朱紹華 彭凱靈 成婧 陸靜 付善良 陳練

（湖南省檢驗檢疫科學技術(shù)研究院，長沙海關(guān)技術(shù)中心 湖南長沙 410004）

1 前言

鄰苯二甲酸酯類物質(zhì) （Phthalic Acid Esters，PAEs），又稱為酞酸酯類，是一種最常見的塑化劑，廣泛應(yīng)用于食品、玩具、汽車、化妝品等行業(yè)，可通過遷移、揮發(fā)等途徑進入空氣、土壤、食品、生物體中。經(jīng)相關(guān)動物實驗證明，PAEs屬于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物[1]，對生物體具有類似雌激素的作用，除此之外，PAEs還具有致畸[2]、致癌[3-4]等毒性。PAEs隨著各類塑料制品、食品等不斷進入生態(tài)圈，其對動物、人類的正常代謝和生長發(fā)育都具有潛在的不良影響。我國衛(wèi)生部2011年發(fā)布的公告中，將PAEs列入第六批“食品中可能違法添加的非食用物質(zhì)”黑名單。美國將其列為環(huán)境中優(yōu)先控制的有機污染物[5]。

目前增塑劑含量的檢測方法是將產(chǎn)品中的增塑劑全部提取出來，這種測定方法耗費大量有機試劑，且耗費時間非常久，難以滿足快速檢測的需求，且此種測定方法與實際使用時的情況有較大差異。在實際使用中，若產(chǎn)品中含有增塑劑，它會通過唾液和汗液與人體接觸。鄰苯二甲酸酯類增塑劑與塑料之間以氫鍵或范德華力連接，彼此保留相對獨立的化學性質(zhì)，容易隨著時間或環(huán)境的變化發(fā)生遷移，如遷移到唾液或汗液中，并最終進入人體，從而對人體造成損害。因此直接檢測玩具在模擬唾液中的遷移量能夠快速地評估玩具的安全性，滿足快速檢測的需求。

在遷移實驗中，通常會用到大體積的模擬物，微量的PAEs在模擬物中的濃度極低，需要對模擬液進行富集，以提高靈敏度。目前常用的處理方法主要有液液萃取法[6-7]、固相萃取法[8-9]等。但這些方法都有一些缺點，液液萃取法需要消耗大量的有機試劑：固相萃取法耗時較多、操作繁瑣，成本也較高。超分子 溶 劑（supramolecular solvents，SUPRASs）是 指 由兩親性化合物通過兩相或分子間有序自組裝過程形成的一種具有納米結(jié)構(gòu)的膠束聚集體[10-11]，分為反相膠束、囊泡結(jié)構(gòu)膠水相膠束。超分子溶劑萃取是以超分子溶劑作為萃取劑的新型萃取技術(shù)，反相膠束萃取劑應(yīng)用最廣泛，多用長鏈烷基醇或烷基酸做兩親物質(zhì)，以四氫呋喃溶解，與水混合，形成不溶于水的反相膠束，適用于天然水、地下水、廢水、紅酒、啤酒、牛奶、尿液等液體樣品中多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、內(nèi)分泌干擾物、酚類化合物等不同極性范圍分析物的萃取。

超分子溶劑特有的物理化學性質(zhì)在萃取過發(fā)揮著不可替代的優(yōu)勢，如自組裝過程操作簡單，所用溶劑易得，可通過改變兩親物質(zhì)的疏水性或極性基團來調(diào)節(jié)溶劑的性質(zhì)；超分子聚合物存在大量不同的極性區(qū)域，從而可溶解大量有機物和無機物；其具有的不揮發(fā)性和不可燃性使分析過程更加安全。

目前，PAEs類增塑劑的檢測方法主要有氣相色譜法[12-13]、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法[14-15]，液相色譜法[16-17]，液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法[18-19]。本研究用超分子溶劑液液微萃取富集模擬液中PAEs，采用GC-MS技術(shù)檢測塑料玩具中5種鄰苯二甲酸酯類增塑劑的遷移量，并對烷基醇的種類與用量、四氫呋喃用量、渦旋時間等條件進行優(yōu)化。

