CN107037142A - 测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂残留的方法 - Google Patents

测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂残留的方法 Download PDF

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Abstract

测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂残留的方法，按质量比1:1配制正己烷和丙酮的混合溶液作为萃取溶剂；利用溶剂超声萃取，加入净化包离心后，将上清液转移至装有无水硫酸钠的弗罗里硅土柱中，用正己烷和丙酮的混合溶液洗脱，收集洗脱液，进行GC‑μECD分析。本发明能同时、高效、准确地检测电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂的残留量。

Description

测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂残留的 方法
技术领域
本发明属于电子烟烟液的理化检验技术领域，具体涉及电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂的测定方法。
背景技术
现有技术在对电子烟烟液的理化检验中，未进行电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂的检测，也未见有技术相关文献报道。但有新闻报道导致2014年第一季度中国出口电子烟销量显著下滑，降幅达到25％的原因是美国液体尼古丁公司声称，从中国进口的液体尼古丁含有重金属和滴滴涕等杀虫剂残留物，滴滴涕在美国是被禁止使用的，美国的Ioto电子烟液公司受此影响也将产品装配生产线从中国迁到了美国。因此为了保证电子烟烟液的安全性，建立有效的有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂的检测显得十分必要。
发明内容
本发明的目的是建立一种测定电子烟中有机氯类和拟除虫菊酯杀虫剂残留的检测方法，旨在为生产企业提供相关的电子烟质量控制及安全性评价系统，为保障电子烟的品质及安全性提供可靠的依据。
本发明采取的技术方案如下：
测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂残留的方法，所述有机氯类杀虫剂包括六氯苯、六六六、七氯、艾试剂、环氧七氯、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、滴滴涕、β-硫丹和硫丹硫酸盐；所述拟除虫菊酯类杀虫剂包括七氟菊酯、联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯-1、氯菊酯-2、氟氯氰菊酯-1、氟氯氰菊酯-2、氟氯氰菊酯-3、氟氰菊酯、氰戊菊酯-1、氰戊菊酯-2和溴氰菊酯，具体包括以下步骤：
1)萃取溶液的配制：按质量比1:1配制正己烷和丙酮的混合溶液作为萃取溶剂；
2)样品的前处理：称取5.0g电子烟烟液，精确至0.0001g，加入10mL步骤1)配制的萃取溶剂超声萃取30min，静置20min，取上清液5mL至20mL离心管中，加入净化包，涡旋2min，10000r/min离心10min后，取上清液2mL转移至装有2cm高无水硫酸钠的弗罗里硅土柱中，以10mL萃取溶剂洗脱，收集洗脱液，40℃减压浓缩至1mL，进行GC-μECD分析；
3)标准溶液的制备：用萃取溶液配制各种有机氯类杀虫剂和各种拟除虫菊酯类杀虫剂浓度范围为10ng/mL～500ng/mL的混合标准工作溶液；其浓度范围覆盖试样中待测组份的含量；
4)GC-μECD法测定：利用气相色谱仪对标准工作溶液和样品处理液进行检测，测定方法是以目标物的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线；对制备好的样品进行测定，测得检出目标物的色谱峰面积，代入标准曲线，分别得到样品中各待测组分的含量；气相色谱仪条件如下：
升温程序：60℃保持2min，以10℃/min程序升温至270℃，保持20min，再以10℃/min程序升温至290℃，保持15min；载气为氮气，进样口温度280℃，不分流进样，恒流模式，流速为1.2mL/min；进样量2μL；电子捕获检测器温度为300℃；色谱柱：HP-5石英毛细管色谱柱，30m×0.25mm×0.25μm，固定相：5％-苯基-甲基聚硅氧烷。
在步骤1)中，配制萃取溶剂所用的正己烷和丙酮均为色谱纯。
