CN103926354B - 热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱联用测定方法 - Google Patents
热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱联用测定方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱联用测定方法，其特征在于：用剪刀将热熔胶样品剪碎，置于正己烷中，超声萃取后静置，取上清液经离心-分散固相萃取净化后，通过气相色谱-质谱联用仪（GC/MS），采用内标法定量检测热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的含量。本方法具有操作简便，快速，灵敏度高及重复性好的优点，检出限为1.8-19.8mg/kg，定量限为5.4-59.3mg/kg，平均加标回收率为90.61%-117.52%，平均相对偏差（RSD）为1.90%-8.89%。
Description
技术领域
本发明涉及热熔胶化学成分测定方法，具体涉及热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱联用测定方法。
背景技术
邻苯二甲酸酯（PAEs）以其优良的性能和低廉的价格，被普遍应用于玩具，食品包装材料，乙烯地板，壁纸，清洁剂，润滑油及个人护理用品等化工产品中（Anal Bioanal Chem，2003，375：527~533．）。PAEs是一类内分泌干扰激素，可导致细胞突变，癌变及致畸，在体外毒理学研究中被证实具有拟弱雌激素作用，可对男性生殖系统造成损害，导致血清睾酮浓度下降、精子生成数量减少、生殖器畸形等一系列雄性生殖毒性表现，并增加女性乳腺癌的发病率（Environ. Health. Perspect., 2003, 111(2): 139~145）。PAEs吸附性和亲和性较强，且通常作为塑化剂的邻苯二甲酸酯一般是以物理吸附而不是化学键合的方式存在于聚合物中，因此，在一定条件下，易从载体中迁移出来而进入环境（Environ. Sci. Technol., 2013, 47(21): 12459~12468.）。2011年台湾塑化剂风波让PAEs相关的产品质量安全受到人们的广泛关注。目前，许多国家开始关注PAEs从食品接触材料向食品中迁移带来的危害，并对食品接触材料中部分PAEs的特定迁移限量(Specific Migration Limit，SML)加以限定（GB 9685-2008，食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准）。
热熔胶在木质、纸质材料装订及车船、建筑内装饰等领域有广泛应用，并存在与人体，食品等接触的可能，但是，目前我国尚无热熔胶中PAEs的卫生标准，也缺乏相关研究及检测方法，所以，有必要建立一种热熔胶中的邻苯二甲酸酯类化合物的测定方法。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术的缺陷，专门设计了一种热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱联用测定方法。该检测方法具有操作简便，快速，灵敏度高，重复性及回收率好的优点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱联用测定方法，是将热熔胶样品剪碎，置于正己烷中，超声萃取后，通过气相色谱-质谱联用仪（GC/MS），采用内标法定量检测热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的含量，具体步骤如下：
1）样品提取：将热熔胶样品剪碎，置于正己烷中，超声提取；
2）提取液净化：取上清液，离心后经分散固相萃取（d-SPE）净化；
3）标准工作溶液制备：取6种邻苯二甲酸酯标准品，以正己烷溶解定容，经逐级稀释后，加入内标液，配制成6种邻苯二甲酸酯的标准工作溶液；
4）气相色谱-质谱分析：利用气相色谱-质谱联用仪对标准溶液和提取液进行检测分析；
5）标准曲线绘制及结果计算。
6种邻苯二甲酸酯具体为：邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯（DMEP）。
所述内标采用苯甲酸苄酯，内标在标准工作溶液及提取液中的浓度均为1-10 μg/mL。
