氣質聯用測定橡膠中的的11種N-亞硝胺物質的釋放量

胡　敏，羅正盛

(廣州廣電計量檢測股份有限公司，廣東　廣州　510656)

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氣質聯用測定橡膠中的的11種N-亞硝胺物質的釋放量

胡敏，羅正盛

(廣州廣電計量檢測股份有限公司，廣東廣州510656)

根據GB28482-2002對橡膠制品的亞硝胺和亞硝胺鹽的釋放量進行測試， 為了快速，高效的檢測橡膠制品中的N-亞硝胺物質的釋放量，對樣品前處理和GCMS的條件進行優化，建立了氣相色譜-質譜聯用測定橡膠制品的N-亞硝胺物質的釋放量，方法線性范圍0.05～2.00 mg/L，線性相關系數大于0.999，檢出限達到0.05 mg/L，重復性實驗得到相對標準偏差小于5%，加標回收率為85%～115%.滿足GB28482-2002對橡膠制品的N-亞硝胺物質的釋放量測試要求

氣質聯用；橡膠；亞硝銨

N-亞硝胺和N-亞硝胺物質目前被認為最重要的化學致癌物之一，美國環境保護局認為N-亞硝基二甲胺在極低的濃度下就會致癌，已將其列為優先控制污染物，我國2012年出臺的GB 28482-2012 嬰幼兒安撫奶嘴安全要求 對安撫奶嘴的N-亞硝胺物質規定釋放限值為0.01 mg/kg，2015年發布的GB4806.2-2015 食品安全國家標準和2016年發布的食品接觸用橡膠材料及制品(征求意見稿)也擬加入亞硝胺物質的限定，可見我國新國標加強了對亞硝胺的限制[1]，GB28482-2012附錄D方法B規定了可以用人工唾液浸泡，二氯甲烷萃取測定亞硝胺物質的釋放量，用氣相色譜-熱能分析法定量分析法進行檢測，該方法具有一定的局限性本文建立了一種快速，準確測定橡膠制品中11種N-亞硝胺物質釋放量的方法，該方法以人造唾液浸泡提取，樣品在40 ℃條件下浸泡24 h，提取液用二氯甲烷萃取濃縮后，用氣相色譜-質譜聯用儀測定，內標法定量，該方法簡單快速，準確靈敏度高，符合橡膠制品檢測亞硝胺的要求[2-5]。

1　實　驗

1.1檢測方法

1.1.1儀器設備和試劑

7890-5975C氣相質譜聯用儀，Agilent；HS501振蕩器IKA；R210旋轉蒸發儀，BUCHI；氣相色譜柱(DB-624 30 m×0.32 mm×1.8 μm 和DB-5MS 30 m×0.32 mm×0.25 μm)。

標準品：N-亞硝胺二甲胺(NDMA)Dr.Ehrenstorfer；N-亞硝基二乙胺(NDEA)Dr.Ehrenstorfer；N-亞硝基二丙胺 (NDPA) Dr.Ehrenstorfer,N-亞硝基二丁胺(NDBA)Dr.Ehrenstorfer, N-亞硝基哌啶 (NPIP) Dr.Ehrenstorfer；N-亞硝基吡咯烷 (NPYR) Dr.Ehrenstorfer；N-亞硝基嗎啉 (NMOR) AccuStandard;N-亞硝基二芐胺 (NDBzA) Sigma-Aldrich；N-亞硝基異壬胺 (NDiNA) Dr.Ehrenstorfer；N-亞硝基-N-甲基-N-苯胺 (NMPhA) Chem Service；N-亞硝基-N-乙基-苯胺 (NEPhA)；TRC N-亞硝基二異丙胺(NDiPA) Dr.Ehrenstorfer, 2,4,5,6-四氯-間二甲苯 Dr.Ehrenstorfer。

人工唾液：準確取4.2 g碳酸氫鈉，0.5 g氯化鈉，0.2 g碳酸鉀，0.03 g亞硝酸鈉于大燒杯中，用純凈水溶解并稀釋至約900 mL。滴加1 mol/L氫氧化鈉溶液或1 mol/L鹽酸溶液調節pH值至9.0，將溶液轉移至1 L的容量瓶中，并用純凈水定容至刻度。

