CN109613158A

CN109613158A - 基于超高效合相色谱同时检测双酚a和邻苯二甲酸酯类物质的方法

Info

Publication number: CN109613158A
Application number: CN201811543488.7A
Authority: CN
Inventors: 邱月; 李根容; 余秋玲; 龙梅; 陆嘉莉; 赵家雄
Original assignee: Chongqing Academy of Metrology and Quality Inspection
Current assignee: Chongqing Academy of Metrology and Quality Inspection
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2019-04-12
Anticipated expiration: 2038-12-17
Also published as: CN109613158B

Abstract

本发明公开了基于超高效合相色谱同时检测双酚A和18种邻苯二甲酸酯类物质的方法，采用超高效合相色谱法进行梯度洗脱，色谱柱的规格为150 mm×30 mm，1.7μm的ACQUITY UPC² CSHBEH；流动相A为超临界CO₂，流动相B为有机改性剂；柱温为50~70℃；流速为0.8~1.5 ml/min；系统背压为1700~2000 psi；检测波长为200~300 nm；进样量为1~10μL。本发明可在5.5 min内对双酚A和18种邻苯二甲酸酯类物质进行检测，具有灵敏度高、分离效果好，检测时间短，检测效率高，可满足食品接触材料中双酚A和邻苯二甲酸酯类增塑剂的日常检测需求，也为双酚A和18种邻苯二甲酸酯类物质的同时检测提供理论指导及技术支持，具有良好的应用前景。

Description

基于超高效合相色谱同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法

技术领域

本发明涉及化学检测技术领域，特别的涉及基于超高效合相色谱同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法。

背景技术

近年来，食品接触材料中有毒有害物质的迁移是引发食品污染的主要原因之一。双酚A和邻苯二甲酸酯类物质均属于环境激素，被广泛应用于食品接触材料中。大量研究表明，双酚A和邻苯二甲酸酯都能导致内分泌失调，具有致癌性和生殖毒性。近年来，欧盟、美国及中国等国家均对食品接触材料中双酚A和部分邻苯二甲酸酯的使用量和迁移量进行了限定，而食品接触材料中双酚A和邻苯二甲酸酯的检测新方法也成为研究者们关注的重点。

目前，在现有文献和检测标准中，大多研究围绕双酚A或邻苯二甲酸酯的独立检测方法，主要采用液相色谱法和气相色谱法，并结合质谱或紫外检测器进行定量检测，而双酚A和邻苯二甲酸酯的同时检测方法研究较少。此外，色谱法在分离上仍面临挑战：①对多种结构类似物的分离效率低；②保留时间较长，检测成本较高、操作繁琐；③载气或有机溶剂的消耗量较大，对检测人员的身体和环境影响较大。

超高效合相色谱法是以超临界CO₂为流动相，少量有机溶剂为改性剂的一种新型分离技术。UPC²技术拓展了气相色谱法的局限性，不受物质沸点和挥发性的影响，对目标物的选择范围更大，扩散率更高，分析速度更快。同时，该技术大大减少了有机溶剂的使用，是一种绿色环保的分析方法。专利CN 106290609 A公开了一种邻苯二甲酸酯类物质的检测方法，采用超高效合相色谱对样品的萃取液进行分离，对15种邻苯二甲酸酯类物质进行分离检测，但该方法只能单独对邻苯二甲酸酯类增塑剂进行检测，且能分离的种类较少，分离时间和分离效率均有待提高。专利CN108072756A公开了一种同时检测邻苯二甲酸二甲酯和双酚A的量子点荧光淬灭层析试纸条，但现实中多种邻苯二甲酸酯类增塑剂通常同时存在于样品中，因此该方法有较大的局限性。综上可知，在现有检测技术中，缺少同时检测双酚A和多种邻苯二甲酸酯类塑化剂的快速方法，不能满足实际样品中多种类塑化剂同时检测的需求。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供了基于超高效合相色谱同时检测食品中双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法，解决现有检测方法存在无法实现双酚A和多种邻苯二甲酸酯类塑化剂的同时检测、检测时间长、检测效率低等问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：基于超高效合相色谱同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法，包括以下步骤：

1）标准溶液的制备：分别称取双酚A和18种邻苯二甲酸酯类标准品：BPA、BMPP、 DIBP、DAP、DIPP、DPRP、DBP、DMP、DEHP、DHXP、DHP、DNOP、BBP、DNP、DPhP、DCHP、DBEP、DEEP和DMEP，用有机溶剂配制不同浓度的系列标准溶液；