提取液净化的具体步骤如下：提取液静置后离心，取上清液置于含有N-丙基乙二胺（PSA）和弗罗里硅土（Florisil）的分散固相萃取（d-SPE）离心管中，在漩涡混合仪上漩涡振荡后，再高速离心2-10 min。
气相色谱-质谱条件为：色谱柱：毛细管色谱柱，固定相：5%苯基/95%甲基聚硅氧烷，规格：30 m × 0.25 mm × 0.25 μm；进样口温度：280 ℃；进样量：1 μL，分流进样（分流比：10:1）；载气：氦气（纯度≥99.999%），恒流模式，流速：1.0 mL/min；升温程序：初始温度60 ℃，保持1 min，以20 ℃/min的速率至220 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min的速率至280 ℃，保持15 min；电离方式：电子轰击源（EI）；电离能量：70 eV；传输线温度：280 ℃；离子源温度：230 ℃；四极杆温度：150 ℃；测定方式：选择离子监视方式（SIM）扫描；溶剂延迟：6 min。6种邻苯二甲酸酯及内标物定量和定性选择离子见表1：
表1： 6种邻苯二甲酸酯及内标物定量和定性选择离子表
| 序号 | 化合物 | 英文缩写 | 保留时间 | 定量离子 | 定性离子 | 辅助定性离子 |
| 1 | 邻苯二甲酸二甲酯 | DMP | 7.72 | 163 | 163 | 77、135、194 |
| 2 | 邻苯二甲酸二乙酯 | DEP | 8.55 | 149 | 149 | 177、121、222 |
| 3 | 邻苯二甲酸二烯丙酯 | DAP | 9.44 | 149 | 149 | 189、132、104 |
| 4 | 邻苯二甲酸二异丁酯 | DIBP | 10.22 | 149 | 149 | 223、205、167 |
| 5 | 邻苯二甲酸二丁酯 | DBP | 10.95 | 149 | 149 | 223、205、121 |
| 6 | 邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯 | DMEP | 11.25 | 149 | 149 | 59、104、207 |
| 内标 | 苯甲酸苄酯 | BB | 9.61 | 105 | 105 | 91 |
标准溶液的配置方法为：6种邻苯二甲酸酯混合标准溶液经逐级稀释后，加入苯甲酸苄酯内标液，配制成6种邻苯二甲酸酯的梯度浓度的标准工作溶液，具体为：0.04 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL、0.5 μg/mL、1 μg/mL、2 μg/mL、4 μg/mL。
本发明方法的检出限及定量限：
配制6种邻苯二甲酸酯的标准工作溶液，经GC/MS分析后以内标物和色谱峰面积比对其相应浓度进行回归分析，得出标准曲线及回归方程、相关系数，校正曲线，表2所示，并利用信噪比为3时为检出限，信噪比为10时为定量限。由表2可知，所采用的色谱条件使6种邻苯二甲酸酯化合物及内标都分离良好，并且均具有较好的相关性（R2 > 0.9990）,检出限为1.8-19.8 mg/kg，定量限为5.4-59.3 mg/kg。
表2： 6种邻苯二甲酸酯的标准曲线，检出限及定量限
本发明方法的重复性和加标回收率：
采用本方法进行加标回收率实验，取热熔胶样品3份，分别按照低（≈20 mg/kg）、中（≈50 mg/kg）、高（≈100 mg/kg）三种水平加入6种邻苯二甲酸酯标准品，每个添加水平重复测定5个样品。加标后的样品分别进行前处理和GC/MS分析，并由加标量以及加标测定量计算回收率，结果见表3。从表3可知，6种邻苯二甲酸酯的平均加标回收率在90.61%-117.52%之间，平均相对标准偏差（RSD）在1.90%-8.89%之间，表明本方法准确性高，重复性好，适合定量。
表3：6种邻苯二甲酸酯的加标回收率和相对标准偏差
| 序号 | 化合物 | 平均加标回收率（%） | 平均相对标准偏差（RSD，%） |
| 1 | DMP | 115.97 | 1.90 |
| 2 | DEP | 90.61 | 3.89 |
| 3 | DAP | 96.93 | 7.25 |
| 4 | DIBP | 117.52 | 3.48 |
| 5 | DBP | 106.26 | 8.89 |
| 6 | DMEP | 116.54 | 4.59 |
本发明克服了现有技术的缺陷，具有以下优良效果：
