香水中鄰苯二甲酸二乙酯的直接質(zhì)譜分析研究

黃龍珠，張席席，朱騰高，張興磊

(東華理工大學(xué)分析測試研究中心，江西 南昌 330013)

鄰苯二甲酸酯是一類環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，主要用作增塑劑，也用于農(nóng)藥、涂料、印染、化妝品和香料等的生產(chǎn)[1]。有關(guān)專家表示，過多使用含鄰苯二甲酸酯的化妝品，會對人類生殖系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)造成危害[2]。例如，化妝品中的鄰苯二甲酸酯物質(zhì)會通過女性的呼吸系統(tǒng)和皮膚進(jìn)入體內(nèi)，增加女性患乳腺癌的幾率，也會危害到她們未來生育的男嬰的生殖系統(tǒng)。美國環(huán)保局將6種鄰苯二甲酸酯類化合物(DMP、DEP、DBP、DOP、BBP、DEHP)列入129種重點控制的污染物名單中，我國環(huán)境優(yōu)先污染物黑名單中也包括3種鄰苯二甲酸酯類化合物(DMP，DBP，DOP)[3]。從2004年10月起，歐盟化妝品指令76/768/EEC禁止了一批鄰苯二甲酸酯類化學(xué)品在化妝品中的使用，今后對這一類屬化學(xué)品的禁令將繼續(xù)擴大。

目前，鄰苯二甲酸酯的檢測方法主要有高效液相色譜法[4]、氣相色譜-質(zhì)譜法[5]、大氣壓化學(xué)電離-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[6]等，這些方法均需復(fù)雜的樣品前處理過程(如，用有機溶劑萃取，再通過固相萃取柱凈化)，存在操作繁瑣、費時費力等問題，且需大量有機溶劑。因此，建立一種簡便、高效、快速的化妝品中鄰苯二甲酸酯的檢測方法具有重要的現(xiàn)實意義。

電噴霧萃取電離質(zhì)譜(EESI-MS)法具有以下特點：1)能夠承受復(fù)雜基質(zhì)，無需任何樣品預(yù)處理即可用于復(fù)雜樣品的直接質(zhì)譜分析；2) 穩(wěn)定性好、靈敏度高、分析速度快；3) 適用面廣；4) 不會受到化學(xué)污染或物理損傷；5) 可較方便地進(jìn)行選擇性分子-離子或離子-離子反應(yīng)研究；6) 可用于現(xiàn)場分析。

本實驗擬采用電噴霧萃取電離質(zhì)譜法對5種不同品牌香水進(jìn)行快速直接質(zhì)譜分析，希望為香水中鄰苯二甲酸酯的分析提供方法參考。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

離子源：江西省質(zhì)譜科學(xué)與儀器重點實驗室研制；LTQ-XL型線性離子阱質(zhì)譜儀：美國Finnigan公司產(chǎn)品，配有Xcalibar數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；KQ3200B型超聲清洗儀：昆山舒美超聲儀器有限公司產(chǎn)品。

5種不同品牌香水：購于當(dāng)?shù)卮笮蜕虉觯孛芊獗４?；鄰苯二甲酸二乙?DEP)標(biāo)準(zhǔn)品(色譜純)：德國Dr. Ehrenstorfer公司產(chǎn)品；甲醇(色譜純)：美國ROE公司產(chǎn)品；乙酸(分析純)：西隴化工股份有限公司產(chǎn)品；實驗用水為二次蒸餾水。用甲醇溶液配制質(zhì)量濃度為1.0 mg/L鄰苯二甲酸二乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲備液，使用時再根據(jù)需要用甲醇溶液稀釋至適當(dāng)濃度，配制成標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.2 EESI原理和裝置

EESI離子源[7-21]主要由相互獨立的電噴霧通道和樣品引入通道構(gòu)成，工作原理示于圖1。電噴霧通道產(chǎn)生的初級帶電試劑(甲醇或水)液滴與由樣品引入通道噴出的中性樣品液滴在相對寬闊的三維空間內(nèi)發(fā)生碰撞，發(fā)生在線液-液萃取反應(yīng)，中性樣品中的待測物質(zhì)被萃取到初級帶電試劑液滴中，形成的待測物離子通過質(zhì)譜儀入口進(jìn)入到質(zhì)譜儀中進(jìn)行質(zhì)量分析。EESI離子源的電噴霧通道與質(zhì)譜儀進(jìn)樣口的角度(α)、樣品引入通道與質(zhì)譜儀進(jìn)樣口間的距離(l)、電噴霧通道與樣品引入通道間的角度(β)及距離(d)，均可根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳的實驗效果。本實驗過程中，l=10 mm，d=1 mm，α=150°，β=60°。