1.1.2標準物質的配制

用十萬分級分析天平準確稱取0.01 g的N-亞硝胺標準品，加入10 mL容量瓶中，用正己烷溶解定容，配成1000 mg/L的標準儲備液，然后逐級稀釋成0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mg/L的標準工作溶液。

1.1.3樣品的制備和前處理

取完整的樣品約50 g，放入裝有沸水的燒杯中，煮沸10 min，取出試樣，自然分干冷卻至室溫，稱取20 g放入250 mL 燒杯中加入80 mL人造唾液，于(40±2) ℃烘箱中放置24 h±30 min。用鑷子將樣品夾出，取少量人造唾液(約4 mL) 分兩次沖洗樣品，沖洗液并入浸泡液中，為溶液OH。用1 mol/L的氫氧化鈉溶液調節溶液OH的pH值到9.6。

稱取預處理好的樣品2 g放入250 mL燒杯中，加入80 mL人造唾液于40 ℃烘箱中放置24 h。用鑷子將樣品夾出，取少量人造唾液(約4 mL) 分兩次沖洗樣品，沖洗液并入浸泡液中，為溶液H。用1 mol/L的鹽酸溶液調節溶液H的pH值到1.4。

分兩次向分液漏斗中加入40 mL二氯甲烷，萃取收集到250 mL平底燒瓶中，旋轉蒸發至1 mL左右，將濃縮液轉移至2 mL容量瓶中，用正己烷定容至2 mL。

1.1.4GC/MS條件建立

GC/MS色譜柱為DB-624 的測試條件如下(測試九種亞硝胺物質：NDMA, NDEA, NMPHA, NDPA, NMOR, NPYR, NEPHA, NPIP,NDBA):

色譜柱 DB-624 30 m×0.32 mm×1.8 μm，進樣口溫度250 ℃，不分流進樣，流速1 mL/min，柱溫：起始溫度60 ℃，60 ℃ 保持 5 min，以20 ℃/min 升溫至 120 ℃保持 5 min，再以3 ℃/min升溫至140 ℃保持3 min，再以20 ℃/min升溫至160 ℃保持1 min，建立GC/MS系統(色譜柱，DB-5MS)的測試條件如下：(測試兩種亞硝胺物質：NDBzA, NDiNA)。

色譜柱 DB-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm，進樣口溫度250 ℃，不分流進樣，流速1 mL/min，柱溫：起始溫度120 ℃，120 ℃ 保持 0.5 min，以20 ℃/min 升溫至 250 ℃保持 0.5 min，再以50 ℃/min升溫至310 ℃保持0.5 min。

2　結果與討論

2.1條件的優化和選擇

2.1.1色譜條件的優化

選擇不同極性的氣相色譜柱檢測11種待測N-亞硝胺類物質的色譜分析效果，結果表明，選用強極性，響應較小而且色譜峰分離度不夠好，選擇弱極性柱DB-624測試九種亞硝胺物質：NDMA, NDEA, NMPHA, NDPA, NMOR, NPYR, NEPHA, NPIP,NDBA分離度較好，但是NDBzA, NDiNA分離效果不好，選擇非極性柱DB-5做測試NDBzA, NDiNA色譜峰型和分離效果最好，因此，本方法選擇DB-624和DB-5做為氣相色譜柱，在分別用N-亞硝基二異丙胺和2,4,5,6-四氯-間二甲苯作為內標幫助定量，獲得更快捷和有效的測試方法。

2.1.2前處理方法的選擇

分別取20 g和2 g的橡膠樣品經人工唾液浸泡得溶液OH和溶液H，分別測得亞硝胺和亞硝胺鹽的含量，是測試更具有獨立性，提高結果的準確性。

2.2檢測的結果

2.2.1N-亞硝胺物質的出峰情況及定性定量離子的選擇。

在上述條件下，N-亞硝胺物質能夠得到很好分離，基線平穩，峰形對稱，達到了很好的試驗結果。

表1　N-亞硝胺物質的出峰情況及定性定量離子的選擇Table 1　Retention time、qualitative and quantitative ion of N-nitrosamines