在步骤2)中，超声萃取时，放置冰袋控制水温小于30℃；加入的净化包由400mgPSA、400mg C18、45mg GCB和1200mg无水硫酸镁组成。
在步骤3)中，标准工作溶液的具体配制方法如下：分别准确称取各有机氯类杀虫剂和各种拟除虫菊酯杀虫剂标准品10mg，精确至0.001g，用甲醇溶解、定容至10mL，得到单一标准储备溶液；准确量取1mL各单一标准储备溶液于100mL容量瓶，定容后得到10μg/mL混合储备液；再分别吸取混合储备液10μL、20μL、50μL、100μL、200μL或500μL于10mL容量瓶，并定容至刻度，得到10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL或500ng/mL混合标准工作溶液。
本发明提供了一种使用气相色谱法测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯杀虫剂残留的方法，利用本发明提供的测定方法，能同时、高效、准确地检测电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂的残留量。
本发明采用液液萃取的方式，并结合净化包的优势，操作简便，处理时间短，富集效果好，各目标物的定量限范围为0.0020mg/kg～0.0066mg/kg。同时，各目标物的在低标、中标和高标中回收率的范围依次为80.5％～109.5％、80.3％～107.5％和84.8％～110.8％，满足检测要求，适合于电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类农残的分析。
附图说明
图1为涡旋和超声对样品平均回收率的影响。
图2为有机氯类杀虫剂标准品谱图(图中峰号同表1)。
图3为拟除虫菊酯类杀虫剂标准品谱图(图中峰号同表1)。
具体实施方式
测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂残留的方法，所述有机氯类杀虫剂包括六氯苯、六六六(α-HCH、β-HCH、γ-HCH、δ-HCH)、七氯、艾试剂、环氧七氯(A、B)、氯丹(顺、反)、狄氏剂、异狄氏剂、滴滴涕(o,p’-DDT、p,p’-DDT、p,p’-DDD、p,p’-DDE)、β-硫丹和硫丹硫酸盐等11种；所述拟除虫菊酯类杀虫剂包括七氟菊酯、联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯-1、氯菊酯-2、氟氯氰菊酯-1、氟氯氰菊酯-2、氟氯氰菊酯-3、氟氰菊酯、氰戊菊酯-1、氰戊菊酯-2和溴氰菊酯等8种。本发明方法具体包括以下步骤：
1)萃取溶液的配制：配制正己烷+丙酮(1+1)的溶液(即正己烷和丙酮按质量比1:1配制的混合溶液)作为萃取溶剂；配制萃取溶剂所用的正己烷和丙酮均为色谱纯；
2)样品的前处理：称取5.0g烟液，精确至0.0001g，加入10mL步骤1)所配的萃取溶剂超声萃取30min，静置20min，取上清液5mL至20mL离心管中，加入净化包，涡旋2min，10000r/min离心10min后，取上清液2mL转移至装有约2cm高无水硫酸钠的弗罗里硅土柱中，以10mL正己烷+丙酮(1+1)洗脱，收集洗脱液，40℃减压浓缩至1mL，进行GC-μECD分析；超声萃取是，放置适量冰袋控制水温小于30℃；加入的净化包由400mg PSA、400mg C18、45mgGCB和1200mg无水硫酸镁组成；
3)标准溶液的制备：用萃取溶液配制11种有机氯类和8种拟除虫菊酯类浓度范围为为10ng/mL～500ng/mL混合标准工作溶液。其浓度范围应覆盖试样中待测组份的含量；
标准工作溶液的具体配制方法如下：分别准确称取11种有机氯类和8种拟除虫菊酯杀虫剂标准品10mg(精确至0.001g)，用甲醇溶解、定容至10mL，得到单一标准储备溶液。准确量取1mL各单一标准储备溶液于100mL容量瓶，定容后得到10μg/mL混合储备液。再分别吸取混合储备液10μL、20μL、50μL、100μL、200μL或500μL于10mL容量瓶，并定容至刻度，得到10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL或500ng/mL混合标准工作溶液，该溶液在4℃～8℃条件下避光保存；
4)GC-μECD法测定：利用气相色谱仪对标准工作溶液和样品处理液进行检测，以目标物的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线；对制备好的样品进行测定，测得检出目标物的色谱峰面积，代入标准曲线，分别得到样品中各待测组分的含量；气相色谱仪条件如下：
