CN101614709A - 烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于烟草领域，特别涉及烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法。方法如下：用丙酮萃取出烟用水基胶中的邻苯二甲酸酯，采用气相色谱法测定：采用HP－5或相当色谱柱，氢火焰离子化检测器，以苯甲酸苄酯为内标物。本发明提供了一种测试准确、操作简便、灵敏度高、重复性好的烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法，适用于烟草行业和烟用胶粘剂生产企业技术人员对烟用水基胶中邻苯二甲酸酯进行定性定量测定，填补了这一技术领域的空白。

Description

烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法

(一)技术领域

本发明属于烟草领域，特别涉及烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法。

(二)背景技术

烟用水基胶属烟用材料中的一种，主要用于卷烟搭口、卷烟接嘴、滤棒中线、条盒和小盒包装处的粘合。烟用水基胶在生产过程中受原料配方、操作工艺等条件的影响，目前大部分生产企业均添加一定的邻苯二甲酸酯类物质作为增塑剂，以改善胶粘剂的性能，因此，目前大部分烟用水基胶中含有或多或少的邻苯二甲酸酯类物质。

邻苯二甲酸酯类物质是一类环境激素，多用于聚氯乙烯塑料，以增强弹性，也用于化妆品，在胶粘剂的生产中用作增塑剂，以增强胶的整体性能。它在人和动物体内起着类似雌性激素的作用，可导致内分泌紊乱、生殖机能失常等。邻苯二甲酸酯类共有30多种物质，其中有6种被美国环境保护署列为“优先监测污染物名单”。分别是邻苯二甲酸二甲酯(DMP)，邻苯二甲酸二乙酯(DEP)，邻苯二甲酸二丁酯(DBP或DNBP)，邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)，邻苯二甲酸二辛酯(DNOP)，邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)，其中DBP和DNOP被列入我国优先控制污染物黑名单。目前，美国加州已经立法禁止于州内生产、加工，销售及分销若干类含有邻苯二甲酸酯的玩具及儿童用品，法规从2009年1月1日起生效。

近年来相关研究表明，多种邻苯二甲酸酯有特殊的毒性：DBP不但影响雄性动物的生殖和发育，它还能直接损伤神经细胞，降低酯质过氧化酶活性，干扰神经细胞的DNA代谢；DOP的异构体为邻苯二甲酸二(2一乙基己)酯(DEHP)，它的急性毒性很小，但其慢性毒性试验显示能导致体重下降、白细胞增加、贫血、血尿等，特别对肝脏组织具有不良影响。欧盟在2007年1月16日开始执行关于邻苯二甲酸盐的新标准(第2005/84/EC)。根据新标准要求，DBP、BBP和DEHP被限制在所有儿童玩具、服装、PVC材料及所有有可能被放入口中的物品中使用。

目前对邻苯二甲酸酯类物质的测定主要在食品、塑料包装材料、纺织品、大气、土壤、水和医疗领域，对邻苯二甲酸酯的测定，早期报道的方法有：比色法、滴定法和分光光度法等，这些方法的灵敏度低、选择性差。近几年国家先后发布了GB/T 20388-2006纺织品邻苯二甲酸酯的测定，GB/T 21911-2008食品中邻苯二甲酸酯的测定，GB/T 21928-2008食品塑料包装材料中邻苯二甲酸酯的测定等三项标准，采用的方法为气相色谱-质谱连用。

烟用水基胶目前尚无相应的国家标准或行业标准，测定项目以物理指标为主，未建立安全、卫生指标及相应的测定方法。由于烟用水基胶用于卷烟搭口处、卷烟接嘴处、滤棒中线处、条盒和小盒包装处，消费者在抽吸卷烟时，滤嘴直接接触嘴唇，烟用水基胶中的有害成分会通过口腔进入体内。因此建立一种烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法是非常必要和迫切的。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法，以填补这一领域的空白，便于卷烟企业和烟用水基胶生产企业的技术人员对烟用水基胶中邻苯二甲酸酯进行定性定量测定控制，方法简便，分析结果准确。

