicol,2000,163:113-186.3 WHO.Guidelinesfordrinking-waterquality.3ed.Geneva:WorldHealthOrganization,2004:407-408.4 LeeHS,JeongCK,LeeHM,etal.On-linetraceenrichmentforthesimultaneousdeterminationofmicrocystin