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

安捷倫5975氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（安捷倫，美國），Mili-Q超純水系統(tǒng)（Milipore，美國），Mettler AE 240分析天平（瑞士Mettler公司），SIGMA 2-16P離心機（SIGMA，德國），Vortex Genie3渦旋振蕩器（SI公司，美國），DKZ-3恒溫振蕩器（一恒，上海）。

鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯、鄰苯二甲酸二（2-乙基）己酯，購自Dr.Ehrenstorfer GmbH公司，純度>99%。鹽酸、MgCl2·6H2O、CaCl2、K2HPO4、K2CO3、NaCl和KCl均購自國藥集團化學試劑有限公司。甲醇、乙腈、四氫呋喃：均為色譜純，購自supelco。正辛醇購自Amethyst Chemicals，正壬醇購自東京化成工業(yè)株式會社，純度>99%，正己醇、正庚醇、正癸醇購自百靈威科技有限公司，純度>99%。

2.2 標準溶液的配制

分別稱取10 mg（精確至0.1 mg）5種鄰苯二甲酸酯標準品至10 mL容量瓶，用甲醇溶解并定容10 mL，配制成1 000 mg/L標準儲備溶液，于4℃保存。使用時，用甲醇逐級稀釋成系列質(zhì)量濃度的標準工作溶液，現(xiàn)用現(xiàn)配。

2.3 超分子溶劑的制備

準確量取1.5 mL正辛醇和4 mL四氫呋喃，迅速注入50 mL玻璃離心管中，加入34.5 mL超純水，磁力攪拌5 min后，以3 000 r/min離心10 min。用玻璃注射器移取上層有機相于玻璃瓶中，于4℃下密封保存。

2.4 人工唾液的制備

人工唾液的制備參照Al-Natsheh M的文章[20]。溶解0.17 gMgCl2·6H2O，CaCl20.11g，K2HPO40.57 g，K2CO30.53 g，在1 L水中加入0.33 g NaCl和0.75 g KCl，然后稀鹽酸調(diào)整pH值用至6.8。

2.5 遷移實驗

將20 g玩具樣品切割成5 mm×5 mm的小塊，稱取1.0 g（精確至0.1 mg）試樣，加入25 ml人工唾液模擬物，在37℃條件下進行振蕩遷移60min。過濾后移取5 mL遷移液，加入0.5 mL超分子溶劑提取液，渦旋振蕩提取3 min，5 000 r/min離心2 min，移取0.2 mL上清液，用甲醇稀釋至0.5 mL，用GC-MS進行分析。

2.6 儀器條件

2.6.1氣相色譜條件

色譜柱為DB-35 MS（30 m×0.25 mm×0.25μm）；不分流進樣；進樣口溫度：250℃；程序升溫：100℃保持1 min，以20℃/min升溫至300℃，保持5 min；進樣量1μL；載氣：He，純度≥99.9995%；流速：1mL/min；溫度：250℃。

2.6.2質(zhì)譜條件

電離方式為電子轟擊源（EI），質(zhì)譜接口溫度為300℃，離化電壓為70 eV，選擇離子及保留時間詳見表1。

表1 5種鄰苯二甲酸類化合物的的定量、定性離子和保留時間

3 結(jié)果與討論

3.1 烷基醇的種類及用量

反相膠束超分子溶劑以烷基醇或酸與四氫呋喃與水混合溶解制備。反向膠束超分子溶劑萃取作用力主要在高疏水的烷基鏈所提供的疏水作用和親水頭基提供的氫鍵作用，若烷基鏈長，疏水作用占優(yōu)，適合于萃取疏水性物質(zhì)；若烷基鏈較短，氫鍵作用力占主導，適用于萃取大極性物質(zhì)。

選擇不同碳鏈烷基醇與四氫呋喃制備超分子溶劑，對5種鄰苯二甲酸酯類進行萃取。萃取結(jié)果的回收率見圖1，正辛醇對5種化合物的萃取效果最好。

圖1 不同烷基醇對萃取結(jié)果的影響

烷基醇的用量對制備的超分子溶劑的性能影響較大，分別考察不同用量（0.5 mL，1.0 mL，1.5 mL，2.0 mL，2.5 mL，3.0 mL）的正辛醇制備超分子溶劑，對5種化合物的萃取效果。萃取結(jié)果的回收率見圖2，1.5 mL正辛醇對5種化合物的萃取效果最好。隨著正辛醇用量的增加，回收率先略微增加，但超過1.5 mL后，回收率開始降低。因此選用1.5 mL的正辛醇。