本发明采用的技术方案如下：

烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法，用丙酮萃取出烟用水基胶中的邻苯二甲酸酯，采用气相色谱法测定：采用HP-5或相当色谱柱：长度30m或60m，内径0.32或0.25mm，膜厚0.25μm，氢火焰离子化检测器，以苯甲酸苄酯为内标物；气相色谱条件如下：载气：He或N₂，流量：色谱柱内径为0.32mm和0.25mm时，对应的流量分别为2.0-3.0ml/min和1.0-1.5ml/min；进样口温度：270-300℃；进样量：1μl，分流比10-30∶1；检测器温度300-320℃，氢气流量：25-35ml/min，空气：300-380ml/min，尾吹气：He或N₂，25-35ml/min；升温程序为：初始温度100℃，保持0.5min，以30℃/min的速率升至180℃，再以15℃/min的速率升至300℃保持10min；或者：初始温度60℃，保持0.5min，以20℃/min的速率升至180℃，再以10℃/min的速率升至300℃保持10min。

较好的，采用30m×0.32mm×0.25μm的色谱柱，气相色谱条件如下：载气：He，流量：2.5ml/min；进样口温度：300℃；进样量：1μl，分流比10∶1；检测器温度300℃，氢气流量：30ml/min，空气：300ml/min，尾吹气：He，30ml/min。

所述方法的标准工作曲线可按照常规方法制作，但优选按下法制作：

制备5个不同浓度的一种或多种邻苯二甲酸酯的丙酮萃取液作为标准液或者混合标准液，每个标准液中内标物含量相同；在所述气相色谱条件下进样，以标准物与内标的峰面积之比对标准物与内标的质量比作图即得所述标准工作曲线。

具体的，可按下述步骤进行：

1)制备标准储备液：分别准确称取一种或多种邻苯二甲酸酯标准样品，用丙酮稀释定容，配成单标或混标储备液，其中每种邻苯二甲酸酯标准样品的浓度皆为5mg/ml；

2)配制萃取溶液：配制内标物苯甲酸苄酯浓度为0.1mg/ml的丙酮溶液；

3)配制单个或混合标准工作溶液：将1ml、500μl、100μl、50μl和10μl的单标或混标储备液分别准确移取至10ml萃取溶液中，稀释混匀；

4)在气相色谱条件下取标准工作溶液进样并获得所述标准工作曲线。

本方法的标准工作曲线线性相关系数R²＞0.999。

每次试验应制作标准曲线，每20次样品测定后应加入一个中等浓度的标准溶液，如果测得的值与原值相差超过3％，则应重新进行标准曲线的制作。

样品的处理方法可具体如下进行：称取0.3-0.6g烟用水基胶样品，准确加入10ml萃取溶液，超声萃取30-50min，离心取上层清液进样。一般每个试样重复测定两次，同时每天做一组空白。

试样经过丙酮提取后，用气相色谱仪配氢火焰离子化检测器，由保留时间定性，内标法定量。

样品中邻苯二甲酸酯以μg/g表示，按下列公式计算：

$X_i=\frac{m_i-m_{i0}}{m}$

式中：

X_i-样品中邻苯二甲酸酯i的含量，单位为微克每克(μg/g)；

m_i-由标准曲线得出的样品中邻苯二甲酸酯i的含量，单位为微克(μg)；

m_i0-由标准曲线得出的空白中邻苯二甲酸酯i的含量，单位为微克(μg)；

m-样品质量，单位为克(g)；

结果以两次平行测定的平均值表示，精确至1μg/g。

若待测试样含量超出标准工作曲线的含量范围，则配制合适含量标样重新测定。

本发明所述方法优选用于测定烟用水基胶中邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯3种邻苯二甲酸酯的含量，如样品中还含有邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丙酯、邻苯二甲酸二辛酯等常用增塑剂，也可参考本方法进行检测。

本方法确定邻苯二甲酸二甲酯的检出限为3.9μg/g、定量下限为13μg/g；邻苯二甲酸二异丁酯的检出限为3.7μg/g、定量下限为12.3μg/g；邻苯二甲酸二丁酯的检出限为2.9μg/g、定量下限为9.7μg/g。

本发明相对于现有技术，有以下优点：

本发明提供了一种测试准确、操作简便、灵敏度高、重复性好的烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法，适用于烟草行业和烟用胶粘剂生产企业技术人员对烟用水基胶中邻苯二甲酸酯进行定性定量测定，填补了这一技术领域的空白，避免由于烟用水基胶中邻苯二甲酸酯残留过量而对消费者的身体健康造成潜在危害。