1. 本发明提供了一种测定热熔胶中6种邻苯二甲酸酯化合物的GC/MS方法，操作简便，快速，灵敏度高，重复性及回收率好。
2. 本发明比较了振荡提取，超声提取和索氏提取三种提取方式，结果发现，以正己烷为提取溶剂，在振荡提取和索式提取下，热熔胶在5 h内无法充分粉碎或溶解，而超声提取60 min后，热熔胶能够充分粉碎或溶解。故选择超声提取为提取手段。
3. 本发明样品前处理过程中使用正己烷为提取液，相比甲醇，二氯甲烷，三氯甲烷，乙酸乙酯，乙腈等常用溶剂，能将热熔胶样品充分打碎成絮状甚至溶解，提取效率高，并尽可能减少了杂质的溶解和干扰。
4. 本发明样品前处理过程中将提取液经含有25 mg N-丙基乙二胺（PSA）的25 mg弗罗里硅土（Florisil）的分散固相萃取（d-SPE）方式净化，简单有效，省时省力，相比固相萃取（SPE），大幅减少了溶剂的使用，尽可能降低了环境中邻苯二甲酸酯的干扰。
附图说明
图1为本发明的操作流程图；
图2为6种邻苯二甲酸酯标准溶液色谱图，图2中：1：DMP；2：DEP；3：DAP；4：DIBP；5：DBP；6：DMEP。
具体实施方式
本发明通过以下具体实施例1作进一步描述，但不限制本发明。
1. 仪器、试剂及仪器工作条件
1）仪器
气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent 7890A-5975C型）；AE163电子天平（感量：0.0001 g，瑞士Mettler公司）；超声波发生器（KQ-700DB型数控超声波清洗器）；德国SIGMA 3-30K-高速台式冷冻型离心机。
2）试剂
正己烷，色谱纯；6种邻苯二甲酸酯标准品：邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯（DMEP）；苯甲酸苄酯；N-丙基乙二胺吸附剂（PSA，Agilent）；弗罗里硅土吸附剂（Florisil，Agilent）。
3）气相色谱-质谱条件：色谱柱：毛细管色谱柱，固定相：5%苯基/95%甲基聚硅氧烷，规格：30 m × 0.25 mm × 0.25 μm；进样口温度：280 ℃；进样量：1 μL，分流进样（分流比：10:1）；载气：氦气（纯度≥99.999%），恒流模式，流速：1.0 mL/min；升温程序：初始温度60 ℃，保持1 min，以20 ℃/min的速率至220 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min的速率至280 ℃，保持15 min；电离方式：电子轰击源（EI）；电离能量：70 eV；传输线温度：280 ℃；离子源温度：230 ℃；四极杆温度：150 ℃；测定方式：选择离子监视方式（SIM）扫描；溶剂延迟：6 min。
4）标准工作溶液的配制及标准工作曲线的确定
a）内标溶液：配制苯甲酸苄酯浓度约为1 mg/mL的正己烷溶液。
b）6种邻苯二甲酸酯混合标准溶液Ⅰ：分别称取0.02 g（精确至0.1 mg）6种邻苯二甲酸酯标准品，置于同一10 mL容量瓶中，用正己烷溶解并定容，配制成各邻苯二甲酸酯浓度为2 mg/mL的混合标准溶液Ⅰ。于0 ℃～4 ℃冰箱中避光保存，有效期6个月。
c）6种邻苯二甲酸酯混合标准溶液Ⅱ：准确移取0.1 mL混合标准溶液Ⅰ，置于10 mL容量瓶中，以正己烷定容，配制成各邻苯二甲酸酯浓度为20 μg/mL的混合标准溶液Ⅱ。于0 ℃～4 ℃冰箱中避光保存，有效期6个月。
d）标准工作溶液：准确移取0.02 mL、0.05 mL、0.1 mL、0.25 mL、0.5 mL、1 mL、2 mL的混合标准溶液Ⅱ，置于各自的10 mL容量瓶中，然后准确加入50 μL内标溶液，以正己烷定容至刻度，即得系列标准工作溶液。配制的系列标准溶液浓度为：0.04 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL、0.5 μg/mL、1 μg/mL、2 μg/mL、4 μg/mL。
e) 标准工作曲线的确定
对标准工作溶液进行GC/MS测定，计算每个标准溶液中6种邻苯二甲酸酯与内标的峰面积比，做出6种邻苯二甲酸酯浓度与峰面积比的标准曲线或计算得出回归方程，标准曲线应为线性关系，相关系数R2应不小于0.995。每进行20次样品测定后，应加入一个中等浓度的工作标准溶液，如果测到的值与原值相差超过5%，则应重新进行整个标准曲线的制作。
5）样品前处理及检测结果的确定
