毛細管氣相色譜法測定水杯密封墊圈中N-亞硝胺的遷移量

嚴拯宇，牛倩倩，牟明瑤，劉廷生，曹志然，廖聲華

（1.中國藥科大學理學院，江蘇 南京 211198；2.中國藥科大學生命科學與技術學院，江蘇 南京 211198）

毛細管氣相色譜法測定水杯密封墊圈中N-亞硝胺的遷移量

嚴拯宇1，牛倩倩1，牟明瑤1，劉廷生2，曹志然2，廖聲華1

（1.中國藥科大學理學院，江蘇 南京 211198；2.中國藥科大學生命科學與技術學院，江蘇 南京 211198）

建立毛細管氣相色譜法用于測定水杯密封墊圈中5種N-亞硝胺的遷移量。采用DB-5（30m×0.53mm，1.00μm）毛細管柱；程序升溫：38℃保持4min，以15℃/min的速率升至250℃保持4min；N2為載氣，流量為4.0mL/min；氫火焰離子化檢測器（FID），檢測器溫度為250℃；進樣口溫度為280℃；進樣量為1.0μL。以2-叔丁基對甲酚為內標，通過內標對比法計算樣品中5種N-亞硝胺的遷移量。在該色譜條件下，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺之間均能完全分離。此5種N-亞硝胺化合物分別在0.01～0.50，0.10～0.75，0.02～0.75，0.02～0.75，0.01～0.50mg/kg的質量濃度范圍內線性關系良好（r2=0.9916～0.9955）；進樣精密度（RSD）均小于5.0%（n=6）；平均回收率為88.9%～96.7%（RSD＜5.0%，n=9）。定量限分別為0.01，0.10，0.02，0.02，0.01 mg/kg（信噪比為10∶1）；檢測限分別為2.0，20，2.0，2.0，2.0 μg/kg（信噪比為3∶1）。采用本法測定3個廠家各2批水杯墊圈中N-亞硝胺的遷移量，均低于規定限度。該方法簡便、準確、靈敏、重復性好、成本低，可用于水杯墊圈中N-亞硝胺遷移量的檢測。

毛細管氣相色譜法；N-亞硝胺；遷移量；水杯墊圈

0 引 言

N-亞硝胺是一類對人體有強致癌作用的N-亞硝基化合物，廣泛存在于腌制食品、煙熏食品及一些乳膠制品中，如氣球[1]、嬰幼兒奶嘴[2]、醫用手套[3]、玩具[4]等。基于N-亞硝胺對人體的強致癌作用，各國陸續頒布了關于N-亞硝胺限量的規定或指令，如1993年歐盟頒布的《關于彈性體或橡膠奶嘴和安撫奶嘴中釋放的N-亞硝胺和N-亞硝基化合物》指令中規定了由彈性體或橡膠所制成的奶嘴和安撫奶嘴中N-亞硝胺的遷移量的合格限量[2]。中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局與中國國家標準化管理委員會于2009年聯合發布的GB/T 24153——2009《橡膠及彈性體材料 N-亞硝基胺的測定》[5]中規定了采用氣相色譜-質量選擇檢測器（GC-MSD）測定橡膠及彈性體材料中12種N-亞硝胺含量的方法，該方法的檢測限為0.5mg/kg。

近年來，對N-亞硝胺化合物測定的方法不勝枚舉。2013年，楊榮靜等[6]用氣相色譜-正化學電離質譜法檢測嬰兒奶嘴中N-亞硝胺物質的遷移量。同年，楊寧等[7]采用雙填料固相萃取-高效液相色譜/質譜法同時檢測了腌菜中9種N-亞硝胺。2015年，王亞恩等[8]采用氣相色譜-正化學源離子阱質譜法測定了飲用水中9種N-亞硝胺。上述方法均具有快速準確、靈敏度高的特點，但是，由于需要使用質譜儀等儀器，因而價格昂貴。

為了降低檢測成本，本研究采用了氣相色譜法測定水杯密封墊圈中的N-亞硝胺的遷移量，此法簡便、準確度高、成本低廉，適用于常規的水杯密封墊圈的質量檢測。

1 儀器與試藥

1.1 儀 器

氣相色譜儀：安捷倫N6890氣相色譜儀，Agilent Chemstation工作站、FID檢測器；BP211D電子天平（北京賽多利斯公司）；旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠）。