圖2 不同用量的正辛醇對萃取結(jié)果的影響

3.2 四氫呋喃用量

四氫呋喃影響超分子溶劑的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，其用量對萃取效果的影響很大。采用不同用量（2 mL，4 mL，6 mL，8 mL，10 mL）的四氫呋喃制備萃取劑，并考察各萃取劑對5種化合物的萃取效果。萃取實驗結(jié)果見圖3，隨著四氫呋喃用量的增加，萃取結(jié)果越來越高，6～8 mL的回收率保持穩(wěn)定，雖然使用量大于6 mL時，其回收率高于4 mL時，但此時除了DEHP外，其他化合物的回收率均超過110%，DMP的回收率甚至超過了120%。而使用量為4 mL時，5種增塑劑的回收率在80.4%～97.9%之間，結(jié)果穩(wěn)定。因此選擇四氫呋喃的使用量為4 mL。

圖3 四氫呋喃的用量對萃取結(jié)果的影響

3.3 渦旋時間

在液液萃取過程，渦旋過程可以使超分子溶劑與遷移模擬液的充分混合，形成乳濁液，加快萃取劑與模擬液間分子的傳質(zhì)過程。實驗考察了不同渦旋時間時，萃取效果的差異，回收率見圖4，隨著渦旋時間的增長，回收率呈現(xiàn)增加趨勢，但渦旋時間超過3 min后，回收率雖然增加了少許，但不同化合物間的回收率波動變大了。因此選擇渦旋時間3 min。

圖4 渦旋時間對萃取結(jié)果的影響

3.4 方法學考察

3.4.1線性范圍與檢出限

采用優(yōu)化后的實驗條件，用制備的超分子溶劑處理不同添加水平的模擬唾液，考察5種PAEs的線性范圍。結(jié)果表明，5種化合物在2～500 ng/mL范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)大于0.998，分別以信噪比為3（S/N=3），考察檢出限，見表2。

表2 5種鄰苯二甲酸酯的線性范圍、線性方程、檢出限

3.4.2回收率與精密度

以經(jīng)測定不含5種PAEs的樣品為空白基質(zhì)，按照實驗條件，進行遷移實驗，在遷移液中添加不同水平的標準溶液。每個添加水平測定6次，計算平均加標回收率，見表3。

表3 5種鄰苯二甲酸酯的加標回收率和相對標準偏差（n=6）

3.5 實際樣品的檢測

選取5種玩具為檢測樣品，包括2種安撫奶嘴、玩具滑板車、玩具飛盤、玩具小火車，按照本方法測定其在模擬唾液中遷移量。在安撫奶嘴沒有檢出增塑劑，但在其他3種玩具上都檢出了增塑劑，滑板車的把手部件，DEHP遷移量達到了83.6μg/L，飛盤的DEHP遷移量達到了231.3μg/L，DBP遷移量達到了158.2μg/L，小火車的DEHP遷移量達到了76.2μg/L。

4 討論

本研究建立了超分子溶劑液液微萃取檢測塑料玩具中5種鄰苯二甲酸酯類增塑劑的遷移量的氣相色譜質(zhì)譜檢測方法?？疾炝顺肿尤軇┲苽錀l件，如烷基醇種類及用量、四氫呋喃用量的優(yōu)化，并優(yōu)化了超分子溶劑萃取過程中渦旋混勻時間。在優(yōu)化條件下，考察了5種增塑劑的線性范圍、檢測低限和定量限。并在不同濃度水平下，考察了方法的回收率及相對標準偏差等方法學參數(shù)。通過檢測實際樣品，證明了本方法能夠用于玩具中5種鄰苯二甲酸酯類增塑劑的遷移量的測定，方法準確、可靠，具有操作簡便、有機溶劑容量非常少的優(yōu)點。