2）样品溶液的制备：将待测样品切割成小颗粒，然后加入有机溶剂提取30~150 min后得到提取液，再将所述提取液用有机膜过滤后即为样品溶液；

3）检测：采用超高效合相色谱法分别对标准溶液和样品溶液进行梯度洗脱，得到各溶液的色谱图，将样品溶液的色谱图中各色谱峰与标准溶液色谱峰的保留时间对比，对样品中的双酚A和邻苯二甲酸酯类物质进行定性分析，并通过各色谱峰的峰面积计算对样品中双酚A和邻苯二甲酸酯类物质进行定量分析；

所述超高效合相色谱的测试条件为：色谱柱为强极性的ACQUITY UPC² CSH BEH柱（100mm×30 mm×1.7μm），与非极性的ACQUITY UPC² HSS C18 SB 柱相比，能通过极性的差异对双酚A和多种邻苯二甲酸酯类塑化剂进行更加快速有效的分离；流动相A为超临界CO₂，流动相B为有机改性剂；柱温为50~70℃；流速为0.8~1.5 ml/min；系统背压为1700~2000psi；检测波长为200~300 nm；进样量为1~10 μL。

进一步，所述洗脱梯度的程序为：第0~1 min，流动相B的体积分数由3%升至4.5%，流速由1.5 mL/min降为1.2 mL/min；第1~2.5 min，流动相B的体积分数为4.5%，流速由1.2mL/min降为1.0 mL/min；第2.5~3.5 min，流动相B的体积分数由4.5%升至15%，流速由1.0 mL/min提高至1.5 mL/min；第3.5~4.5 min，流动相B的体积分数由15%升至20%，流速保持1.5 mL/min；第4.5~5 min流动相B的体积分数由20%升至25%，流速保持1.5 mL/min；第5~6 min流动相B的体积分数由25%降至3%，流速保持1.5 mL/min。在洗脱程序中进行多因素同时变化，即改变流动相比例的同时，对流动相流速进行梯度变化，与现有技术中通常采用的恒定流速洗脱程序相比，能够对结构相似、极性相近、较难分离的物质实现更佳的分离效果。

进一步，所述有机溶剂为甲醇、正己烷、四氢呋喃和乙酸乙酯的一种或多种。

进一步，所述有机改性剂为甲醇、乙醇、异丙醇和乙腈中的一种或多种。

进一步，所述标准溶液浓度范围为0.1~10.0 mg/L。

进一步，所述待测样品与提取液的的质量比为1:10~1:50。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明首次采用超高效合相色谱法结合1.7 μm强极性色谱柱（ACQUITY UPC² CSHBEH），增强了极性基团与色谱柱的相互作用，实现了同时对双酚A和18种邻苯二甲酸酯类物质的快速分离检测，具有灵敏度高、分离效果好，检测时间短，检测效率高等特点，对双酚A和18种邻苯二甲酸酯类物质的检出限为0.10~0.25 mg/kg，相对标准偏差为0.86%~3.82%，可满足食品接触材料中双酚A和邻苯二甲酸酯类增塑剂的日常检测需求，扩大了其应用范围，也为同时检测双酚A和18种邻苯二甲酸酯类物质提供理论指导及技术支持，具有良好的应用前景。

2、本发明通过对流动相种类、系统背压、柱温进行精准调节和优化，尤其对洗脱梯度中二氧化碳与有机溶剂比例和流动相流速进行同时梯度变化，从而可达到多因素的最佳协同作用，能够对双酚A和18种邻苯二甲酸酯类物质进行同时分离检测，分辨率高，选择性好，灵敏度高，分离效果好。

3、本发明方法采用二氧化碳单独使用或与少量有机溶剂共同使用作为流动相，流体粘度小，具有更高的扩散速率，进一步提高了分离效果，结果准确可靠。

4、本发明方法采用压缩二氧化碳为主要流动相，与液体流动相或载气相比，将挥发性有毒溶剂的使用和废液处理降到最低水平，极大地降低了成本和毒性，经济环保，具有良好的市场推广前景。

附图说明

图1为实施例1对双酚A和18种邻苯二甲酸酯类物质检测的标准色谱图；

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为邻苯二甲酸二烯丙基酯（DAP）、4为邻苯二甲酸二异戊酯（DIPP）、5为邻苯二甲酸二丙酯（DPRP）、6为邻苯二甲酸二丁酯（DBP）、7为邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、8为邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）、9为邻苯二甲酸二己酯（DHXP）、10为邻苯二甲酸二庚酯（DHP）、11为邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）、12为邻苯二甲酸丁基苄基酯（BBP）、13为邻苯二甲酸二壬酯（DNP）、14为邻苯二甲酸二苯酯（DPhP）、15为邻苯二甲酸二环己酯（DCHP）、16为邻苯二甲酸二（2-丁氧基）乙酯（DBEP）、17为邻苯二甲酸二（2-乙氧基）乙酯（DEEP）、18为邻苯二甲酸二（2-甲氧基）乙酯（DMEP）、19为双酚A（BPA）。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

