劉秀華,鐘志京,孟 丹,丁蘭嵐,田軍華
(中國工程物理研究院,核物理與化學(xué)研究所,四川 綿陽 621900)
蚊子叮咬不僅使人瘙癢難忍,還會攜帶各種病毒,造成疾病傳播,嚴(yán)重威脅人們的身體健康。蚊香是老百姓常用的一種驅(qū)蚊產(chǎn)品,但是蚊香中的成分有哪些,是否危害人體健康一直是老百姓關(guān)心的問題[1]。蚊香的有效成分是除蟲菊酯殺蟲劑,99%以上為附加成分,包括有機(jī)填料、粘合劑、香精等,燃燒過程中除能釋放出驅(qū)除蚊蟲的有效成分外,還會產(chǎn)生超細(xì)微粒和一系列的有機(jī)污染物,這些污染物的成分及其所引起的健康效應(yīng)目前還不完全清楚。
目前,對蚊香成分的研究方法有液體蚊香直接注入 GC/MS分析[2]、固體蚊香溶劑浸取后GC/MS分 析[3]、用溶 劑對蚊香 煙氣吸收后GC/MS分析[4]等,但檢測到的成分較少。本工作以Tenax TA為吸附劑對蚊香煙氣中的有機(jī)成分進(jìn)行吸附,然后利用GC/MS法對兩種固體蚊香煙氣中的有機(jī)成分進(jìn)行定性和半定量分析,為驅(qū)蚊產(chǎn)品的制備和使用提供參考。
HP5890氣相色譜儀,5989A質(zhì)譜儀:美國惠普公司產(chǎn)品;TJ-618熱解吸儀,色譜柱(50m×0.32mm×0.1μm):蘭州化物所產(chǎn)品;Tenax TA吸附管;大氣采樣器:青島嶗山電子試驗(yàn)所產(chǎn)品。
吸附管的活化是將吸附管放在TJ-618前處理裝置進(jìn)樣器中,在高純氮?dú)獾谋Wo(hù)下,300℃加熱2h。采樣時(shí)將已活化的吸附管用硅膠管連接到采樣器上,在約45m3的敞開式房間(門窗打開)中點(diǎn)燃盤式蚊香,在距離蚊香5cm左右的地方以1L/min的流速采集30min;然后將采集樣品的吸附管放在熱解吸裝置中,250℃下熱解吸后,進(jìn)入氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行在線分析,具體的操作條件見參考文獻(xiàn)[5]。
載氣:高純氦氣;進(jìn)樣口溫度:250℃;柱前壓:25kPa;程序升溫:柱溫40℃,保持5min,以8℃/min升溫到240℃,保持10.00min。
檢測器:MSD;電離方式:EI;質(zhì)量掃描范圍:m/z30~550;四極桿溫度:100℃;離子源溫度:200℃;傳輸線溫度:255℃;電子倍增器電壓:2 575V。
我國市場所售蚊香分為有煙、無煙兩種類型。有煙蚊香即傳統(tǒng)的普通蚊香,在點(diǎn)燃時(shí)產(chǎn)生大量煙霧;而無煙蚊香是近幾年來的新產(chǎn)品,多以木炭或泥煤為填料,點(diǎn)燃過程中只產(chǎn)生很少的煙霧,是目前比較流行的驅(qū)蚊產(chǎn)品。本實(shí)驗(yàn)利用Tenax TA為吸附劑對兩種盤式無煙蚊香(蚊香A含有0.24%右旋烯丙菊酯,蚊香B含0.02%四氟甲醚菊酯)煙氣中的有機(jī)成分進(jìn)行吸附,利用GC/MS法對吸附樣品進(jìn)行在線熱解吸分析,得到的總離子流色譜圖分別示于圖1和圖2。
采用Demo譜庫、Nist 2002譜庫自動(dòng)檢索和人工譜圖解析的方法,對蚊香煙氣中揮發(fā)性成分的色譜峰進(jìn)行綜合分析鑒定,采用峰面積歸一化法計(jì)算各組分的相對質(zhì)量百分含量。得到的兩種蚊香煙氣中有機(jī)成分的定性分析結(jié)果和樣品中各揮發(fā)性成分的相對百分含量,列于表1和表2。
圖1 蚊香A煙氣中有機(jī)成分的總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of organic components in the smog of mosquito-repellent incense A
圖2 蚊香B煙氣中有機(jī)成分的總離子流色譜圖Fig.2 Total ion chromatogram of organic components in the smog of mosquito-repellent incense B
表1 蚊香A煙氣中的有機(jī)成分Table 1 The organic components in the smog of mosquito-repellent incense A
表2 蚊香B煙氣中的有機(jī)成分Table 2 The organic components in the smog of mosquito-repellent incense B
