氣相色譜-串聯質譜法測定甜瓜中的16種塑化劑

玉娥 *

(1.新疆農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所/新疆農產品質量安全實驗室, 烏魯木齊830091; 2.庫車縣農業檢驗檢測中心，阿克蘇 842000)

塑化劑(簡稱PAEs)又稱鄰苯二甲酸酯、酞酸酯,主要在塑料工業生產中應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品生產過程中也有廣泛應用[1-3]。該類污染物是一種環境激素,可以模擬體內的天然荷爾蒙從而干擾并影響正常身體的調節機能,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境、食品等領域,我們日常所喝的各種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],目前國標方法為氣質聯用法，是單四極桿質譜法抗干擾能力不強，本實驗采用二級質譜靈敏度更高，用氣相色譜一串聯質譜法對甜瓜中16種塑化劑進行分析測定, 檢出限更低，可用于為新疆地產甜瓜質量安全塑化劑檢測技術提供參考。

1 實驗部分

1.1 儀器、試劑與材料

儀器：氣相色譜-串聯質譜儀(Agilent安捷倫,7890B-7000B)；旋轉蒸發儀(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)；

標準品:16種PAEs標準品1000μg / mL,農業部環境質量監督檢驗測試中心: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),鄰苯二甲酸丁節酯(BBP)、鄰苯二甲酸二環己酯(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。

標準工作溶液：取上述標準溶液根據需要用正己烷配制成適當濃度的標準系列工作溶液,需現用現配。準確移取16種PAEs標準品置于20mL的容量瓶中,用正己烷定容至1L,濃度為20mg/kg的標準儲備液,混合上述標準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的標準溶液待用。

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/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：多反應監測(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:外標法。

MRM方法條件,見表1。

表1 16種塑化劑的質譜參數

續表1

2 結果

2.1 方法的線性范圍、檢出限、精密度和準確度

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,系數在0.99以上,線性關系良好,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-串聯質譜圖

按照上述氣相色譜-串聯質譜條件測定樣品和混合標準工作溶液,以色譜峰面積按外標法定量。在上述條件下,標準溶液的氣相色譜-串聯質譜圖(TIC)，見圖1，多反應監測(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.鄰苯二甲酸丁節酯(BBP)；12.鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)；13.鄰苯二甲酸二環己酯(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 新疆地產甜瓜檢測分析結果

利用本方法檢測抽查了新疆不同地區36個甜瓜樣品進行檢測分析,結果顯示: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，具體結果見表3。

表3 新疆地產甜瓜塑化劑含量結果

續表3

3 討論

3.1 色譜與質譜條件的優化

對16種塑化劑標準進樣,首先通過全離子掃描確定單個標準的保留時間和母離子的質量數,再對母離子進行二級質譜測定并確定子離子，之后通過優化電壓參數，確定質譜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 前處理條件的優化

在提取試劑的選擇上比較正己烷和乙腈的效果,發現正己烷提取效果好；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轉常溫離心和12000轉冷凍離心,結果發現靜置的分層時間較長,樣品效果差,不均一,4000轉/min常溫離心分層不明顯,回收率低,12000轉/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 新疆地產甜瓜中塑化劑含量分布

新疆地產甜瓜中均檢出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，個別地產甜瓜DBP含量相對較高，原因可能是種植區周邊有化工園區所致，有待進一步調查。

4 結論

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,然后進行氣質聯用串聯質譜選擇離子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/min,離心時間2min。實驗結果證實：在0.02～4.0 mg/kg線性濃度范圍內,該方法測定了16種塑化劑,其各組分的加標回收率在82～110%之間,相對標準偏差2.5%～11.5%,檢出限在0.001～0.1mg/kg。結論:該方法操作簡單、穩定、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。