CN106290609A - 一种邻苯二甲酸酯类物质的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，所述方法先采用超高效合相色谱仪进行洗脱，洗脱条件为进样量为0.5~5 μL，色谱柱的固定相选用C18填料，流动相A相为超临界CO2，B相为乙腈，检测过程中使色谱柱柱温保持在45~65℃，柱流速为1.0~2.0mL/min；再采用二极管阵列检测器、质谱检测器或串联质谱检测器对洗脱出的组分进行检测，二极管阵列检测波长为220~250 nm，所述质谱检测器和串联质谱检测器的检测质量数为40~500 au。本发明方法可在10min内实现多种邻苯二甲酸酯分离检测，检测效率高，结果误差率小于10%，且大大降低了有机试剂的使用，更加绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种邻苯二甲酸酯类物质的检测方法。
背景技术
邻苯二甲酸酯在人体和动物体内发挥着类似雌性激素的作用，可干扰内分泌，世界各国都对其使用范围与使用量进行了限制。目前，邻苯二甲酸酯类增塑剂主要检测方法有气相色谱(CN104165945A)、液相色谱(CN101788539A)及其与质谱联用方法(CN101858897A, CN102520091A, CN103630624A)、离子迁移谱法(CN101852766A)、红外光谱法(CN 101482505A)、荧光法（CN105424663A），吸光光度法（CN105203473A）等。然而现有方法中光谱法不能对目标物质准确定性，测量准确性较低，实际应用有限。而色谱方法在实际检测过程中主要面临下述问题：一是检测时间相对较长，为了有效分离多种邻苯二甲酸酯，需要不同的温度梯度或洗脱梯度以保证各目标物质完全分离；二是检测成本相对较高，不够绿色环保。
超高效合相色谱以超临界CO2为主要的流动相，具有更加快速、高效的分离能力和更加广泛的选择性，超高相合相色谱的色谱条件是决定分离效果的重要因素，针对不同的待分离物质，色谱条件具有明显的不同，色谱条件需要根据待分离物质的性质、极性特点等多方面因素去确定，目前针对邻苯二甲酸酯类物质并没有超高效合相色谱方法的色谱条件，不能提供对邻苯二甲酸酯的有效检测，尚不能应用于实际检测。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中检测邻苯二甲酸酯的方法测量准确性较低、检测时间相对较长、要不同的温度梯度或洗脱梯度以保证各目标物质完全分离、检测成本相对较高、有机溶剂使用量大的技术问题，而提供一种能够实现多种邻苯二甲酸酯类物质快速有效分离检测的邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，该方法具有节约检测时间与成本、提高检测效率、绿色环保的特点。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，包括如下步骤：
1）以BMPP、DIBP、DBP、DEP、DEHP、DMP、DHXP、DNOP、BBP、DPhP、DINP、DCHP、DBEP、DEEP和DMEP作为标准物质，分别用有机溶剂配制各个标准物质的梯度浓度标准溶液；
2）采用超高效合相色谱仪分别对步骤1）配制的各个标准溶液进行梯度洗脱，进样量为0.5~5 μL，色谱柱的固定相选用C18填料，流动相A相为超临界CO2，流动相B相为乙腈，检测过程中使色谱柱柱温保持在45~65℃，柱流速为1.0~2.0 mL/min；采用二极管阵列检测器、质谱检测器或串联质谱检测器对洗脱出的组分进行检测，得到各个标准溶液的出峰图谱，记录各个标准物质的出峰时间，分别对各个标准溶液的出峰图谱中峰面积进行积分，得到各个标准物质在不同浓度下对应的峰面积，建立各个标准物质的浓度-峰面积标准曲线；其中，所述二极管阵列检测波长为220~250 nm，所述质谱检测器和串联质谱检测器的检测质量数为40~500 au；
3）对样品进行破碎处理，将破碎后的样品与有机溶剂混合并提取30~120min后，取液体得到样品提取液；
4）在与步骤2）相同的洗脱条件和检测条件下，采用超高效合相色谱仪对步骤3）得到的样品提取液进行洗脱，采用二极管阵列检测器、质谱检测器或串联质谱检测器对洗脱出的组分进行检测，得到样品出峰图谱；