升温程序：60℃保持2min，以10℃/min程序升温至270℃，保持20min，再以10℃/min程序升温至290℃，保持15min。载气为氮气，进样口温度280℃，不分流进样，恒流模式，流速为1.2mL/min；进样量2μL；电子捕获检测器温度为300℃；色谱柱：HP-5石英毛细管色谱柱，30m×0.25mm×0.25μm，固定相：5％-苯基-甲基聚硅氧烷。
测定实例1：使用GC-μECD法测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂的方法，具体如下：
1.试剂与仪器：
标准品：六氯苯(Hexachlorobenzene)、α-六六六(α-BHC)、β-六六六(β--BHC)、γ-六六六(γ-BHC)、δ-六六六(δ-BHC)、七氯(Heptachlor)、艾氏剂(Aldrin)、环氧七氯A(Heptachlor Epoxide A)、环氧七氯B(Heptachlor Epoxide B)、α-硫丹(α-Endosulfan)、β-硫丹(β-Endosulfan)、七氟菊酯(Tefluthrin)、氟氰菊酯(Flucythrinate),购买于美国ChemService公司；
试剂：正己烷、丙酮、Cleanert PSA、C18SampliQ散装吸附剂、Carbon-GCB(120/400目、无水硫酸镁，弗罗里硅土柱(1000mg/6mL)、无水硫酸钠；仪器：Aglient7890A气相色谱仪(配μECD检测器)、HP-5石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)，美国安捷伦；S180-H型超声波清洗仪；Hei-VAP Precision旋转蒸发仪；QL-901型涡旋仪。
2.样品处理：
称取5.0g烟液，精确至0.001g，加入10mL正己烷+丙酮(1+1)超声30min(放置适量冰袋控制水温<30℃)，静置20min。
取上清液5mL至20mL离心管中，加入净化包(PSA 400mg、C18400mg、GCB 45mg、无水硫酸镁1200mg)，涡旋2min，10000r/min离心10min。
将上清液2mL转移至装有约2cm高无水硫酸钠的弗罗里硅土柱中，以10mL正己烷+丙酮(1+1)洗脱，收集洗脱液，40℃减压浓缩至1mL，进行GC分析。
3.标准工作溶液制备：按发明内容中所述具体配制方法进行制备，此处不再重复。
4.气相色谱条件：
色谱柱：HP-5石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)。
升温程序：60℃保持2min，以10℃/min程序升温至270℃，保持20min，再以10℃/min程序升温至290℃，保持15min。载气为氮气，进样口温度280℃，不分流进样，恒流模式，流速为1.2mL/min；进样量2μL；电子捕获检测器温度为300℃。
5.测定方法：以目标物的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线；对制备好的样品进行测定，测得检出目标物的色谱峰面积，代入标准曲线，分别得到样品中有机氯类和拟除虫菊酯的含量，结果见表1，所采购的4个样品均未检出有机氯类和拟除虫菊酯杀虫剂残留。
表1 4个电子烟烟液样品中有机氯类和拟除虫菊酯的测定结果(mg/kg)
样品名称 1# 2# 3# 4#
六氯苯 N.D N.D N.D N.D
六六六 N.D N.D N.D N.D
七氯 N.D N.D N.D N.D
艾试剂 N.D N.D N.D N.D
环氧七氯 N.D N.D N.D N.D
硫丹 N.D N.D N.D N.D
七氟菊酯 N.D N.D N.D N.D
氟氰菊酯 N.D N.D N.D N.D
表1中N.D表示未检出或低于检出限。
测定实例2：使用GC-μECD法测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂的方法，具体如下：
1.试剂与仪器：
标准品：狄氏剂(Dieldrin)、异狄氏剂(Endrin)、顺氯丹(trans-Chlordane)、反氯丹(trans-Chlordane)、p,p’-滴滴伊(p,p’-DDE)、p,p’-滴滴涕(p,p’-DDT)、p,p’-滴滴滴(p,p’-DDD)、o,p’-滴滴涕(o,p’-DDT)、硫丹硫酸盐(Endosulfan sulfate)、联苯菊酯(Bifenthrin)、高效氯氟氰菊酯(Lambda-cyhalothrin)，购买于美国ChemService公司；