圖1 EESI離子源原理圖Fig.1 Schematic diagram of EESI source

1.3 質(zhì)譜條件

設(shè)定LTQ-MS正離子檢測模式，掃描范圍m/z60～400；ESI電壓3.0 kV；離子傳輸管溫度100 ℃；溶劑流速3 μL/min；樣品溶液流速6 μL/min；霧化氣(N2，純度99.999%)壓力1.0 MPa。在進(jìn)行串聯(lián)質(zhì)譜分析時，母離子的隔離寬度為1.0 u，碰撞時間為30 ms，碰撞能量20%～25%。由于本實驗所用的EESI源是基于ESI溶劑電噴霧萃取電離中性樣品液滴中的待測物的原理，因此，依據(jù)相似相溶原理，選擇甲醇-水-2酸溶液(40∶40∶20，V/V/V)為ESI溶劑，其他參數(shù)由LTQ-MS軟件系統(tǒng)自動優(yōu)化。

2 結(jié)果與討論

2.1 鄰苯二甲酸二乙酯標(biāo)準(zhǔn)品EESI-MS譜圖

首先采用電噴霧萃取電離-串聯(lián)質(zhì)譜(EESI-MS/MS)技術(shù)分析鄰苯二甲酸二乙酯標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg/L)，以確定EESI離子源的工作參數(shù)。在分析鄰苯二甲酸二乙酯標(biāo)準(zhǔn)溶液一級質(zhì)譜過程中，DEP會形成[M+H]+(m/z223)的準(zhǔn)分子離子。m/z223為DEP質(zhì)子化后的分子離子峰，示于圖2。進(jìn)一步對DEP標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行EESI-MS/MS定性分析，二級碎片離子信號m/z177為DEP質(zhì)子化分子離子[M+H]+(m/z223)丟失中性C2H5OH分子獲得，示于圖3。該實驗結(jié)果與文獻(xiàn)[11]報道一致。

圖2 100 μg/L DEP的EESI-MS一級譜圖Fig.2 EESI-MS spectrum of 100 μg/L DEP

圖3 100 μg/L DEP的EESI-MS二級譜圖Fig.3 MS2 spectrum of 100 μg/L DEP

2.2 鄰苯二甲酸二乙酯標(biāo)準(zhǔn)溶液的定量分析

2.2.1 線性關(guān)系 分別取質(zhì)量濃度為20、50、100、500、1 000 μg/L的5個鄰苯二甲酸二乙酯標(biāo)準(zhǔn)溶液，在優(yōu)化好的工作條件下進(jìn)行直接質(zhì)譜分析，以m/z177作為定量碎片離子，DEP標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度作為橫坐標(biāo)，所得的質(zhì)譜信號強度作為縱坐標(biāo)，繪制定量曲線，回歸方程為y=1 362.7x-44 061。結(jié)果表明，鄰苯二甲酸二乙酯在20～1 000 μg/L范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，線性相關(guān)系數(shù)R2為0.988 9，標(biāo)準(zhǔn)曲線示于圖4。當(dāng)信噪比S/N=3時，根據(jù)LOD=3cσ/S(c為標(biāo)準(zhǔn)品濃度，σ為標(biāo)準(zhǔn)偏差，S為相應(yīng)信號強度平均值)，計算檢測限為0.39 μg/L；當(dāng)信噪比S/N=10時，定量限為5.47 μg/L。

圖4 DEP標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.4 The standard curve of DEP

2.2.2 回收率與精密度 分別取1.5 mL稀釋1 000倍后的1～5號樣品溶液，在1～4號樣品溶液中分別加入濃度為20 μg/L的10、80、20、15 μL DEP標(biāo)準(zhǔn)溶液，向5號樣品溶液中加入56 μL 1 000 μg/L的DEP標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成加標(biāo)溶液，根據(jù)優(yōu)化后的工作條件進(jìn)行測定，結(jié)果列于表1。結(jié)果表明，所檢測的5種不同品牌香水的方法回收率為94.8%～103.4 %，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.5%～4.1%。

2.2.3 香水樣品中鄰苯二甲酸二乙酯含量的檢測 采用EESI-MS法分別對5種不同品牌的香水樣品進(jìn)行分析，其中1、3、4號香水樣品未經(jīng)稀釋，直接進(jìn)行EESI-MS分析；2號香水樣品稀釋10倍后，再進(jìn)行EESI-MS分析；5號香水樣品稀釋100倍后，直接進(jìn)行EESI-MS分析。換算后，香水樣品中實際DEP含量列于表2。結(jié)果表明，該方法適用于香水樣品中鄰苯二甲酸二乙酯含量的快速檢測，RSD為0.06%～3.4%。

表1 實際樣品加標(biāo)分析結(jié)果

表2 實際樣品中DEP含量分析結(jié)果

3 結(jié)論

采用電噴霧萃取電離質(zhì)譜法對5種不同品牌香水中DEP進(jìn)行了快速定性定量分析。該方法具有靈敏度高、操作簡便、無需復(fù)雜的樣品預(yù)處理等優(yōu)點，并且單個樣品的測定時間小于30 s，適合于大批量樣品的快速半定量分析。如果結(jié)合小型質(zhì)譜儀，該方法在香水中鄰苯二甲酸酯的現(xiàn)場快速直接質(zhì)譜分析領(lǐng)域?qū)⒂辛己玫膽?yīng)用前景。

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