5）分析所述样品出峰图谱，将样品出峰图谱中各个峰的出峰时间与各个标准物质的出峰时间相对比，确定样品中含有的邻苯二甲酸酯类物质类型，并对确定为邻苯二甲酸酯类物质的出峰进行峰面积计算，将得到的峰面积带入对应的标准物质浓度-峰面积标准曲线中，分析计算得到样品中邻苯二甲酸酯类物质的含量。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明方法采用超高效合相色谱对样品的萃取液进行分离，使用粘度低的超临界CO2作为流动相，可以使流动相的流速加快，进一步提高了分离效率，对样品中邻苯二甲酸酯类物质进行检测，分析速度快，可以在10 min以内实现多种邻苯二甲酸酯分离检测，检测效率大幅提高。
2、本发明还通过调节压力来使超临界CO2的密度可调，使分子间的作用力增加，从而增强了其溶剂化能力，进而对样品的分离效果也大幅提高，可以尽可能将样品中的多种成分分离开，检测灵敏度高，得到的分析结果误差率小于10%，结果准确可靠。
3、本发明采用的梯度洗脱程序相对简单，且无需结合温度梯度等方式，更加方便进行检测操作，对操作人员的要求低，且本发明方法大大降低了有机试剂的使用，能够满足建立绿色环保分析方法的需求，同时也降低了检测成本和后续有机溶剂排放处理成本，为邻苯二甲酸酯类物质的检测提供了新的选择。
4、采用本发明方法对邻苯二甲酸酯类物质进行检测，检出限低至1.0~2.2 mg/kg，检测灵敏度高，相对标准偏差为2.95%~8.26%，检测结果稳定性好，可满足邻苯二甲酸酯类物质的测定。
附图说明
图1为采用本发明方法进行分析检测得到的一个标准色谱图。
其中：1为邻苯二甲酸二（4-甲基-2-戊基）酯（BMPP），2为邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP），3为邻苯二甲酸二丁酯（DBP），4为邻苯二甲酸二乙酯（DEP），5为邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP），6为邻苯二甲酸二甲酯（DMP），7为邻苯二甲酸二己酯（DHXP），8为邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP），9为邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP），10为邻苯二甲酸二苯酯（DPhP），11为邻苯二甲酸二异壬酯（DINP），12为邻苯二甲酸二环己酯（DCHP），13为邻苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯（DBEP），14为邻苯二甲酸二（2-乙氧基）乙酯（DEEP），15为邻苯二甲酸二（2-甲氧基）乙酯（DMEP）。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施，现给出详细的实施方式和具体的操作过程，来说明本发明具有创造性，但本发明的保护范围不限于以下的实施例。
对照例：国标GC-MS法检测邻苯二甲酸酯
将塑料样品粉碎至单个颗粒≤0.02 g的细小颗粒，混合均匀，准确称取 0.2 g试样于具塞三角瓶中，加入20 mL正己烷，超声提取30 min，滤纸过滤，再用正己烷重复上述提取三次，每次10 mL，合并提取液用正己烷定容至50.0 mL，再视试样中邻苯二甲酸酯含量作相应的稀释后，进行GC/MS分析。
色谱柱：HP-5MS石英毛细管柱（30m×0.25mm×0.25µm）；进样口温度：250℃；升温程序：初始柱温60℃，保持1min，以 20℃／min升温至220℃，保持 1min，再以 5℃／min升温至280℃，保持4 min；色谱与质谱接口温度：280℃；电离方式：电子轰击源（EI）；监测方式：选择离子扫描模式（SIM）；电离能量：70eV。仪器分析全过程需要26min，需要50 mL溶剂。
本发明方法标准的建立：
采用本发明方法对样品中邻苯二甲酸酯类物质进行检测前，先建立各标准物质的标准曲线，具体方法如下：