1）标准溶液的制备：分别称取双酚A和18种邻苯二甲酸酯类标准品：BPA、BMPP、 DIBP、DAP、DIPP、DPRP、DBP、DMP、DEHP、DHXP、DHP、DNOP、BBP、DNP、DPhP、DCHP、DBEP、DEEP和DMEP，用甲醇配成含有各个标准物质的标准溶液，其中各标准溶液浓度范围为0.1~10.0 mg/L，并用0.22 μm有机滤膜过滤后，备用；

2）检测：采用超高效合相色谱法分别对标准溶液和样品溶液进行梯度洗脱，其中色谱柱的规格为100mm×30 mm×1.7 μm的ACQUITY UPC²CSH BEH，柱温为65℃，系统背压为1800psi，检测波长为220 nm，流动相A为二氧化碳和流动相B为乙腈；流动相洗脱梯度程序设为：第0~1min，流动相B的体积分数由3%升至4.5%，流速由1.5 mL/min降为1.2mL/min；第1~2.5min，流动相B的体积分数为4.5%，流速由1.2mL/min降为1.0 mL/min；第2.5~3.5 min，流动相B的体积分数由4.5%升至15%，流速由1.0 mL/min提高至1.5 mL/min；第3.5~4.5 min，流动相B的体积分数由15%升至20%，流速保持1.5 mL/min；第4.5~5 min流动相B的体积分数由20%升至25%，流速保持1.5 mL/min；第5~6 min流动相B的体积分数由25%降至3%，流速保持1.5 mL/min。经过上述梯度洗脱得到标准溶液的色谱图，结果如图1所示。

由图1可以看出，本发明方法能够在5.5 min内实现双酚A和18种邻苯二甲酸酯的同时快速检测，检测时间短，效率高。其中，对双酚A和18种邻苯二甲酸酯类物质的检出限为0.10~0.25 mg/kg，相对标准偏差为0.86%~3.82%。

实施例2

一种同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类增塑剂的方法，包括如下步骤：

1）标准溶液的制备：分别称取双酚A和18种邻苯二甲酸酯类标准品：BPA、BMPP、 DIBP、DAP、DIPP、DPRP、DBP、DMP、DEHP、DHXP、DHP、DNOP、BBP、DNP、DPhP、DCHP、DBEP、DEEP和DMEP，用甲醇配成各个标准物质的梯度浓度的标准溶液，其中各标准溶液浓度范围为0.1~10.0 mg/L，并用0.22 μm有机滤膜过滤后，备用；

2）样品溶液的制备：将食品接触材料样品剪成质量≤0.02 g的小颗粒，然后准确称取0.5 g待测样品，置于25 mL具塞玻璃试管中，加入10 mL甲醇，在超声条件下提取30 min，再将提取液用0.22 μm有机滤膜过滤，浓缩至近干，用甲醇定容至1mL后，备用；

3）检测：采用超高效合相色谱法分别对标准溶液和样品溶液进行梯度洗脱，其中色谱柱的规格为100mm×30 mm×1.7 μm的ACQUITY UPC² CSH BEH，柱温为65℃，系统背压为1800 psi，检测波长为220 nm，流动相A为二氧化碳和流动相B为乙腈；流动相洗脱梯度程序设为：第0~1min，流动相B的体积分数由3%升至4.5%，流速由1.5 mL/min降为1.2mL/min；第1~2.5 min，流动相B的体积分数为4.5%，流速由1.2mL/min降为1.0 mL/min；第2.5~3.5 min，流动相B的体积分数由4.5%升至15%，流速由1.0 mL/min提高至1.5 mL/min；第3.5~4.5min，流动相B的体积分数由15%升至20%，流速保持1.5 mL/min；第4.5~5 min流动相B的体积分数由20%升至25%，流速保持1.5 mL/min；第5~6 min流动相B的体积分数由25%降至3%，流速保持1.5 mL/min。经过上述梯度洗脱得到各溶液的色谱图，将样品溶液的色谱图中各色谱峰与标准溶液色谱峰的保留时间对比，对样品中的双酚A和邻苯二甲酸酯类物质进行定性分析，并通过各色谱峰的峰面积计算对样品中双酚A和邻苯二甲酸酯类物质进行定量分析。

测试结果表明，食品接触材料样品中DBP的含量为0.34 mg/kg，加标回收率为96.9%；DIBP的含量为1.51 mg/kg，加标回收率为103.0%。本发明方法检测效率高，重复性好，准确可靠，能够在5.5 min内实现双酚A和18种邻苯二甲酸酯的同时快速检测。

实施例3

2）样品溶液的制备：将食品接触材料样品剪成质量≤0.01g的小颗粒，然后准确称取1.0 g待测样品，置于25 mL具塞玻璃试管中，加入10 mL甲醇，在超声条件下提取100 min，再将提取液用0.22 μm有机滤膜过滤，浓缩至近干，用甲醇定容至1mL后，备用；