(四)附图说明

图1为实施例1色谱条件下邻苯二甲酸酯标准色谱图；

图2为实际样品检测色谱图；

图3为实际样品检测色谱图；

图4为实际样品检测色谱图；

图5为实施例2色谱条件下邻苯二甲酸酯标准色谱图；图中各编号对应的色谱峰分别为：1-邻苯二甲酸二甲酯(DMP)；2-邻苯二甲酸二乙酯(DEP)；3-内标(苯甲酸苄酯BB)；4-邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)；5-邻苯二甲酸二丁酯(DNBP)；6-邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)；7-邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)；8-邻苯二甲酸二辛酯(DNOP)；9-邻苯二甲酸二异壬酯+邻苯二甲酸二异癸酯(DINP+DIDP)。

图6为实际样品检测色谱图；

图7为实施例3色谱条件下邻苯二甲酸酯标准色谱图；图中各编号对应的色谱峰同图5；

图8为实际样品检测色谱图；

图9为实施例4色谱条件下邻苯二甲酸酯标准色谱图；图中各编号对应的色谱峰同图5；

图10为实际样品检测色谱图。

(五)具体实施方式：

以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

以下所用试剂纯度如下：丙酮(气相色谱检测无干扰)；邻苯二甲酸酯标准品：纯度≥98％。苯甲酸苄酯：纯度≥98％。

实施例1

准备气相色谱：

采用安捷伦6890N气相色谱仪，色谱柱采用HP-5(30m×0.32mm×0.25μm)，氢火焰离子化检测器，以苯甲酸苄酯为内标物；气相色谱条件如下：载气：He，流量：2.5ml/min；进样口温度：300℃；进样量：1μl，分流比10∶1；检测器温度300℃，氢气流量：30ml/min，空气：300ml/min，尾吹气：He，30ml/min；升温程序如下：初始温度100℃，保持0.5min，以30℃/min的速率至180℃，再以15℃/min的速率至300℃保持10min。标准工作曲线的制作：

1)制备标准储备液：分别准确称取三种邻苯二甲酸酯标准品邻苯二甲酸二丁酯(DNBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二甲酯(DMP)500mg，用丙酮稀释定容到100ml容量瓶中，配成5mg/ml的混标储备液。

2)配制萃取溶液：配制内标苯甲酸苄酯(BB)浓度为0.1mg/ml的丙酮溶液；

3)配制混合标准工作溶液：将1ml、500μl、100μl、50μl和10μl的标准储备液分别准确移取至10ml萃取溶液中，稀释混匀。

4)取标准工作溶液在所述色谱条件下进样并获得标准工作曲线，其中邻苯二甲酸二甲酯回归方程：y＝1.5657x-0.0031，R²＝0.9998；邻苯二甲酸二异丁酯回归方程：y＝1.2193x-0.0104，R²＝0.9998；邻苯二甲酸二丁酯回归方程：y＝1.255x-0.0044，R²＝0.9998。由三种标准物质的回归方程可知标准工作曲线相关系数R²均大于0.999，线性关系良好。

样品的测定：

称取0.3g水基胶样品，准确加入10ml丙酮萃取液，超声萃取30min，离心后取上层清液进样，每个试样重复测定两次取平均值为m_i；同时每天做一组空白为m_i0。

每20次样品测定后应加入一个中等浓度的标准溶液，如果测得的值与原值相差超过3％，则应重新进行标准曲线的制作。

测定结果：

表1为不同样品用上述方法得出的邻苯二甲酸酯的测定结果，其中样品1色谱图见附图2，样品3色谱图见附图3，样品4色谱图见附图4。

表1  样品中邻苯二甲酸酯的测定结果

样品编号	邻苯二甲酸二丁酯DNBP(ug/g)	邻苯二甲酸二异丁酯DIBP(ug/g)	邻苯二甲酸二甲酯DMP(ug/g)
				1	986.8	452.3	16.4
2	未检出	573.4	未检出
				3	6.5	841.0	未检出
4	675.3	31.7	未检出
				5	723.4	35.8	未检出