1）以BMPP（邻苯二甲酸二（4-甲基-2-戊基）酯）、DIBP（邻苯二甲酸二异丁酯）、DBP（邻苯二甲酸二丁酯）、DEP（邻苯二甲酸二乙酯）、DEHP（邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯）、DMP（邻苯二甲酸二甲酯）、DHXP（邻苯二甲酸二己酯）、DNOP（邻苯二甲酸二正辛酯）、BBP（邻苯二甲酸丁基苄基酯）、DPhP（邻苯二甲酸二苯酯）、DINP（邻苯二甲酸二异壬酯）、DCHP（邻苯二甲酸二环己酯）、DBEP（邻苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯）、DEEP（邻苯二甲酸二（2-乙氧基）乙酯）和DMEP（邻苯二甲酸二（2-甲氧基）乙酯）作为标准物质，分别用正己烷配成各个标准物质的梯度浓度标准溶液，并用0.45 μm有机膜过滤各个标准溶液；
2）采用超高效合相色谱仪分别对步骤1）配制并过滤后的各个标准溶液进行梯度洗脱，进样量为0.5~5 μL，色谱柱的固定相选用中性、粒径为1.8 μm的C18 SB填料，色谱柱柱长为15 cm；流动相A相为超临界CO2，B相为乙腈，检测过程中使色谱柱柱温保持在45~65℃，柱流速为1.5 mL/min，系统压力为11~16 MPa；所述梯度洗脱为在对标准溶液和样品提取液进行洗脱的过程中使流动相A相和流动相B相的体积比在70~100:0~30的范围内动态调整；
具体地，所述梯度洗脱为在对标准溶液和样品提取液进行洗脱的过程中连续调整流动相A相和流动相B相的体积比，先在流动相A相和流动相B相的体积比为95：5的条件下洗脱5min，然后在1 min使流动相A相和流动相B相的体积比逐渐调整为85：5，接着在1 min内使流动相A相和流动相B相的体积比逐渐调整为80:20，最后在0.5 min内使流动相A相和流动相B相的体积比逐渐调整为95：5；
采用二极管阵列检测器、质谱检测器或串联质谱检测器对洗脱出的组分进行检测，得到各个标准溶液的出峰图谱，记录各个标准物质的出峰时间，分别对各个标准溶液的出峰图谱中峰面积进行积分，得到各个标准物质在不同浓度下对应的峰面积，建立各个标准物质的浓度-峰面积标准曲线；其中，所述二极管阵列检测波长为220~250 nm，所述质谱检测器和串联质谱检测器的检测质量数为40~500 au。
图1为采用本发明方法对含有各标准物质的混标进行分析检测得到的出峰谱图，由图1可以看出采用本发明方法可以将15种邻苯二甲酸类物质分离开来，分离效果好，无重叠峰等现象出现，各峰的出峰时间不重叠，可用于样品中15种邻苯二甲酸酯类物质的分析测定。
实施例1：超高效合相色谱-二极管阵列检测器法检测邻苯二甲酸酯类物质
首先将与对照例相同的塑料样品切割至1mm×1mm碎片，准确称取0.5 g样品碎片，置于25 mL具塞比色管，准确加入10 mL正己烷，超声提取30 min，萃取液经0.45 μm有机膜过滤后进样超高效合相色谱进行分析，超高效合相色谱条件：中性、粒径为1.8 μm的C18 SB填料，色谱柱柱长为15 cm；系统背压12.41 MPa，色谱柱温度65℃，进样量3 μL，流动相A，超临界二氧化碳，流动相B，乙腈，柱流速为1.5 mL/min。流动相洗脱梯度程序：0~5 min，保持5%B；经1 min升至15%B；再经1.5 min升至20%B；最后经0.5 min降至5%B，共计用时8 min。PDA检测波长220 nm，消耗10 mL溶剂。
测试结果表明样品中DIBP含量7.65 mg/kg，8.32 mg/kg，DEHP 5.24mg/kg，与采用对比例国标通用方法获得的结果（DIBP含量8.32mg/kg和DEHP 5.78 mg/kg）相比较，测试结果的偏差在其算术平均值的10%以内，属于标准允许误差；但本发明方法大大降低了有机试剂的使用量，显著缩短了检测分析所用时间，且检测灵敏度高，检测结果准确可靠，能够满足建立绿色环保分析方法的需求，同时也降低了检测成本。
实施例2：超高效合相色谱-质谱法检测邻苯二甲酸酯类物质
将与对比例相同的塑料样品切割至单个颗粒≤0.02 g的细小颗粒，准确称取0.5 g样品颗粒，置于25 mL具塞比色管，准确加入10 mL正己烷，超声提取60 min，萃取液经0.45 μm有机膜过滤后进样超高效合相色谱进行分析，色谱条件：中性、粒径为1.8 μm的C18 SB填料，色谱柱柱长为15 cm；系统背压13.10 MPa，色谱柱温度55℃，进样量1 μL，流动相A，超临界二氧化碳，流动相B，乙腈，柱流速为1.0 mL/min。流动相洗脱梯度程序：初始，3.0%B；经2min 升至 5%B；保持3 min 5%B 后，经 0.5min 升至 15%B；再经 2min 升至 20%B；最后经0.5min 降至 3%B，采用质谱检测器，质量数范围为40au~500au，共计用时8 min，消耗10mL溶剂。