1.2 藥品和試劑

樣品水杯杯墊，1號廠家，批號141011，150111；2號廠家，批號 151002，151105；3號廠家，批號141209，141230）。

C18固相萃取小柱（安捷倫科技有限公司，10 mg/mL）；二氯甲烷 （國藥集團化學試劑有限公司，純度99.5%）；甲醇（江蘇漢邦科技有限公司，純度99.95%）；無水硫酸鈉（國藥集團化學試劑有限公司，純度99.0%）；2-叔丁基對甲酚（上海百靈威科技有限公司，純度98%）；N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺5種N-亞硝胺對照品均來源于上海百靈威科技有限公司，質量濃度為100 μg/mL，溶劑為二氯甲烷；實驗用水為去離子水。

2 方法與結果

2.1 色譜條件

色譜柱：DB-5（30 m×0.53 mm，1.00 μm）；程序升溫：初始溫度38℃保持4 min，以15℃/min的速率升至250℃并保持4 min；檢測器溫度為250℃；進樣口溫度為280℃；載氣為氮氣，流量4.0mL/min；燃氣為氫氣，流量40.0mL/min；助燃氣為空氣，流量450.0mL/min；進樣體積為1.0μL。

2.2 溶液的制備

各對照品儲備液的制備：分別取5種N-亞硝胺對照品（100μg/mL）適量置于10mL量瓶中，即得各對照品儲備液（100μg/mL）。

0.5 mg/mL內標儲備液的配制：精密稱定 2-叔丁基對甲酚25.000 mg，置于50 mL容量瓶中，加入二氯甲烷適量溶解并定容，混勻后作為內標儲備液。

混合對照品儲備液的配制：精密量取各對照品儲備液0.10mL，置于1mL容量瓶中，加二氯甲烷稀釋、定容，即得各對照品質量濃度均為10 μg/mL的混合對照品儲備液。

混合對照溶液的配制：精密量取混合對照品儲備液0.10 mL置于1 mL容量瓶中，加入內標儲備液0.10mL后用二氯甲烷稀釋至刻度，搖勻，即可。

為了模擬水杯密封墊圈中N-亞硝胺化合物的遷移，在楊榮靜等[9]測定嬰兒奶嘴中N-亞硝胺的遷移量時對嬰兒奶嘴的前處理基礎上，考慮到實際生活中水杯密封墊圈N-亞硝胺化合物的遷移介質大多為飲用水，故確定了供試品溶液的配制方法如下：取完整的水杯墊圈約20 g，放入裝有純水的燒杯中，使純水正好覆蓋住樣品，浸泡10min。取出試樣，使試樣自然風干，得到去除非橡膠類物質的試樣。準確稱取10g上述試樣，置于200mL具磨口塞的錐形瓶中，加入40mL沸水，使液體覆蓋住試樣，塞好瓶塞，避光自然冷卻，放置2h。將提取液倒入干凈的50mL棕色容量瓶中，用純水洗滌試樣，洗滌液并入提取液中，用純水定容，混勻，即得提取液。

用2mL二氯甲烷、2 mL甲醇和5 mL水依次處理C18固相萃取小柱。將上述提取液上樣，控制流速，待樣品全部通過固相萃取小柱后，低真空抽干10min。用10mL二氯甲烷分5次洗滌樣品容器，并淋洗小柱，收集淋洗液。將淋洗液以無水硫酸鈉干燥后，用旋轉蒸發儀濃縮至0.8mL，并用二氯甲烷定容至1mL后待測。

2.3 專屬性試驗

精密量取空白溶劑（二氯甲烷）、各對照品及內標2-叔丁基對甲酚的儲備液適量，按2.1項下色譜條件，分別進樣測定，記錄色譜圖，確定其保留時間。結果如圖1所示，在該色譜條件下，空白溶劑對上述N-亞硝胺化合物的測定無干擾，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶、N-亞硝基二丁胺及內標的保留時間分別為5.782，8.019，10.195，10.647，12.149，12.912min。

