黃何何,黃永輝,王征,陳永煊
(福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院,福建 福州 350002)
快速溶劑萃取-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定兒童用品中17種鄰苯二甲酸酯類環(huán)境雌激素*
黃何何,黃永輝,王征,陳永煊
(福建省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院,福建 福州 350002)
建立了采用快速溶劑萃取-氣相色譜/質(zhì)譜(ASE-GC-MS)測(cè)定兒童用品中17種鄰苯二甲酸酯類(PAEs)環(huán)境雌激素的含量的分析方法。樣品以正己烷為溶劑,在溫度為90℃條件下,使用ASE萃取,毛細(xì)管柱HP-5 MS(30m,0.25mm×0.25μm)分離,采用選擇離子(SIM)進(jìn)行定量分析。17 種環(huán)境雌激素在線性范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,且相關(guān)系數(shù)(r2)均大于0.99;方法的檢出限為:除鄰苯二甲酸二異壬酯為0.5 mg/kg,其余均為0.05 mg/kg,定量限:除鄰苯二甲酸二異壬酯為1.0 mg/kg,其余均為0.1 mg/kg,實(shí)際樣品加標(biāo)回收率范圍為77.8%~109.9%,方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)為1.1%~7.2%。該方法操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、重現(xiàn)性好,適用于兒童用品中17種鄰苯二甲酸酯類(PAEs)環(huán)境雌激素的含量的分析測(cè)定。
快速溶劑萃取-氣相色譜/質(zhì)譜;鄰苯二甲酸酯;環(huán)境雌激素;兒童用品
環(huán)境雌激素類化合物( Environmental estrogens,EEs)是指一類具有雌激素作用的化合物,能模擬或干擾天然激素的生理、生化作用,對(duì)生物體產(chǎn)生各種毒效應(yīng),包括干擾體內(nèi)正常內(nèi)分泌物質(zhì)的合成、釋放、運(yùn)輸、結(jié)合、代謝等過(guò)程,激活或抑制內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)控功能等。EEs主要包括:鄰苯二甲酸酯類(PAEs)、多氯聯(lián)苯類(PCBs,polychlorinated Biphenyls)、農(nóng)用化學(xué)品類(Agricultural Chemicals)、二噁英類(Diopxinlike chemicals)、雙酚類(BPs,Bisphenols)和烷基酚類等,這些化合物廣泛分布于生活環(huán)境中,而且會(huì)通過(guò)食物鏈在動(dòng)物和人體內(nèi)富集。極低濃度的環(huán)境雌激素就可能對(duì)動(dòng)物和人生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。EEs對(duì)兒童健康的潛在危害是可通過(guò)食物鏈或直接接觸等途徑進(jìn)入嬰幼兒體內(nèi),干擾機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能,及血漿中正常激素水平的維持,從而對(duì)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育、腫瘤發(fā)生、神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生多方面的影響。發(fā)育中的兒童對(duì)環(huán)境雌激素更具有易感性,其中泌尿生殖系統(tǒng)尤為明顯。研究人員發(fā)現(xiàn)含有PAEs的塑料玩具及兒童用品有可能被小孩放進(jìn)口中,如果放置的時(shí)間足夠長(zhǎng),就會(huì)導(dǎo)致PAEs的溶出量超過(guò)安全水平,危害兒童的肝臟和腎臟,也可引起兒童性早熟[1]。
目前,對(duì)鄰苯二甲酸酯類化合物的測(cè)定方法主要有氣相色譜法[2-3]、氣相色譜-質(zhì)譜法[4-5]、液相色譜法[6-7]、液相色譜-質(zhì)譜法[8-9]等。而當(dāng)前采用ASE技術(shù)對(duì)兒童用品中PAEs類環(huán)境雌激素進(jìn)行分析測(cè)定的研究較少,鑒于環(huán)境雌激素對(duì)兒童的影響,文章針對(duì)兒童用品如奶嘴、奶瓶、兒童玩具等開展鄰苯二甲酸酯類環(huán)境雌激素含量測(cè)定方法的研究,研究成果將對(duì)我國(guó)兒童用品中環(huán)境雌激素檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的建立提供參考。
氣相色譜-質(zhì)譜儀:Agilent GC-MS 5975(Agilent公司,美國(guó));Dionex-ASE-350 快速溶劑萃取儀(Termo公司,美國(guó));HP-5 MS(30m, 0.25mm×0.25μm)毛細(xì)管色譜柱;正己烷(Thermofisher,美國(guó)),色譜純。
17種PAEs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:鄰苯二甲酸二甲酯(DMP)、鄰苯二甲酸二乙酯(DEP)、鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二(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)、鄰苯二甲酸二戊酯(DPP)、鄰苯二甲酸二己酯(DHXP)、鄰苯二甲酸丁基芐基酯(BBP)、鄰苯二甲酸二(2-丁氧基)乙酯(DBEP)、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二苯酯、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)均為1000 μg/mL(O2SI公司,美國(guó))。
1.2.1 準(zhǔn)確稱取5 g樣品至22 mL萃取池中,使用ASE進(jìn)行萃取。