试剂：正己烷、丙酮、Cleanert PSA、C18SampliQ散装吸附剂、Carbon-GCB(120/400目、无水硫酸镁，弗罗里硅土柱(1000mg/6mL)、无水硫酸钠；仪器：Aglient7890A气相色谱仪(配μECD检测器)、HP-5石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)，美国安捷伦；S180-H型超声波清洗仪；Hei-VAP Precision旋转蒸发仪；QL-901型涡旋仪。
2.样品处理：
称取5.0g烟液，精确至0.001g，加入10mL正己烷+丙酮(1+1)超声30min(放置适量冰袋控制水温<30℃)，静置20min。
取上清液5mL至20mL离心管中，加入净化包(PSA 400mg、C18400mg、GCB 45mg、无水硫酸镁1200mg)，涡旋2min，10000r/min离心10min。
将上清液2mL转移至装有约2cm高无水硫酸钠的弗罗里硅土柱中，以10mL正己烷+丙酮(1+1)洗脱，收集洗脱液，40℃减压浓缩至1mL，进行GC分析。
3.标准工作溶液制备：按发明内容中所述具体配制方法进行制备，此处不再重复。
4.气相色谱条件：
色谱柱：HP-5石英毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)。
升温程序：60℃保持2min，以10℃/min程序升温至270℃，保持20min，再以10℃/min程序升温至290℃，保持15min。载气为氮气，进样口温度280℃，不分流进样，恒流模式，流速为1.2mL/min；进样量2μL；电子捕获检测器温度为300℃。
5.测定方法：以目标物的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线；对制备好的样品进行测定，测得检出目标物的色谱峰面积，代入标准曲线，分别得到样品中有机氯类和拟除虫菊酯的含量，结果见表2，所采购的4个样品均未检出有机氯类和拟除虫菊酯杀虫剂残留。
表2 4个电子烟烟液样品中有机氯类和拟除虫菊酯的测定结果(mg/kg)
样品名称 A B C D
狄氏剂 N.D N.D N.D N.D
异狄氏剂 N.D N.D N.D N.D
氯丹 N.D N.D N.D N.D
滴滴涕 N.D N.D N.D N.D
β-硫丹 N.D N.D N.D N.D
硫丹硫酸盐 N.D N.D N.D N.D
联苯菊酯 N.D N.D N.D N.D
高效氯氟氰菊酯 N.D N.D N.D N.D
表2中N.D表示未检出或低于检出限。
本发明首次公开了检测电子烟烟液中11种有机氯类和8种拟除虫菊酯类杀虫剂残留的方法，对仪器检测条件、处理条件进行优化，本发明具有如下效果：
(1)前处理条件的优化
①萃取溶剂的优化：
分别考察了乙腈、正己烷、丙酮、正己烷+丙酮(1+1)对烟液中农残的提取效率。结果表明：正己烷+丙酮(1+1)萃取烟液出现明显分层现象。同时，乙腈、正己烷或丙酮可将烟液全部溶解，由于烟液组分复杂，为减少净化步骤，故选取正己烷+丙酮(1+1)为萃取溶剂。
②萃取方式的优化：
分别考察了涡旋和超声的提取效率，并以平均回收率评价，见图1。
由图1可以看出，随着提取时间的延长，采用涡旋和超声的方法，平均回收率均在提高，并在30min后，平均回收率趋于平衡(72.33％～73.75％)。综合效率问题，故采取超声30min。
③净化方式的优化：
考察了弗罗里硅土柱、净化包和净化包+弗罗里硅土柱对烟液样品中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂的净化效果的影响。结果见表3。
表3 不同净化方式对目标物峰面积和回收率的影响
由表3可以看出，采用弗罗里硅土柱净化后各物质回收率在62.71％～89.07％，净化包净化后的回收率在65.22％～92.63％，净化包+弗罗里硅土柱净化的回收率在80.27％～107.49％，单一使用弗罗里硅土柱和净化包净化造成回收率较低的原因为杂质净化不完全导致基线较高，使得积分峰面积较小。随着两者两种净化方式的叠加使用，使得基线响应降低，各组分峰面积得到较好的积分。通过三种净化方式回收率的比较，净化包+弗罗里硅土柱净化该种净化方法可以较好的提高回收率。
(2)本发明方法的线性范围、相关系数、检出限和定量限：
配置浓度分别为10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL或500ng/mL混合标准工作溶液，进行线性拟合、绘制标准曲线。检出限以仪器的3倍信噪比计算、定量限以仪器的10倍信噪比计算。结果见表4。色谱图见图2、图3。
表4 各农残的线性范围、线性回归方程、相关系数、检出限和定量限
同时由表4可以看出，本发明所建立的检测方法具有检出限低，灵敏度高。分析方法工作曲线线性好，方法灵敏度高的特点。
(3)重复性：