圖1 空白溶劑和混合對照溶液的色譜圖

2.4 系統適用性試驗

精密量取混合對照溶液和空白溶劑（二氯甲烷）1.0 μL，按2.1項下色譜條件，分別進樣重復測定6次，如表1～表6所示，混合對照溶液中各對照品及2-叔丁基對甲酚的理論塔板數均大于5 000，各相鄰組分的分離度均大于1.5，均能完全分離，且溶劑不干擾測定，各組分的峰面積RSD在4.56%～9.32%之間。

表1 N-亞硝基二甲胺系統適用性試驗

表2 N-亞硝基二乙胺系統適用性試驗

2.5 線性考察

分別精密量取混合對照品儲備液10.0，20.0，100.0，150.0，250.0，500.0，750.0 μL置于1 mL容量瓶中，各加入內標儲備液100.0μL，用二氯甲烷稀釋至刻度，搖勻，作為系列標準溶液（編號1#～7#）。精密量取各標準溶液1.0μL，進樣，記錄色譜圖，以各組分與內標的峰面積比值（A）與相應質量濃度（C，mg/kg）進行線性回歸。結果如表7所示，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺分別在0.01～0.50，0.10～0.75，0.02～0.75，0.02～0.75，0.01～0.50 mg/kg的范圍內線性良好，其線性相關系數分別為0.9945，0.9936，0.9955，0.9939，0.9916，線性方程分別為A=2.4926C-0.0331（n=6）、A=1.0386C-0.0732（n=6）、A=4.0754C-0.1741（n=6）和A=1.1279C-0.0318（n=6）、A=0.4826C+0.0041（n=6）。

表3 N-亞硝基嗎啉系統適用性試驗

表4 N-亞硝基哌啶系統適用性試驗

表5 N-亞硝基二丁胺系統適用性試驗

表6 2-叔丁基對甲酚系統適用性試驗

2.6 重復性試驗

取2.5項下制備的系列標準溶液中6#溶液，精密量取1.0μL，連續進樣測定6次，記錄色譜圖。另取水杯密封墊圈（1號廠家，批號141011）6份，按2.2項下方法，制備6份供試品溶液，分別進樣，記錄色譜圖，按內標對比法計算各組分的遷移量。首先按2.2項下混合對照溶液的配制方法，配制含有內標物及待測物對照品的校正因子測定用對照溶液，進行分析，計算校正因子（f）：

表7 5種N-亞硝胺的回歸方程與線性范圍

式中：As——內標的峰面積；

AR——待測物對照品的峰面積；

Cs——內標的質量濃度；

CR——待測物對照品的質量濃度。

再取樣品配制含有內標的供試品溶液進行分析，計算質量濃度（Cx）：

式中：Ax——供試品溶液的待測物峰面積；

Cx——供試品溶液的待測物質量濃度。

結果如表8所示，N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺均未檢出，N-亞硝基二甲胺的平均質量濃度為0.01387mg/kg，RSD為0.13%。

表8 重復性試驗結果（n=6）1）

2.7 定量限和檢測限

取各溶劑對照品儲備液適量，用二氯甲烷逐級稀釋后，精密量取1.0μL，進樣測定。以信噪比（S/N）為3時的質量濃度確定檢測限，以信噪比（S/N）為10時的質量濃度確定定量限。結果如表9所示，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺的定量限分別為0.010，0.100，0.020，0.020，0.010 mg/kg；N-亞硝基二乙胺的檢測限為20μg/kg，其余N-亞硝胺化合物的檢測限均為2.0μg/kg。

表9 定量限與檢測限考察結果

2.8 回收率試驗

取水杯密封杯墊（1號廠家，批號141011）10g若干份，精密稱定，按2.2項下方法制備提取液，再向提取液中分別加入0.50，1.00，1.50 μg/mL的各對照組分，加入適量內標儲備液，再按2.2項下方法萃取、濃縮得到低、中、高3個濃度水平的供試品溶液，每個水平配制3份，進樣，記錄色譜圖，計算回收率。結果如表10所示，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺的平均回收率分別為93.8%、88.9%、96.7%、93.7%和95.0%，RSD分別為4.84%、4.22%、4.45%、3.34%和4.90%。

