氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定甜瓜中的16種塑化劑

玉娥 *

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所/新疆農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全實驗室, 烏魯木齊830091; 2.庫車縣農(nóng)業(yè)檢驗檢測中心，阿克蘇 842000)

塑化劑(簡稱PAEs)又稱鄰苯二甲酸酯、酞酸酯,主要在塑料工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用以增加塑料制品的強度和柔韌性,目前在各類精細化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中也有廣泛應(yīng)用[1-3]。該類污染物是一種環(huán)境激素,可以模擬體內(nèi)的天然荷爾蒙從而干擾并影響正常身體的調(diào)節(jié)機能,具有致癌、致畸等突變作用[6-10]；塑化劑污染已進一步擴展到環(huán)境、食品等領(lǐng)域,我們?nèi)粘Ｋ鹊母鞣N飲料和所用的塑料器皿乃至周邊的土壤、水。近年來對塑化劑的檢測方法已有諸多報道[11，12],目前國標(biāo)方法為氣質(zhì)聯(lián)用法，是單四極桿質(zhì)譜法抗干擾能力不強，本實驗采用二級質(zhì)譜靈敏度更高，用氣相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜法對甜瓜中16種塑化劑進行分析測定, 檢出限更低，可用于為新疆地產(chǎn)甜瓜質(zhì)量安全塑化劑檢測技術(shù)提供參考。

1 實驗部分

1.1 儀器、試劑與材料

儀器：氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(Agilent安捷倫,7890B-7000B)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(EYELA埃朗)；分析天平(Mettle - Toled。梅特勒-托利多)。

試劑：氯化鈉(450℃烘4h)丙酮、正己烷、二氯甲烷(色譜純Fisher飛世爾)；

標(biāo)準(zhǔn)品:16種PAEs標(biāo)準(zhǔn)品1000μg / mL,農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心:鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP )、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP),鄰苯二甲酸丁節(jié)酯(BBP)、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸雙(2-甲氧基乙酯)(DMEP)、鄰苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯(BMPP)、鄰苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(DEEP)、鄰苯二甲酸二甲基乙二醇酯(DMEP)、鄰苯二甲酸二戊酯( DPP )、二乙基鄰苯二甲酸(DEHP)、鄰苯二甲酸二己酯(DHXP)、鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)、令腸苯二甲酸二壬酯(DNP),低溫避光保存。

標(biāo)準(zhǔn)工作溶液：取上述標(biāo)準(zhǔn)溶液根據(jù)需要用正己烷配制成適當(dāng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液,需現(xiàn)用現(xiàn)配。準(zhǔn)確移取16種PAEs標(biāo)準(zhǔn)品置于20mL的容量瓶中,用正己烷定容至1L,濃度為20mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,混合上述標(biāo)準(zhǔn)品用甜瓜樣品提取液稀釋至濃度0.05mg/kg 、0.1mg/kg 、0.25mg/kg、0.50mg/kg、1.00mg/kg、2.50mg/kg的標(biāo)準(zhǔn)溶液待用。

1.2 試驗方法

1.2.1 試樣制備、保存

將采集甜瓜樣品,勻漿后,裝入玻璃瓶或金屬瓶中,用不含橡膠墊的玻璃或金屬蓋密封,以便于運輸和保存,供實驗室檢測使用。

1.2.2 提取

稱取10.00g樣品,倒入50mL不銹鋼離心管中,加入5.0g氯化鈉,再加入5.00mL正己烷,超聲振蕩0.5h,混勻。在高速冷凍離心機上, 12000轉(zhuǎn)/min,離心2min,然后用玻璃滴管吸取上層有機相,移入色譜進樣瓶中,待測。

1.3 儀器條件

色譜柱：HP-5MS UI柱(30m×250μm×0.25μm)；

進樣口溫度:250℃；進樣模式：不分流；

柱箱升溫程序：80℃保持2min ,20℃/min升溫,160℃保持5min ,10℃/min升溫直至290℃,保持3min；

進樣量：1μL；

離子源：電子轟擊離子源(EI),溫度230℃；四級桿溫度：150℃；

掃描方式：多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)；

載氣(氦氣)：1.5mL/min；淬滅氣(氦氣)：2.25mL/min,碰撞氣(氮氣)：1.5mL/min；

傳輸線溫度：280℃；

溶劑延遲:3min;

定量方式:外標(biāo)法。

MRM方法條件,見表1。

表1 16種塑化劑的質(zhì)譜參數(shù)

續(xù)表1

2 結(jié)果

2.1 方法的線性范圍、檢出限、精密度和準(zhǔn)確度

表2顯示：在0.2 mg/kg添加濃度水平上,該方法檢測各組分的準(zhǔn)確度較好,回收率在70%～120%(回收率為3次平均值)；在0.05～10.0mg/kg范圍內(nèi),系數(shù)在0.99以上,線性關(guān)系良好,檢測靈敏度滿足塑化劑殘留檢測的要求。