注：三种邻苯二甲酸酯类急性毒性：邻苯二甲酸二丁酯(口服-小鼠LD50：5289毫克/公斤)，邻苯二甲酸二异丁酯(口服-小鼠LD50：10000毫克/公斤)，邻苯二甲酸二甲酯(口服-小鼠LD50：6800毫克/公斤)。

精密度试验：

称取9个0.3g左右样品(上表样品3)，按实施例1“样品测定”项进行测试，结果如下表2。

表2  方法精密度实验结果

重复性试验

样品称取量0.3g左右(上表样品3)，按本实施例1“样品测定”项进行测试，在一周之内对同一样品进行重复检测，结果如下表3。

表3  方法重复性实验结果

稳定性实验

称取1个0.3g左右样品(上表样品3)，按本实施例1“样品测定”项处理好后，放置不同时间后重复进行测试，结果见表4，可见样品处理好之后在48小时内检测对结果无明显影响。

表4  方法稳定性实验结果

回收率实验：

取两个空白样品，加入邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二甲酯三种标准物质适量，搅拌均匀并过夜，按本实施例1“样品测定”项进行测试，结果如下：

表5  回收率实验(n＝3)

实施例1试验结果显示：采用本发明方法对烟用水基胶中三种邻苯二甲酸酯类物质含量进行定性定量测定，不仅分析准确、灵敏度及精密度高、重复性好而且操作简便。

实施例2

准备气相色谱：

采用安捷伦6890N气相色谱仪，色谱柱采用HP-5(60m×0.32mm×0.25μm)，氢火焰离子化检测器，以苯甲酸苄酯为内标物；气相色谱条件为：载气：He，流量：3.0ml/min；进样口温度：270℃；进样量：1μl，分流比30∶1；检测器温度310℃，氢气流量：35ml/min，空气：350ml/min，尾吹气：He，25ml/min；升温程序：初始温度100℃，保持0.5min，以30℃/min的速率升至180℃，再以15℃/min的速率升至300℃保持10min。

标准工作溶液配制过程同实施例1，区别在于在制备标准储备液中，称量邻苯二甲酸二甲酯(DMP)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)、邻苯二甲酸二丁酯(DNBP)、邻苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)、邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二辛酯(DNOP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)九种邻苯二甲酸酯类各500mg，配成5mg/ml的混标储备液。

取标准工作溶液在所述色谱条件下进样并获得标准工作曲线，其中邻苯二甲酸二甲酯回归方程：y＝1.4678x-0.0072，R²＝0.9999；邻苯二甲酸二异丁酯回归方程：y＝1.1898x-0.0064，R²＝0.9998；邻苯二甲酸二丁酯回归方程：y＝1.1366x-0.0053，R²＝0.9998。由三种标准物质的回归方程可知标准工作曲线相关系数R²均大于0.999，线性关系良好。

样品(实施例1中样品3)测定同实施例1，检测结果为：邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)837.3ug/g，邻苯二甲酸二丁酯(DNBP)6.3ug/g。

标准样品以及检测样品的色谱图见附图5和6。

实施例3

准备气相色谱：

采用安捷伦6890N气相色谱仪，色谱柱采用HP-5(30m×0.32mm×0.25μm)，氢火焰离子化检测器，以苯甲酸苄酯为内标物；气相色谱条件为：载气：He，流量：2.0ml/min；进样口温度：300℃；进样量：1μl，分流比10∶1；检测器温度320℃，氢气流量：30ml/min，空气：300ml/min，尾吹气：He，30ml/min；升温程序：初始温度100℃，保持0.5min，以30℃/mi n的速率升至180℃，再以15℃/min的速率升至300℃保持10min。

标准工作溶液配制同实施例2。

取标准工作溶液在所述色谱条件下进样并获得标准工作曲线，其中邻苯二甲酸二甲酯回归方程：y＝1.3985x-0.0053，R²＝0.9999；邻苯二甲酸二异丁酯回归方程：y＝1.2016x-0.0037，R²＝0.9998；邻苯二甲酸二丁酯回归方程：y＝1.2256x-0.0082，R²＝0.9998。由三种标准物质的回归方程可知标准工作曲线相关系数R²均大于0.999，线性关系良好。

样品(实施例1中样品3)测定同实施例1，检测结果为：邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)838.9ug/g，邻苯二甲酸二丁酯(DNBP)6.8ug/g。

