楊斌，陳超英，吳達(dá)*，林華清，陳星潔，戴云輝

1.上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，上海市楊浦區(qū)長(zhǎng)陽(yáng)路717號(hào)200082

2.湖南中煙工業(yè)公司技術(shù)中心，長(zhǎng)沙市雨花區(qū)萬(wàn)佳麗中路三段188號(hào)410005

煙用水基型乳膠中的鄰苯二甲酸酯是環(huán)境激素類物質(zhì)，長(zhǎng)期接觸可導(dǎo)致內(nèi)分泌紊亂、生殖機(jī)能失常等疾病，甚至可通過(guò)胎盤和哺乳產(chǎn)生跨代影響[1-2]。由于此類物質(zhì)沸點(diǎn)高、不易揮發(fā)、不容易引起急性中毒，所以人們常忽視其污染性而大量使用。歐洲議會(huì)和理事會(huì)2005/84/EC指令指出，鄰苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)和鄰苯二甲酸丁基芐基酯(BBP)為再生有毒物質(zhì)，并被劃分為第二類有毒物質(zhì)。從適當(dāng)?shù)慕嵌瓤紤]，對(duì)DEHP，DBP和BBP的限制要求應(yīng)比對(duì)鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)和鄰苯二甲酸二辛酯(DNOP)的限制更嚴(yán)格[3-5]。迄今為止，鄰苯二甲酸酯類中已有6種被美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局列為“優(yōu)先監(jiān)測(cè)污染物名單”，分別是鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)，鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)，DBP，DEHP，鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)和BBP[6]。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)鄰苯二甲酸酯的測(cè)定主要集中在食品、塑料包裝材料、紡織品、大氣、土壤、水和醫(yī)療領(lǐng)域[7-10]，較常用的檢測(cè)方法是氣相色譜(GC)或氣相色譜/質(zhì)譜法(GC/MS)[10-14]。由于煙草消費(fèi)者在抽吸卷煙時(shí)，濾嘴直接接觸嘴唇，乳膠中的鄰苯二甲酸酯類可能對(duì)吸煙者的健康存在潛在的危害，因此建立相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)方法，對(duì)乳膠產(chǎn)品加以監(jiān)控是非常必要和迫切的。因此，采用GC/MS與內(nèi)標(biāo)法定量測(cè)定煙用水基乳膠中的鄰苯二甲酸酯，可為煙用水基型乳膠的選用和卷煙的質(zhì)量控制提供參考。

1 材料和方法

1.1 試劑與儀器

正己烷(色譜純，德國(guó)默克公司);鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)，DMP，DEP，DBP(99%，百靈威化學(xué)試劑有限公司);苯甲酸芐酯(IS)、DEHP，DOP，BBP(certified，東京化成株式會(huì)社)煙用水基型乳膠樣品(由部分卷煙工業(yè)企業(yè)提供)。

7890A/5975C氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Agilent公司);XP404S電子天平(感量0.0001 g，瑞士梅特勒公司);離心機(jī)(轉(zhuǎn)速不低于4000 r/min，無(wú)錫瑞江分析儀器有限公司);KS-1000T超聲波萃取儀(寧波科生儀器廠)。

1.2 樣品處理與分析

以正己烷為萃取溶劑，配制苯甲酸芐酯內(nèi)標(biāo)(IS)濃度為100 mg/L的萃取溶液。

準(zhǔn)確稱取各種鄰苯二甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)品(精確至0.1 mg)，用正己烷配制成各鄰苯二甲酸酯濃度均為5 g/L的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

分別取200，100，50，20，10，和0 μL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，準(zhǔn)確加入10 mL萃取溶液，并混合均勻。配制的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中鄰苯二甲酸酯/內(nèi)標(biāo)分別為1000，500，250，100，50和0 μg/mg，于4℃冰箱中避光保存。

稱取0.3 g樣品，置于25 mL具塞錐形瓶中，加入2 mL蒸餾水，混合均勻后加入10 mL萃取溶液，超聲萃取30 min，取適量萃取液于離心管中離心10 min，取上層清液進(jìn)行GC/MS分析。分析條件為:

色譜柱:HP-5MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進(jìn)樣口溫度:280℃;程序升溫:進(jìn)樣量:1 μL;分流比:100:1;載氣:He(純度≥99.999%);流速:1.2 mL/min;傳輸線溫度:280℃;電離方式:電子轟擊源(EI);電離能量:70 eV;離子源溫度:230℃;四極桿溫度:150℃;測(cè)定方式:全掃描的總離子流圖(TIC)定性，選擇離子檢測(cè)(SIM)定量;溶劑延遲:4 min。

在不加入樣品的情況下，按上述處理步驟制備空白參照樣品并進(jìn)行GC/MS分析，得到空白值。7種鄰苯二甲酸酯的GC/MS分析采用SIM(見表1)定性，內(nèi)標(biāo)法定量。

2 結(jié)果與討論

2.1 萃取溶劑的選擇

煙用水基型乳膠中的聚醋酸乙烯酯不溶于水、正己烷、乙醇、高級(jí)醇和環(huán)己烷，溶于丙酮、苯、二氯甲烷、三氯甲烷、吡啶、四氫呋喃、甲醇、環(huán)己酮、乙酸及酯類等溶劑。為了避免高分子聚合物溶解而造成的儀器污染，初步排除了丙酮等溶劑作為萃取液，同時(shí)，考慮到用醇類作為溶劑時(shí)溶液內(nèi)的水分不易去除，易損傷色譜柱，故選取正己烷作為樣品萃取溶劑。

2.2 加水量對(duì)萃取結(jié)果的影響

由于煙用水基型乳膠分子量大，部分樣品粘度較高，因此，先加入適量的蒸餾水進(jìn)行稀釋或分散，可以使萃取更加充分。不同加水量對(duì)乳膠中樣品鄰苯二甲酸酯萃取效果的影響(圖1)表明，當(dāng)蒸餾水加入量為0～1 mL時(shí)，隨著用量的增加，DIBP和DBP的檢測(cè)值不斷增大;當(dāng)加入量為1～5 mL時(shí)(樣品量為0.3 g時(shí))，檢測(cè)值基本持平，分散效果趨于穩(wěn)定，綜合考慮選取2 mL加水量作為試驗(yàn)條件。

表1 7種鄰苯二甲酸酯及內(nèi)標(biāo)物定性和定量選擇離子表

2.3 超聲提取時(shí)間的選擇

取同一乳膠樣品，超聲萃取4次，分別為15，30，45和60 min。GC/MS分析結(jié)果(表2)表明，超聲萃取30 min對(duì)樣品中的鄰苯二甲酸酯的提取效率相對(duì)較高。

2.4 樣品量的選擇

對(duì)同一乳膠樣品，分別取0.2，0.3，0.5和1 g等4個(gè)質(zhì)量進(jìn)行分析，每個(gè)樣品質(zhì)量重復(fù)取樣5次，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，以考察樣品量對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響，結(jié)果見圖2。由圖2可知:樣品量為0.3～0.5 g時(shí)，單個(gè)樣品質(zhì)量組內(nèi)的檢測(cè)結(jié)果RSD較小，綜合考慮，選擇試驗(yàn)的樣品質(zhì)量為0.3 g。

2.5 萃取溶液體積的選擇

稱取樣品0.3 g，分別加入10，20，30，40 mL等4個(gè)體積的萃取溶液進(jìn)行處理和分析。結(jié)果(表3)表明，萃取溶液體積對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響不大，考慮到樣品處理的方便，本試驗(yàn)最終選擇萃取溶液體積為10 mL。

2.6 工作曲線和檢出限

分別取配制的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行GC/MS分析，以各鄰苯二甲酸酯/內(nèi)標(biāo)的峰面積比(y)對(duì)各鄰苯二甲酸酯/內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量比(x)作回歸分析，得到各鄰苯二甲酸酯的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，如表4所示。

圖1 加水量對(duì)煙用水基型乳膠中鄰苯二甲酸酯類萃取結(jié)果的影響

表2 超聲提取時(shí)間對(duì)煙用水基型乳膠中鄰苯二甲酸酯類的提取效率(μg/g)

