(江蘇洋河酒廠股份有限公司,江蘇宿遷 223800)
鄰苯二甲酸酯(Phthalates,PAEs)是一種常見的塑化劑,在包裝材料、塑料管道、塑料墊片等各類塑料制品中廣泛應(yīng)用,可通過呼吸道、消化道和皮膚等途徑進入人體[1],是一種環(huán)境激素類內(nèi)分泌干擾化合物,具有生殖毒性、發(fā)育毒性及致癌性[2]。白酒作為我國特有酒類,乙醇含量較高,是鄰苯二甲酸酯類塑化劑的良好“溶劑”,在白酒生產(chǎn)、運輸及貯存過程中接觸到塑料制品均有可能引入污染,進而促使PAEs 的遷移[3]。白酒質(zhì)量安全性依然是人們關(guān)注的熱點。
PAEs 的檢測方法主要有氣相色譜法[4]、氣質(zhì)聯(lián)用法[5-6]、液相色譜法[7-8]等,目前,國內(nèi)對食品中PAEs 通用測定方法為氣質(zhì)聯(lián)用法,即國標法[9],但國標法一方面前處理操作較繁瑣,需進行稱量—加水—混勻—加正己烷—超聲—離心等,工作效率較低,對生產(chǎn)性企業(yè)適用性不夠;另一方面國標法作為通用標準,試樣均需用正己烷萃取,采用正己烷萃取白酒試樣時,因白酒中乙醇含量較高,增大了PAEs 在水相中的溶解度,同時導致萃取劑正己烷大量溶解到水層,進而導致萃取回收率顯著偏低[10-11],白酒與其他食品試樣相比,基底相對干凈,具備了直接進樣檢測的條件[7],DBP 和DEHP 為白酒中兩種常見鄰苯二甲酸酯[12],同時國家衛(wèi)生計委僅對DEHP和DBP的健康風險做了評價,含量分別在5.0 mg/kg和1.0 mg/kg以下時,處于可接受水平[13],2種PAEs 對應(yīng)氘代物(D4-DBP 和D4-DEHP)性質(zhì)和在譜圖上保留時間滿足作為雙內(nèi)標條件。與外標法相比,內(nèi)標法可以一定程度校準基質(zhì)效應(yīng),同時可降低重復進樣和實驗條件穩(wěn)定性對檢測結(jié)果的影響。
基于以上背景,本實驗以D4-DBP 和D4-DEHP 為內(nèi)標,采用直接進樣方式建立白酒中18 種鄰苯二甲酸酯檢測方法,并重點考察該方法檢出限、定量限及精密度,以期建立一種操作簡便、準確快速且適合酒企開展塑化劑檢測的方法。
酒樣:市售品牌白酒。
儀器設(shè)備:GCMS-QP2010SE 氣相色譜質(zhì)譜儀,帶電子轟擊源(EI),日本島津;MS 3 basic 渦旋混勻器,德國艾卡。
試劑:16 種PAEs 標準品。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)、鄰苯二甲酸二正丁酯(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)、鄰苯二甲酸二正辛酯(DNOP)、鄰苯二甲酸二壬酯(DNP)、鄰苯二甲酸二苯酯(DPhP),甲醇體系混合液體標準品,濃度為1000 μg/mL,純度>95%中國計量科學研究院;鄰苯二甲酸二烯丙酯(DAP)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、氘代鄰苯二甲酸二正丁酯(D4-DBP)、氘代鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(D4-DEHP),純度>95%,上海安譜實驗科技股份有限公司;色譜無水乙醇,德國默克公司;一級水,實驗室制備。
1.2.1 溶液配制
60 %(體積分數(shù))乙醇溶液的配制:準確量取300 mL 無水乙醇移于500 mL 容量瓶中,用超純水定容至刻度,搖勻備用。
鄰苯二甲酸二烯丙酯標準儲備液(1000 μg/mL):準確稱取鄰苯二甲酸二烯丙酯(DAP)0.100 g(精確到0.0001 g)于100 mL 容量瓶中,用無水乙醇溶解并準確配制成質(zhì)量濃度為1000 μg/mL 的標準儲備液。
鄰苯二甲酸二異壬酯標準儲備液(1000 μg/mL):準確稱取鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)0.100 g(精確到0.0001 g)于100 mL 容量瓶中,用無水乙醇溶解準確配制成質(zhì)量濃度為1000 μg/mL 的標準儲備液。