蚊香A煙氣中共檢測出30種組分,含量較多的化合物為右旋烯丙菊酯(30.06%)、左旋葡聚糖 (19.4%)、甘菊環(huán) (13.9%)、正十二烷(5.49%)、正十四烷(5.30%)等,前3種組分含量的總和達(dá)到了63.36%,驅(qū)蟲菊酯“右旋烯丙菊酯”含量為30.06%,遠(yuǎn)超過了說明書中0.24%的指標(biāo)。蚊香B煙氣中共檢測出39種組分,含量較多的化合物為左旋葡聚糖(24.4%)、甘菊環(huán)(14.4%)、正十四烷(5.91%)、1,2-環(huán)己二醇(5.17%)、正十三烷(5.14%)等。蚊香中的驅(qū)蟲菊酯“四氟甲醚菊酯”由于含量太低,沒有檢測到。脂肪烴是蚊香煙氣中的主要成分,在蚊香A煙氣中檢測到9種脂肪烴,蚊香B煙氣中檢測到18種脂肪烴。
在兩種蚊香煙氣中,共檢測出52種組分,包括酚類、醇類、醛類以及脂肪烴和芳香烴等多種化合物,大部分成分為低毒化合物,只有少部分化合物具有較大的毒性,如右旋烯丙菊酯、糠醇、糠醛、間氨基苯甲醚和氰化苯等[6-9]。右旋烯丙菊酯屬神經(jīng)毒劑,皮膚接觸感到刺痛,但無紅斑,尤其在口、鼻周圍,很少引起全身性中毒,但接觸量大時(shí)也會引起頭痛、頭昏、惡心嘔吐、雙手顫抖、重者抽搐或驚厥、昏迷、休克??反紝僦械榷绢悾邼舛瘸掷m(xù)吸入可引起咳嗽、氣短和胸部緊束感,極高濃度可引起死亡,糠醛蒸汽有強(qiáng)烈的刺激性,并有麻醉作用,動(dòng)物吸入、攝入或經(jīng)皮膚吸收均可引起急性中毒,表現(xiàn)有呼吸道刺激、肺水腫、肝損害、中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害、呼吸中樞麻痹,以致死亡。間氨基苯甲醚屬中毒類,燃燒可產(chǎn)生有毒氮氧化物煙霧。氰化苯屬中等毒性,可通過吸入、食入、皮膚吸收進(jìn)入人體,對眼睛和皮膚有刺激作用,吸入后出現(xiàn)頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、倦睡、上呼吸道刺激、神志喪失、痙攣等。另外,蚊香燃燒的煙氣里還含有超細(xì)微粒(直徑小于2.5μm的顆粒物質(zhì)),這些超細(xì)微粒能沉積于肺的深部,可能引起相關(guān)的肺部疾病,不宜長期使用。
采用吸附劑吸附-GC/MS在線熱解吸分析方法對兩種固體盤式蚊香燃燒產(chǎn)生的煙氣中有機(jī)成分進(jìn)行了定性和半定量分析。在蚊香A的煙氣中檢測出30種化合物,包括右旋烯丙菊酯(30.06%)、1,6-脫 水-β-D-吡 喃 葡 萄 糖(19.4%)、甘菊環(huán)(13.9%)、正十二烷(5.49%)、正十四烷(5.30%);在蚊香B的煙氣中檢測出39種化合物,含量較多的為1,6-脫水-β-D-吡喃葡萄糖(24.4%)、甘菊環(huán)(14.4%)、正十四烷(5.91%)、1,2-環(huán) 己 二 醇 (5.17%)、正十 三 烷(5.14%)等。在兩種蚊香中均檢測出酚類、醇類、醛類、脂肪烴和芳香烴等多種化合物,其中氰化苯、右旋烯丙菊酯、糠醇、間氨基苯甲醚和苯并呋喃等部分化合物具有較大的毒性。
[1]劉秀華,何小波,林 濤.HS-SPME-GC/MS法分析花露水中揮發(fā)性成分[J].質(zhì)譜學(xué)報(bào),2010,31(4):235-239.
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[3]唐 萌,曾垂煥,李小娟,等.用氣相色譜和質(zhì)譜聯(lián)用法測定不同蚊香煙霧的有機(jī)污染物[J].中華衛(wèi)生殺蟲藥械,2008,14(3):166-168.
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[6]迪安J A.蘭氏化學(xué)手冊[M].2版.北京:科學(xué)出版社,2003.
[7]ChemBlink Asia.Online Database of Chemicals from Around the World.North Carolina.http:/www.Chemblink.com/index.htm.
[8]ChemicalBook Inc.Chemical Book.http://www.chemicalbook.com.
[9]國家環(huán)境保護(hù)局有毒化學(xué)品管理辦公室和化工部北京化工研究院環(huán)境保護(hù)研究所.化學(xué)品毒性、法規(guī)、環(huán)境數(shù)據(jù)手冊[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1992.