1.2.2 ASE條件:
萃取溶劑:正己烷;壓力:1500 psi;溫度:90 ℃;靜態(tài)萃取時(shí)間:6 min;預(yù)加熱平衡時(shí)間:5 min;循環(huán)次數(shù):2次。
萃取完成后,將提取液以正己烷定容至25 mL。
1.3.1 氣相色譜條件:色譜柱為HP-5 MS(30m,0.25mm×0.25μm);進(jìn)樣口溫度250℃;柱溫:柱溫箱初始溫度為60℃,保持1min;以20℃/min升至220℃,保持1min;以5℃/min升至280℃,保持3min;進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣,分流流量5 mL/min,分流比為:5:1;進(jìn)樣量:1 μL;載氣:高純氦氣(99.999%),恒定流速:1 mL/min。
1.3.2 質(zhì)譜條件:電子轟擊離子源(EI源);離子源電壓:70eV;離子源溫度:230℃;四級(jí)桿溫度:150℃;溶劑延遲7min;17種PAEs的保留時(shí)間、特征離子、定量離子信息見(jiàn)表1,17種PAEs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液總離子流色譜圖見(jiàn)圖1。
圖1 17種PAEs總離子流色譜圖(TIC圖)
相較于傳統(tǒng)的索氏提取,采用快速溶劑萃取可以縮短分析周期,節(jié)約萃取溶劑。而影響ASE萃取效率的因素包括:萃取溶劑、溫度、壓力、時(shí)間等。研究選正己烷作為提取溶劑,設(shè)定萃取壓力為10.3Mpa,優(yōu)化了ASE萃取時(shí)間和萃取溫度。
取空白樣品進(jìn)行加標(biāo)平行實(shí)驗(yàn),考察了不同靜態(tài)同萃取時(shí)間(2,4,6,8和10min)對(duì)PAEs萃取效率的影響,萃取效率對(duì)比圖見(jiàn)圖2。結(jié)果表明,隨著萃取時(shí)間的增加,萃取效率呈上升趨勢(shì),但萃取時(shí)間為6min,8min,10min時(shí),添加回收率無(wú)顯著差異。因此,選擇靜態(tài)萃取時(shí)間設(shè)定為6min。
表1 17種PAEs質(zhì)譜信息
表2 17種PAEs的線性方程、相關(guān)系數(shù)及靈敏度
對(duì)空白樣品進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn),考察不同溫度(60,70,80,90,100,110和120℃)對(duì)PAEs萃取效率的影響。結(jié)果表明,隨著溫度的升高,回收率也升高,當(dāng)溫度達(dá)到90℃時(shí),17種PAEs的回收率均大于90%,溫度再升高,萃取效率沒(méi)有顯著提高,因此,設(shè)定90℃為萃取溫度。
圖2 不同靜態(tài)萃取時(shí)間的萃取效率
表3 空白樣品中17種PAEs加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=6)
以濃度為1000 μg/L的17種PAEs混合標(biāo)準(zhǔn)溶液為母液,逐步稀釋成濃度為0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、5.00 和10.0μg/mL系列溶液,在本文設(shè)定的GC-MS條件下運(yùn)行。方法的線性關(guān)系、檢出限和定量限結(jié)果見(jiàn)表2。結(jié)果表明,DINP在0.1~10.0 μg/mL,其余16種PAEs在0.01~10.0 μg/mL濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(r2)均大于0.99;DINP的檢出限和定量限分別為0.50mg/kg和1.00mg/kg,其余16種PAEs的檢出限均為0.05mg/kg,定量限為0.10mg/kg。
向空白樣品中添加不同濃度水平標(biāo)準(zhǔn)溶液,添加水平參照GB/T 27404-2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》要求進(jìn)行選擇,按照本研究方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),每個(gè)濃度做6個(gè)平行,并做空白對(duì)照,計(jì)算加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,17種PAEs回收率和精密度結(jié)果如表3所示。從表中可以看出,17種鄰苯二甲酸酯的回收率為77.8%-109.9%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.1%-7.2%,結(jié)果符合分析檢測(cè)的要求,本方法能夠準(zhǔn)確、精密地應(yīng)用于兒童用品中17種PAEs的檢測(cè)分析。
研究建立了兒童用品中17種PAEs同時(shí)測(cè)定的ASE-GC-MS的分析方法。方法通過(guò)優(yōu)化ASE條件進(jìn)行前處理,采用正己烷提取目標(biāo)化合物后,毛細(xì)管柱HP-5 MS(30m, 0.25mm×0.25μm)分離,采用選擇離子(SIM)進(jìn)行定量分析。17種PAEs在線性范圍內(nèi)相關(guān)性良好,檢出限和定量限滿足檢測(cè)分析的要求。方法前處理簡(jiǎn)單,耗時(shí)少、成本低,提取效率較高,可應(yīng)用于兒童用品中17種PAEs的簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的定性定量。
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O657.63
A
1007-550X(2017)01-0045-05
10.3969/j.issn.1007-550X.2017.01.003
福建省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局科技項(xiàng)目(FJQI2014037)
2016-12-07
黃何何(1987-),男,福建龍巖人,碩士研究生,主要從事食品檢測(cè)技術(shù)研究。