标准样品以及检测样品的色谱图见附图7和8。

实施例4

准备气相色谱：

采用安捷伦6890N气相色谱仪，色谱柱采用HP-5(60m×0.32mm×0.25μm)，氢火焰离子化检测器，以苯甲酸苄酯为内标物；气相色谱条件为：载气：He，流量：2.0ml/min；进样口温度：300℃；进样量：1μl，分流比10∶1；检测器温度310℃，氢气流量：30ml/min，空气：300ml/min，尾吹气：He，30ml/min；升温程序：初始温度60℃，保持0.5min，以20℃/min的速率升至180℃，再以10℃/min的速率升至300℃保持10min。

标准工作溶液配制同实施例2。

取标准工作溶液在所述色谱条件下进样并获得标准工作曲线，其中邻苯二甲酸二甲酯回归方程：y＝1.4052x-0.0062，R²＝0.9999；邻苯二甲酸二异丁酯回归方程：y＝1.1987x-0.0042，R²＝0.9998；邻苯二甲酸二丁酯回归方程：y＝1.2545x-0.0079，R²＝0.9998。由三种标准物质的回归方程可知标准工作曲线相关系数R²均大于0.999，线性关系良好。

样品(实施例1中样品3)测定同实施例1，检测结果为：邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP)843.9ug/g，邻苯二甲酸二丁酯(DNBP)6.7ug/g。

标准样品以及检测样品的色谱图见附图9和10。

Claims (6)

1.烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法，其特征在于，用丙酮萃取出烟用水基胶中的邻苯二甲酸酯，采用气相色谱法测定：采用HP-5或相当色谱柱：长度30m或60m，内径0.32或0.25mm，膜厚0.25μm；氢火焰离子化检测器，以苯甲酸苄酯为内标物；气相色谱条件如下：载气：He或N₂，流量：色谱柱内径为0.32mm和0.25mm时，对应的流量分别为2.0-3.0ml/min和1.0-1.5ml/min；进样口温度：270-300℃；进样量：1μl，分流比10-30∶1；检测器温度300-320℃，氢气流量：25-35ml/min，空气：300-380ml/min，尾吹气：He或N₂，25-35ml/min；升温程序为：初始温度100℃，保持0.5min，以30℃/min的速率升至180℃，再以15℃/min的速率升至300℃保持10min；或者：初始温度60℃，保持0.5min，以20℃/min的速率升至180℃，再以10℃/min的速率升至300℃保持10min。

2.如权利要求1所述的烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法，其特征在于，采用30m×0.32mm×0.25μm的色谱柱，气相色谱条件如下：载气：He，流量：2.5ml/min；进样口温度：300℃；进样量：1μl，分流比10∶1；检测器温度300℃，氢气流量：30ml/min，空气：300ml/min，尾吹气：He，30ml/min。

3.如权利要求1或2所述的烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法，其特征在于，所述方法的标准工作曲线按下法制作：

制备5个不同浓度的一种或多种邻苯二甲酸酯的丙酮萃取液作为标准液或者混合标准液，每个标准液中内标物含量相同；在所述气相色谱条件下进样，以标准物与内标的峰面积之比对标准物与内标的质量比作图即得所述标准工作曲线。

4.如权利要求3所述的烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法，其特征在于，标准工作曲线的制作方法如下：

1)制备标准储备液：准确称取一种或多种邻苯二甲酸酯标准样品，用丙酮稀释定容，配成单标或混标储备液，其中每种邻苯二甲酸酯标准样品的浓度皆为5mg/ml；

2)配制萃取溶液：配制内标物苯甲酸苄酯浓度为0.1mg/ml的丙酮溶液；

3)配制单个或混合标准工作溶液：将1ml、500μl、100μl、50μl和10μl的单标或混标储备液分别准确移取至10ml萃取溶液中，稀释混匀；

4)在气相色谱条件下取标准工作溶液进样并获得所述标准工作曲线。

5.如权利要求4所述的烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法，其特征在于样品的处理方法如下：称取0.3-0.6g烟用水基胶样品，准确加入10ml萃取溶液，超声萃取30-50min，离心取上层清液进样。

6.如权利要求1、2、4或5所述的烟用水基胶中邻苯二甲酸酯的测定方法，其特征在于，所述邻苯二甲酸酯为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯中的一种或两种以上的混合物。

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