表10 5種N-亞硝胺的回收率試驗結果 %

2.9 樣品測定

取3個廠家共6個批次的水杯密封墊圈，精密稱定，按2.2項下方法制備供試品溶液，進樣，記錄色譜圖，按內標法計算各組分的殘留量。結果如表11所示，3個廠家6個批次的水杯密封墊圈中均未檢出N-亞硝基二乙胺和N-亞硝基嗎啉，N-亞硝基二丁胺、N-亞硝基二甲胺和N-亞硝基哌啶的質量濃度均符合GB/T 24153——2009[5]中的規定。

表11 3個廠家6個批次水杯密封用墊圈中N-亞硝胺遷移量檢測結果 mg/kg

3 結束語

本文采用毛細管氣相色譜法測定水杯密封墊圈中N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺5種代表性的N-亞硝胺遷移量。研究表明，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺分別在0.01～0.50，0.10～0.75，0.02～0.75，0.02～0.75，0.01～0.50 mg/kg的質量濃度范圍內線性關系良好，線性相關系數分別為0.9945，0.9936，0.9955，0.9939，0.9916；平均回收率分別為93.8%、88.9%、96.7%、93.7%和95.0%；定量限分別為0.01，0.10，0.02，0.02，0.01 mg/kg（信噪比為10∶1）；檢測限分別為2.0，20，2.0，2.0，2.0μg/kg（信噪比為3∶1）。與已有N-亞硝胺化合物的檢測方法[3-6]相比，本方法使用的儀器（安捷倫N6890氣相色譜儀）常見、檢測成本低廉，且檢測快速、靈敏，操作簡便，結果準確、可靠、重復性好。綜上所述，本文建立的毛細管氣相色譜法可用于檢測水杯密封墊圈中N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺5種代表性的N-亞硝胺遷移量，確保飲水安全。

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（編輯：莫婕）

Determination of migration levels of N-nitrosamines in cup gasket by capillary GC

YAN Zhengyu1，NIU Qianqian1，MOU Mingyao1，LIU Tingsheng2，CAO Zhiran2，LIAO Shenghua1
（1.School of Science，China Pharmaceutical University，Nanjing 211198，China；2.School of Life Science and Technology，China Pharmaceutical University，Nanjing 211198，China）

To establish a capillary GC method for simultaneous determination of migration levels of 5 N-nitrosamines in cup gasket.Methods DB-5 capillary column（30 m×0.53 mm，1.00 μm）was selected as chromatographic column，the initial temperature of which was 38℃ for 4 min and gradually reached to 250℃ for 4 min with the rate of 15℃/min.Nitrogen was selected as carrier gas at a flow rate of 4.0 mL/min and FID was used to detect N-nitrosamines at 250℃.The temperature of injection chamber was set at 280℃ and the volume of injection was 1.0 μL.2-tert-butyl-p-cresol was used as internal standard compound，five kinds of component in the samples were calculated by internal standard comparison method.N-nitrosodimethylamine，N-nitrosodiethylamine，N-nitrosomorpholine，N-nitrosopiperidine and N-nitrosodi-n-butylamine were completely separated under the established chromatographic condition.Good linear relationship were obtained for these five N-nitrosamines in the range of 0.01-0.50，0.10-0.75，0.02-0.75，0.02-0.75，0.01-0.50mg/kg，respectively.The correlation coefficients of these five kinds of N-nitrosamines were ranged from 0.9916 to 0.9955.The relative standard deviation of sampling precisions were less than 5.0%（n=6）and the average recovery were ranged from 88.9%to 96.7%（RSD＜5.0%，n=9）.The limits of quantification for them were 0.01，0.10，0.02，0.02 and 0.01mg/kg respectively（S/N=10∶1）.The limits of detection for them were 2.0，20，2.0，2.0 and 2.0μg/kg respectively（S/N=3∶1）.The migration levels of these five kinds of N-nitrosamines in the samples were lower than the limit of regulation in the samples.The method is simple，accurate，sensitive，repeatable and low cost.It is suitable for the determination of the migration levels of 5 N-nitrosamines in cup gasket.

capillary GC；N-nitrosamines；migration level；cup gasket

A

：1674-5124（2017）01-0037-05

10.11857/j.issn.1674-5124.2017.01.008

2016-05-20；

：2016-07-19

大學生創新藥物研制能力提高項目（J1030830）國家級大學生創新創業訓練計劃項目（G15019）

嚴拯宇（1955-），女，河南開封市人，教授，博士生導師，主要從事儀器分析、藥物分析方面的研究。