测试结果表明样品中DMP含量3.77 mg/kg，与采用对比例国标方法获得的结果（DMP 3.22 mg/kg）相比较，测试结果的偏差在其算术平均值的10%以内，属于标准允许误差，但本发明方法大大降低了有机试剂的使用量，显著缩短了检测分析所用时间，且检测灵敏度高，检测结果准确可靠，能够满足建立绿色环保分析方法的需求，同时也降低了检测成本。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）以BMPP、DIBP、DBP、DEP、DEHP、DMP、DHXP、DNOP、BBP、DPhP、DINP、DCHP、DBEP、DEEP和DMEP作为标准物质，分别用有机溶剂配制各个标准物质的梯度浓度标准溶液；
2）采用超高效合相色谱仪分别对步骤1）配制的各个标准溶液进行梯度洗脱，进样量为0.5~5 μL，色谱柱的固定相选用C18填料，流动相A相为超临界CO2，流动相B相为乙腈，检测过程中使色谱柱柱温保持在45~65℃，柱流速为1.0~2.0 mL/min；采用二极管阵列检测器、质谱检测器或串联质谱检测器对洗脱出的组分进行检测，得到各个标准溶液的出峰图谱，记录各个标准物质的出峰时间，分别对各个标准溶液的出峰图谱中峰面积进行积分，得到各个标准物质在不同浓度下对应的峰面积，建立各个标准物质的浓度-峰面积标准曲线；其中，所述二极管阵列检测波长为220~250 nm，所述质谱检测器和串联质谱检测器的检测质量数为40~500 au；
3）对样品进行破碎处理，将破碎后的样品与有机溶剂混合并提取30~120min后，取液体得到样品提取液；
4）在与步骤2）相同的洗脱条件和检测条件下，采用超高效合相色谱仪对步骤3）得到的样品提取液进行洗脱，采用二极管阵列检测器、质谱检测器或串联质谱检测器对洗脱出的组分进行检测，得到样品出峰图谱；
5）分析所述样品出峰图谱，将样品出峰图谱中各个峰的出峰时间与各个标准物质的出峰时间相对比，确定样品中含有的邻苯二甲酸酯类物质类型，并对确定为邻苯二甲酸酯类物质的出峰进行峰面积计算，将得到的峰面积带入对应的标准物质浓度-峰面积标准曲线中，分析计算得到样品中邻苯二甲酸酯类物质的含量。
2.根据权利要求1所述邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，其特征在于，所述色谱柱的固定相为中性、粒径为1.8~5 μm的C18填料，色谱柱柱长为10~25 cm。
3.根据权利要求1所述邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，其特征在于，所述梯度洗脱为在对标准溶液和样品提取液进行洗脱的过程中使流动相A相和流动相B相的体积比在70~100:0~30的范围内动态调整。
4.根据权利要求1所述邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，其特征在于，步骤3）中将破碎后的样品与有机溶剂以0.2~1 g：10~25 mL的质量体积比进行混合，于超声辅助条件下提取30~120 min。
5.根据权利要求1所述邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，其特征在于，所述有机溶剂为正己烷、二氯甲烷或丙酮。
6.根据权利要求1所述邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，其特征在于，控制所述超高效合相色谱的系统压力为11~16 MPa。
7.根据权利要求1所述邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，其特征在于，对标准溶液和样品提取液采用有机膜进行过滤后，再进样超高效合相色谱仪。
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