3）检测：采用超高效合相色谱法分别对标准溶液和样品溶液进行梯度洗脱，其中色谱柱的规格为100mm×30 mm×1.7 μm的ACQUITY UPC² CSH BEH，柱温为65℃，系统背压为1700 psi，检测波长为220 nm，流动相A为二氧化碳和流动相B为乙腈；流动相洗脱梯度程序设为：第0~1min，流动相B的体积分数由3%升至4.5%，流速由1.5 mL/min降为1.2mL/min；第1~2.5 min，流动相B的体积分数为4.5%，流速由1.2mL/min降为1.0 mL/min；第2.5~3.5 min，流动相B的体积分数由4.5%升至15%，流速由1.0 mL/min提高至1.5 mL/min；第3.5~4.5min，流动相B的体积分数由15%升至20%，流速保持1.5 mL/min；第4.5~5 min流动相B的体积分数由20%升至25%，流速保持1.5 mL/min；第5~6 min流动相B的体积分数由25%降至3%，流速保持1.5 mL/min。经过上述梯度洗脱得到各溶液的色谱图，将样品溶液的色谱图中各色谱峰与标准溶液色谱峰的保留时间对比，对样品中的双酚A和邻苯二甲酸酯类物质进行定性分析，并通过各色谱峰的峰面积计算对样品中双酚A和邻苯二甲酸酯类物质进行定量分析。

测试结果表明，食品接触材料样品中DHXP的含量为2.16 mg/kg，加标回收率为108.2%；BPA的含量为0.17 mg/kg，加标回收率为98.4%。本发明方法检测效率高，重复性好，准确可靠，能够在5.5 min内实现双酚A和18种邻苯二甲酸酯的同时快速检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不以本发明为限制，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.基于超高效合相色谱同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）标准溶液的制备：分别称取双酚A和18种邻苯二甲酸酯类标准品：BPA、BMPP、DIBP、DAP、DIPP、DPRP、DBP、DMP、DEHP、DHXP、DHP、DNOP、BBP、DNP、DPhP、DCHP、DBEP、DEEP和DMEP，用有机溶剂配制不同浓度的系列标准溶液；

2）样品溶液的制备：将待测样品切割成小颗粒，然后加入有机溶剂提取30~150min后得到提取液，再将所述提取液用有机膜过滤后即为样品溶液；

3）检测：采用超高效合相色谱法分别对标准溶液和样品溶液进行梯度洗脱，得到各溶液的色谱图，将样品溶液色谱图中各色谱峰与标准溶液色谱峰的保留时间对比，对样品中的双酚A和邻苯二甲酸酯类物质进行定性分析，并通过各色谱峰的峰面积计算对样品中双酚A和邻苯二甲酸酯类物质进行定量分析；

所述超高效合相色谱的测试条件为：色谱柱的规格为150mm×30 mm×1.7 μm的ACQUITY UPC² CSH BEH；流动相A为超临界CO₂，流动相B为有机改性剂；柱温为50~70℃；流速为0.8~1.5 ml/min；系统背压为1700~2000 psi；检测波长为200~300 nm；进样量为1~10 μL。

2.根据权利要求1所述基于超高效合相色谱同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法，其特征在于，所述洗脱梯度的程序为：第0~1min，流动相B的体积分数由3%升至4.5%，流速由1.5 mL/min降为1.2mL/min；第1~2.5 min，流动相B的体积分数为4.5%，流速由1.2mL/min降为1.0 mL/min；第2.5~3.5 min，流动相B的体积分数由4.5%升至15%，流速由1.0 mL/min提高至1.5 mL/min；第3.5~4.5 min，流动相B的体积分数由15%升至20%，流速保持1.5 mL/min；第4.5~5 min流动相B的体积分数由20%升至25%，流速保持1.5 mL/min；第5~6 min流动相B的体积分数由25%降至3%，流速保持1.5 mL/min。

3.根据权利要求1所述基于超高效合相色谱同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、正己烷、四氢呋喃和乙酸乙酯的一种或多种。

4.根据权利要求1所述基于超高效合相色谱同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法，其特征在于，所述有机改性剂为甲醇、乙醇、异丙醇和乙腈中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述基于超高效合相色谱同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法，其特征在于，所述标准溶液的浓度范围为0.1~10.0 mg/L。

6.根据权利要求1所述基于超高效合相色谱同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法，其特征在于，所述待测样品与提取液的的质量比为1:10~1:50。

7.根据权利要求1所述基于超高效合相色谱同时检测双酚A和邻苯二甲酸酯类物质的方法，其特征在于，所述样品小颗粒的质量≤0.02 g。