表2 16種塑化劑的曲線方程、檢出限及回收率

2.2 16種塑化劑氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜圖

按照上述氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件測定樣品和混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,以色譜峰面積按外標(biāo)法定量。在上述條件下,標(biāo)準(zhǔn)溶液的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜圖(TIC)，見圖1，多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)部分塑化劑圖譜，見圖2、3、4、5、6。

圖1 16種塑化劑TIC色譜圖1.鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)；2.鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)；3.鄰苯二甲基丁基芐基酯(BBZP)；4.鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)；5.鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)；6.鄰苯二甲酸二甲基乙二醇酯(DMEP)；7.鄰苯二甲酸二(4-甲基-2-戊基)酯(BMPP)；8.鄰苯二甲酸二(2-乙氧基)乙酯(DEEP)；9.鄰苯二甲酸二戊酯( DPP )；10.鄰苯二甲酸二己酯(DHXP)；11.鄰苯二甲酸丁節(jié)酯(BBP)；12.鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)；13.鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)；14.二乙基鄰苯二甲酸(DEHP)；15.鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)；16.令腸苯二甲酸二壬酯(DNP)

圖2 DMP MRM色譜圖

圖3 DEP MRM色譜圖

圖4 DIBP MRM色譜圖

圖5 DBP MRM色譜圖

圖6 DEHP MRM色譜圖

2.3 新疆地產(chǎn)甜瓜檢測分析結(jié)果

利用本方法檢測抽查了新疆不同地區(qū)36個甜瓜樣品進行檢測分析,結(jié)果顯示:所有樣品均檢出DIBP, DBP和DEHP,部分檢出DMP、DEP、DNP；其中DIBP含量在1.8～226.7μg/kg之間, DBP含量在0.5～215.3.0μg/kg之間, DEHP含量在(4.9～350)μg/kg，具體結(jié)果見表3。

表3 新疆地產(chǎn)甜瓜塑化劑含量結(jié)果

續(xù)表3

3 討論

3.1 色譜與質(zhì)譜條件的優(yōu)化

對16種塑化劑標(biāo)準(zhǔn)進樣,首先通過全離子掃描確定單個標(biāo)準(zhǔn)的保留時間和母離子的質(zhì)量數(shù),再對母離子進行二級質(zhì)譜測定并確定子離子，之后通過優(yōu)化電壓參數(shù)，確定質(zhì)譜MRM條件。另外，采用HP-5MS柱和DB-1701柱對比，確定使用HP-5MS柱，同時氣相色譜優(yōu)化不同的色譜柱程序升溫條件,確保各塑化劑能得到良好的分離。

3.2 前處理條件的優(yōu)化

在提取試劑的選擇上比較正己烷和乙腈的效果,發(fā)現(xiàn)正己烷提取效果好；在提取方式上采用超聲和漩渦振蕩提取,最終選擇超聲振蕩提取。超聲30分鐘,超聲溫度為常溫,超聲頻率為75赫茲效果更好；比較了加氯化鈉靜置、4000轉(zhuǎn)常溫離心和12000轉(zhuǎn)冷凍離心,結(jié)果發(fā)現(xiàn)靜置的分層時間較長,樣品效果差,不均一,4000轉(zhuǎn)/min常溫離心分層不明顯,回收率低,12000轉(zhuǎn)/min冷凍離心有機相分層效果好,與水相界限分離,凈化程度高,回收率好。

3.3 新疆地產(chǎn)甜瓜中塑化劑含量分布

新疆地產(chǎn)甜瓜中均檢出DIBP、DBP、DEHP、DNP這4種塑化劑，但含量遠遠低于國家限量值,含量均值規(guī)律為DEHP>DIBP>DBP>DNP；在庫爾勒市郊的甜瓜中還檢出了少量的BMPP，個別地產(chǎn)甜瓜DBP含量相對較高，原因可能是種植區(qū)周邊有化工園區(qū)所致，有待進一步調(diào)查。

4 結(jié)論

本實驗采用超聲振蕩提取方法,西甜瓜樣品勻漿后,用正己烷提取,超高速冷凍離心機分離,然后進行氣質(zhì)聯(lián)用串聯(lián)質(zhì)譜選擇離子MRM模式進行定量分析,通過試驗得到16種塑化劑優(yōu)化條件：萃取溶劑為正己烷,稱樣量為10g,超聲時間30min,超聲頻率75赫茲,離心速率12000轉(zhuǎn)/min,離心時間2min。實驗結(jié)果證實：在0.02～4.0 mg/kg線性濃度范圍內(nèi),該方法測定了16種塑化劑,其各組分的加標(biāo)回收率在82～110%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差2.5%～11.5%,檢出限在0.001～0.1mg/kg。結(jié)論:該方法操作簡單、穩(wěn)定、快速、可靠,適用于批量西甜瓜樣品中多種塑化劑殘留量的篩查和確證。