17 種PAEs 標準中間液(10 μg/mL):分別準確移取16 種PAEs 標準品(1000 μg/mL)和鄰苯二甲酸二烯丙酯標準儲備液(1000 μg/mL)各1 mL 至100 mL 容量瓶中加入無水乙醇并準確定容至刻度。
2種氘代同位素內(nèi)標使用溶液:準確轉(zhuǎn)移10 mg D4-鄰苯二甲酸二正丁酯(D4-DBP)和25 mg D4-鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酸(D4-DEHP)至100 mL容量瓶中,用無水乙醇溶解并準確定容至刻度,得到100 μg/mL D4-DBP 和250 μg/mL D4-DEHP,然后取上述溶液1 mL 至10 mL 容量瓶,用60 %乙醇并準確定容至刻度,得到10 μg/mL D4-DBP 和25 μg/mL D4-DEHP內(nèi)標使用液。
18 種PAEs 標準系列工作液:準確吸取17 種PAEs標準中間溶液(10 μg/mL)和DINP(10 μg/mL),用60%乙醇逐級稀釋,配制成17種濃度為0.0 μg/mL、0.02 μg/mL、0.05 μg/mL、0.10 μg/mL、0.20 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL的標準系列溶液和濃度分別為0.0 μg/mL、0.5 μg/mL、1.0 μg/mL、2 μg/mL、4.0 μg/mL、8.0 μg/mL、10.0 μg/mL 的DINP 標準系列溶液,加入雙內(nèi)標使用液,臨用時配制。
1.2.2 儀器條件
氣相色譜條件:色譜柱:HP-5MS 石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。進樣口溫度:290 ℃。升溫程序:初始柱溫60 ℃,保持l min,以20 ℃/min 升溫至220 ℃,保持1 min,再以5 ℃/min升溫至280 ℃,保持2 min,最后以20 ℃/min升溫至300 ℃,不保持。載氣:氦氣(純度>99.999%),流速:l mL/min。進樣方式:不分流進樣。進樣量:0.6μL。
質(zhì)譜條件:電離方式:電子轟擊電離源(EI)。電離能量:70 eV。傳輸線溫度:280 ℃。
離子源溫度:230 ℃。監(jiān)測方式:選擇離子掃描模式(SIM)。溶劑延遲:7 min。
1.2.3 樣品處理
準確量取5 mL 樣品至比色管,加入60 μL 內(nèi)標使用液,混勻后,轉(zhuǎn)移至進樣瓶,GC/MS 分析檢測。
在SACN 模式下,分別采集18 種PAEs 混標溶液和內(nèi)標混合溶液(D4-DBP 10 mg/L 和D4-DEHP 25 mg/L)全掃譜圖,對色譜圖進行分析,得到18 種PAEs和2種內(nèi)標的質(zhì)譜圖,盡量選擇響應(yīng)較高和質(zhì)量數(shù)較大的為定量離子,選擇2 個響應(yīng)和質(zhì)量數(shù)次之的為定性離子,同時確定各指標保留時間,結(jié)果見表1。
表1 目標化合物保留時間及特征離子
采用上述定性、定量離子,進行SIM 模式掃描,得到18種PAEs總離子流色譜圖,見圖1。
由圖1 可知,18 種鄰苯二甲酸酯化合物標準品峰形和分離度均較好。
由于DINP峰多簇,呈現(xiàn)“五指峰”峰型,其出峰時間較寬,包裹DNOP,國標方法均選149 m/z 為DNOP 和DINP 定量離子,本研究為避免DNOP 和DINP 定量時相互干擾,故選DINP 定量離子為293 m/z。
圖1 18種PAEs標準品總離子流色譜圖