a) 热熔胶样品中邻苯二甲酸酯的提取：将0.2 g热熔胶样品剪碎，置于20 mL正己烷中，以100 Hz的频率超声提取60 min；
b) 提取液的净化：提取液静置30 min后离心，取1.5 mL上清液置于含有25 mg N-丙基乙二胺（PSA）和25 mg弗罗里硅土（Florisil）的分散固相萃取（d-SPE）离心管中，在漩涡混合仪上以2000 rpm的转速漩涡振荡3 min，再以10000 rpm的转速离心5 min，取上清液进行GS/MS分析。
c) 按照仪器测试条件测定样品，每个样品重复测定两次。
d) 样品中6种邻苯二甲酸酯的含量以如下公式所示：
式中：
X i — 试样中邻苯二甲酸酯的含量，单位为毫克每千克（mg/kg）；
C i ——由标准曲线得出的试样中邻苯二甲酸酯浓度，单位为微克每毫升（μg/mL）；
V——提取液的体积，单位为毫升（mL）；
m——试样质量，单位为克（g）。
以两次平行测定的平均值为最终测定结果，精确至0.1 mg/kg。
平行测量结果其相对平均偏差应小于10%。
利用本发明的提供的方法，检测到热熔胶A中DBP的含量为2.64 mg/kg，其它PAEs未检出。
实施例2
根据实施例1所述的测定方法，检测到热熔胶B中上述PAEs皆未检出。
Claims (3)
1.一种热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱联用测定方法，其特征在于：将热熔胶样品剪碎，置于正己烷中，超声萃取后，通过气相色谱-质谱联用仪（GC/MS），采用内标法定量检测热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的含量，所述6种邻苯二甲酸酯具体为：邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、邻苯二甲酸二烯丙酯（DAP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP）、邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、邻苯二甲酸二(2-甲氧基)乙酯（DMEP），具体测定步骤如下：
1）样品提取：将热熔胶样品剪碎，置于正己烷中，超声提取；
2）提取液净化：提取液净化包括如下步骤：提取液静置后离心，取上清液置于含有N-丙基乙二胺（PSA）和弗罗里硅土（Florisil）的分散固相萃取（d-SPE）离心管中，在漩涡混合仪上漩涡振荡后，再高速离心2-10 min；
3）标准工作溶液制备：取6种邻苯二甲酸酯标准品，以正己烷溶解定容，经逐级稀释后，加入内标液，配制成6种邻苯二甲酸酯的标准工作溶液；
4）气相色谱-质谱分析：利用气相色谱-质谱联用仪对标准溶液和样品提取液进行检测分析，气相色谱-质谱条件为：色谱柱：毛细管色谱柱，固定相：5%苯基/95%甲基聚硅氧烷，规格：30 m × 0.25 mm × 0.25 μm；进样口温度：280 ℃；进样量：1 μL，分流进样，分流比：10:1；载气：氦气，纯度≥99.999%；恒流模式，流速：1.0 mL/min；升温程序：初始温度60 ℃，保持1 min，以20 ℃/min的速率至220 ℃，保持1 min，再以5 ℃/min的速率至280 ℃，保持15 min；电离方式：电子轰击源（EI）；电离能量：70 eV；传输线温度：280 ℃；离子源温度：230 ℃；四极杆温度：150 ℃；测定方式：选择离子监视方式（SIM）扫描；溶剂延迟：6 min；
5）标准曲线绘制及结果计算。
2.根据权利要求1所述的热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱联用测定方法，其特征在于，所述内标采用苯甲酸苄酯，内标在标准工作溶液及提取液中的浓度均为1-10 μg/mL。
3.根据权利要求1所述的热熔胶中6种邻苯二甲酸酯的气相色谱-质谱联用测定方法，其特征在于，标准溶液的配置方法为：6种邻苯二甲酸酯混合标准溶液经逐级稀释后，加入苯甲酸苄酯内标液，配制成6种邻苯二甲酸酯的梯度浓度的标准工作溶液，具体为：0.04 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL、0.5 μg/mL、1 μg/mL、2 μg/mL、4 μg/mL。
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