2.2.2標準工作曲線和檢出限的確定

采用內標法定量，配制11種N-亞硝胺物質的質量濃度為0.05，0.1，0.2，0.5，1.0，2.0 mg/L對其進行測定，從表3中11種N-亞硝胺物質標準工作曲線可以看出，在0.05～2.0 mg/L的線性范圍內，不同模擬夜相關系數均達到0.999以上，完全能滿足測試要求, 在該方法條件下，對不同濃度的標樣進行分析，可得出1種N-亞硝胺物質的檢出限(3倍信噪比)均能達到0.05 mg/L，可以滿足1種N-亞硝胺物質的測試要求。

表2　N-亞硝胺物質的線性方程及相關系數Table 2　Linear equation and correlation coefficient of N-nitrosamines

2.2.3精密度和準確度實驗

在該方法條件下，取中間濃度點0.50 mg/L的11種N-亞硝胺物質標準樣品，連續測定6次，可得相對標準偏差<5%，精密度較好。準確度實驗在該方法條件下，在空白不同模擬夜中分別加入濃度為0.05 mg/L，0.5 mg/L，2.0 mg/L的標樣，每一個濃度點做三次平行試驗，計算加標回收率。通過加標測試，得到11種N-亞硝胺物質的回收率在85%～115%之間，可見該方法準確度較高。

表3　N-亞硝胺物質的準確度試驗Table 3　The accuracy result of N-nitrosamines

3　結　論

(1)本研究建立了一種建立了氣相色譜-質聯用譜測定橡膠中的11種N-亞硝胺物質釋放量的分析方法，能更好地對待測物質進行定性定量分析。

(2)該方法簡便快速，在優化的分析條件下，11種N-亞硝胺物質內可以得到很好的色譜峰，并能獲得很好的分離效果。

(3)該方法檢測限低，重現性好，加標回收率高，在0.05～2.00 mg/L的濃度范圍內線性良好，線性相關系數均能達到0.999，檢出限達到0.05 mg/L，相對標準偏差<5%，樣品加標回收率為85%～115%.

(4)11種N-亞硝胺物質分子量沸點差異比較大，本方法引用兩種內標分別對所測11種N-亞硝胺物質幫助定量，取得很好的效果。

[1]衛生部.GB 28482-2012 嬰幼兒安撫奶嘴安全要求[S].北京:中國標準出版社.

[2]楊榮靜,戴雪偉,衛碧文,等.固相萃取-氣相色譜-質譜聯用法檢測嬰兒奶嘴中11種N-亞硝胺物質的遷移量[J].環境化學,2012,31(8):1283-1286.

[3]李丕,白樺,李海玉,等.固相萃取-氣相色譜-串聯質譜法測定乳膠兒童用品中15種N-亞硝胺及其前體物的遷移量[J].色譜, 2014,32(1):81-88.

[4]鮮啟明,黃沛力.乳膠制品中N-亞硝胺析出物的GC-MS/SIM檢測[J].分析測試學報,2008,27(4):445-447.

[5]幸苑娜,倪宏剛,王欣,等.氣相色譜-正化學源質譜法測定橡膠中N-亞硝胺及其前體物的遷移量[J].分析化學,2011,39(7):1065-1070.

Determination of 11 N-nitrosamines Release in Rubber by GCMS

HU Min, LUO Zheng-sheng

(Guangzhou GRG Metrology & Test Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510656, China)

According to the release amount of GB28482-2002 of rubber products for N-nitrosamines test, in order to fast, efficient, green food contact materials testing N-nitrosamines released of GCMS conditions were optimized, GCMS analytical method was established for determination of N-nitrosamines, it reached good linearity in the concentration range of 0.05～2.00 mg/L, the correlation coefficient was greater than 0.999, the detection limit was 0.05 mg/L, the relative standard deviations was below 5%, the recovery of spiked sample was 85%～115%. The result showed that this method was accurate and reliable, and it was satisfy for GB28482-2002 detection requirements.

GCMS; rubber; N-nitrosamines

胡敏(1988-)，女，測試工程師，主要從事化學檢測。

羅正盛(1990-)，男，測試工程師，主要從事化學檢測。

O657.7+1

A

1001-9677(2016)014-0130-03