为了考察方法的重复性，测定某电子烟液样品中11种有机氯类和8种拟除虫菊酯杀虫剂的含量，平行测定6次，并计算平行测定结果之间的相对标准偏差，结果如表3所示。由表5～表8可以知道，各物质的日内和日间RSD均<5％，满足重复性的要求。
表5 样品的重复性实验结果(第一天，单位：mg/kg)
表6 样品的重复性实验结果(第二天，单位：mg/kg)
表7 样品的重复性实验结果(第三天，单位：mg/kg)
表8 各组分的日内RSD和日间RSD
(4)回收率：
以同一电子烟液样品为基体，分别加入不同浓度的标准溶液，按操作步骤进行回收率测试，结果见表9所示。
表9 烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂的加标回收率(mg/kg)
表9中N.D表示未检出或低于检出限。
从表9结果可以看出，采用本发明所建立的方法测定电子烟烟油中11种有机氯类和8种拟除虫菊酯杀虫剂的含量，各物质的在低标、中标和高标中回收率的范围依次为80.5％～109.5％、80.3％～107.5％和84.8％～110.8％，准确度高，能够满足检测要求。

Claims (4)

1.测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂残留的方法，所述有机氯类杀虫剂包括六氯苯、六六六、七氯、艾试剂、环氧七氯、氯丹、狄氏剂、异狄氏剂、滴滴涕、β-硫丹和硫丹硫酸盐；所述拟除虫菊酯类杀虫剂包括七氟菊酯、联苯菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯-1、氯菊酯-2、氟氯氰菊酯-1、氟氯氰菊酯-2、氟氯氰菊酯-3、氟氰菊酯、氰戊菊酯-1、氰戊菊酯-2和溴氰菊酯，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
1)萃取溶液的配制：按质量比1:1配制正己烷和丙酮的混合溶液作为萃取溶剂；
2)样品的前处理：称取5.0g电子烟烟液，精确至0.0001g，加入10mL步骤1)配制的萃取溶剂超声萃取30min，静置20min，取上清液5mL至20mL离心管中，加入净化包，涡旋2min，10000r/min离心10min后，取上清液2mL转移至装有2cm高无水硫酸钠的弗罗里硅土柱中，以10mL萃取溶剂洗脱，收集洗脱液，40℃减压浓缩至1mL，进行GC-μECD分析；
3)标准溶液的制备：用萃取溶液配制各种有机氯类杀虫剂和各种拟除虫菊酯类杀虫剂浓度范围为10ng/mL～500ng/mL的混合标准工作溶液；其浓度范围覆盖试样中待测组份的含量；
4)GC-μECD法测定：利用气相色谱仪对标准工作溶液和样品处理液进行检测，测定方法是以目标物的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线；对制备好的样品进行测定，测得检出目标物的色谱峰面积，代入标准曲线，分别得到样品中各待测组分的含量；气相色谱仪条件如下：
升温程序：60℃保持2min，以10℃/min程序升温至270℃，保持20min，再以10℃/min程序升温至290℃，保持15min；载气为氮气，进样口温度280℃，不分流进样，恒流模式，流速为1.2mL/min；进样量2μL；电子捕获检测器温度为300℃；色谱柱：HP-5石英毛细管色谱柱，30m×0.25mm×0.25μm，固定相：5％-苯基-甲基聚硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂残留的方法，其特征在于，在步骤1)中，配制萃取溶剂所用的正己烷和丙酮均为色谱纯。
3.根据权利要求1所述的测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂残留的方法，其特征在于，在步骤2)中，超声萃取时，放置冰袋控制水温小于30℃；加入的净化包由400mg PSA、400mg C18、45mg GCB和1200mg无水硫酸镁组成。
4.根据权利要求1所述的测定电子烟烟液中有机氯类和拟除虫菊酯类杀虫剂残留的方法，其特征在于，在步骤3)中，标准工作溶液的具体配制方法如下：分别准确称取各有机氯类杀虫剂和各种拟除虫菊酯杀虫剂标准品10mg，精确至0.001g，用甲醇溶解、定容至10mL，得到单一标准储备溶液；准确量取1mL各单一标准储备溶液于100mL容量瓶，定容后得到10μg/mL混合储备液；再分别吸取混合储备液10μL、20μL、50μL、100μL、200μL或500μL于10mL容量瓶，并定容至刻度，得到10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL或500ng/mL混合标准工作溶液。
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