依據(jù)GB 5009.271 和樣品檢出情況,本實驗選擇0.00 mg/L、0.02 mg/L、0.05 mg/L、0.10 mg/L、0.20 mg/L、0.50 mg/L、1.00 mg/L為17種鄰苯二甲酸酯濃度線性范圍,選擇0.0 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.0 mg/L、4.0 mg/L、8.0 mg/L、10.0 mg/L 為DINP 標準濃度線性范圍,每個濃度重復進3 次,采集結(jié)果取平均值,制作標準曲線,得到18 種PAEs 線性方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍,詳見表2。由表2 可知,在要求的線性范圍內(nèi),18種PAEs 線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)R2均大于0.99,滿足分析要求。
本試驗采用基于響應(yīng)值的標準偏差法確定本方法的檢出限和定量限,方法檢出限和方法定量限可分別用測定結(jié)果3δ/S 和10δ/S 進行計算,其中δ為低濃度時測量結(jié)果的標準偏差,S 為標準曲線的斜率。向空白樣品中加標樣,配制0.05 mg/L 濃度(17 種混標)和0.50 mg/L(DINP)加標樣品進樣測試11 次,計算其測量結(jié)果標準偏差,進而計算方法檢出限和定量限,結(jié)果見表3。
由表3 可知,18 種標準物質(zhì)的方法檢出限和定量限存在一定差異性,其中17 種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)(除DINP)的檢出限范圍在0.01~0.05 mg/L 之間,定量限范圍在0.03~0.17 mg/L之間,DINP 的方法檢出限和定量限分別為0.49 mg/L 和1.63 mg/L,均優(yōu)于國標對定量限的要求,即DBP 定量限為0.30 mg/mL,DINP 定量限為9.0 mg/mL,除DBP 和DINP 之外其他16 種鄰苯二甲酸酯定量限均為0.50 mg/mL。
表4 18種PAEs的相對標準偏差和回收率
隨機取一接近空白樣品,僅DMP 和DBP 有檢出,檢出值為0.01 mg/L,在樣品中分別添加兩種標準溶液的3 水平濃度,即17 種鄰苯二甲酸酯標準溶液(0.06 mg/L、0.20 mg/L、1.00 mg/L)和DINP 標準溶液(0.50 mg/L、2.00 mg/L、6.00 mg/L),每個添加濃度重復測定6 次,計算RSD 值和回收率,結(jié)果見表4。
表5 質(zhì)控樣驗證測定結(jié)果
由表4 可知,18 種鄰苯二甲酸酯的RSD 在0.44%~8.84%之間,說明該分析方法的精密度較好,重現(xiàn)性良好;加標回收率范圍在88.89 %~116.67 %之間,說明該方法檢測結(jié)果準確度較好,方法準確可靠。
配制質(zhì)控樣,使得17 種鄰苯二甲酸酯濃度0.50 mg/L,DINP 濃度為5.00 mg/L,采用本檢測方法對配制質(zhì)控樣平行測定6 次,計算RSD 和相對誤差,以進一步驗證方法的可行性,結(jié)果見表5。
由表5 可知,質(zhì)控樣檢測結(jié)果RSD 在0.99%~4.97%范圍內(nèi),均小于10%,同時相對誤差絕對值均在0.33 %~4.77 %范圍內(nèi),均小于10 %,說明該方法準確性和穩(wěn)定性均較好,能夠滿足檢測分析要求。
本研究采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜結(jié)合雙內(nèi)標定量法直接分析白酒中18 種PAEs。結(jié)果表明:采用D4-DBP 和D4-DEHP 雙內(nèi) 標可 對18 種PAEs 的準確定量;標準曲線相關(guān)系數(shù)均在0.99 以上,說明線性良好;RSD 在0.44 %~8.84 %之間,加標回收率在88.89%~116.67%之間,說明該方法準確可靠;除DINP 以外17 種PAEs 檢出限在0.01~0.05 mg/L之間,定量限在0.03~0.17 mg/L之間,DINP 的檢出限和定量限分別為0.49 mg/L 和1.63 mg/L,均優(yōu)于國標對定量限的要求。以上可知,采用該方法檢測白酒中18種PAEs具有可行性。
本方法采用直接進樣法,簡化前處理流程,減少溶劑污染,提高分析效率,適于白酒中塑化劑的檢測分析,對白酒生產(chǎn)企業(yè)就塑化劑檢測提供一定參考價值。