由表4可知，在鄰苯二甲酸酯/內(nèi)標(biāo)為0至1000 μg/mg的標(biāo)準(zhǔn)溶液范圍內(nèi)，7種鄰苯二甲酸酯的線性均較好，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.996以上。以最低濃度(鄰苯二甲酸酯/內(nèi)標(biāo)50 μg/mg)的標(biāo)準(zhǔn)溶液，重復(fù)進(jìn)樣10次，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差作方法的檢出限，10倍標(biāo)準(zhǔn)偏差為定量限，結(jié)果見表4。

2.7 方法的回收率與精密度

取同一乳膠樣品3份，分別加入高、中、低(300，1000和3000 μg/g)不同濃度的鄰苯二甲酸酯混合標(biāo)樣進(jìn)行處理分析，計(jì)算回收率。結(jié)果(表5)表明，高、中、低3個(gè)濃度下鄰苯二甲酸酯的加標(biāo)回收率為85%～111%。

稱取同一樣品0.3 g進(jìn)行處理分析，平行測(cè)定9次，只有DIBP與DBP被檢出，其他5種鄰苯二甲酸酯未檢出。兩種物質(zhì)測(cè)定結(jié)果的RSD分別為4.18%和4.87%，表明本方法的精密度較好。

2.8 部分煙用水基型乳膠樣品中的鄰苯二甲酸酯含量

采用本方法抽樣檢測(cè)了2008～2009年全國(guó)大部分卷煙工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)使用的4種(卷煙搭口膠、濾棒中線膠、接裝膠及條盒包裝膠)共144個(gè)煙用水基型乳膠樣品中的鄰苯二甲酸酯。結(jié)果表明，國(guó)產(chǎn)乳膠鄰苯二甲酸酯類增塑劑使用種類主要集中在DIBP，DBP兩種，且個(gè)別樣品含量較高，超過(guò)10000 μg/g，高于國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的限量要求[6，15]。相比之下，外資企業(yè)同年生產(chǎn)的乳膠樣品中則沒有鄰苯二甲酸酯類增塑劑被檢出。

圖2 不同樣品量對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

表3 萃取溶液體積的選擇

表4 各鄰苯二甲酸酯的工作曲線和檢出限

表5 各鄰苯二甲酸酯的回收率

此外，在抽樣檢測(cè)的由2010年部分卷煙企業(yè)提供的日常生產(chǎn)用水基型乳膠產(chǎn)品中，沒有檢測(cè)出這7種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)，說(shuō)明原本使用含有鄰苯二甲酸酯類增塑劑的水基型乳膠的卷煙企業(yè)已選用更安全的乳膠產(chǎn)品進(jìn)行替代，或者膠水企業(yè)通過(guò)工藝改進(jìn)，使其水基型乳膠產(chǎn)品中鄰苯二甲酸酯類增塑劑的使用達(dá)到了國(guó)際相關(guān)安全水平[6，15]，或者已不再使用，這進(jìn)一步說(shuō)明了國(guó)內(nèi)卷煙企業(yè)對(duì)卷煙產(chǎn)品在煙用水基型乳膠選用的安全指標(biāo)上給予了更多的關(guān)注，產(chǎn)品相關(guān)領(lǐng)域的安全性得到了一定程度的提高。

3 結(jié)論

以正己烷為溶劑，超聲萃取樣品，建立了同時(shí)測(cè)定煙用水基型乳膠中7種鄰苯二甲酸酯的GC/MS/SIM方法。在標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度范圍內(nèi)，7種鄰苯二甲酸酯的線性均較好，回收率在85%～111%之間。當(dāng)前國(guó)內(nèi)一部分煙用水基膠中使用的鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)主要是DIBP與DBP，并且通過(guò)工藝改進(jìn)和產(chǎn)品替代可以促進(jìn)卷煙產(chǎn)品相關(guān)領(lǐng)域的安全性。本方法簡(jiǎn)單、快速，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，可為卷煙安全性評(píng)價(jià)提供參考。

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