鐘琳，楊文宇，李支薇

（廣州廣電計量檢測股份有限公司，廣州 510656）

甲基六氫苯酐（MHHPA）和六氫苯酐（HHPA）作為有機合成的中間體，因其具有熔點低、與脂環(huán)族環(huán)氧樹脂組成的配合物粘度低、適用期長、固化物的耐熱性高、高溫電性能好等優(yōu)點，被廣泛用于環(huán)氧樹脂固化劑、膠黏劑、增塑劑等產(chǎn)品的生產(chǎn)。近年來，兩種苯酐化合物應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴展，產(chǎn)品用量也在逐年遞增［1-3］，已成為我國進出口量較大的化工品之一。然而該類化合物卻會對皮膚產(chǎn)生刺激性，引發(fā)呼吸道過敏［4-8］，因此早在2012年荷蘭就提議將其提名為高關(guān)注物質(zhì)（SVHC）。2019年10月，歐洲化學(xué)品管理局發(fā)布的第九次建議將甲基六氫苯酐和六氫苯酐列入REACH授權(quán)清單，因此為保證商品的安全性以及提前應(yīng)對國際貿(mào)易的管控要求，建立一種快速準確、操作簡便的檢測方法是非常有必要的。目前苯酐的檢測方法主要是氣相色譜-質(zhì)譜法［9-13］和氣相色譜法［14-16］，以上這兩種檢測方法均存在測試時間長、檢出限高的問題。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用是近年來使用較多的檢測方法，尤其是高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（HPLC-MS／MS）法。HPLC-MS／MS法對被測物進行了三次選擇：液相色譜（LC）選擇組分的保留時間，一級質(zhì)譜（MS）選擇分子量，二級質(zhì)譜(MS／MS)選擇子離子，因此準確度和靈敏度更高。筆者選用甲醇作為柱前衍生試劑，采用高效液相色譜-串聯(lián)四級桿質(zhì)譜，建立了一種塑料產(chǎn)品中甲基六氫苯酐和六氫苯酐的高靈敏、快速檢測方法，為進一步開展該類物質(zhì)的檢測管控，提供了工作基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

液相色譜儀：Agilent 1290 Infinity型，6460 Agilent Triple Quad三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀，配AJS-ESI離子源，Agilent MassHunter Workstation數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)，美國安捷倫科技有限公司。

超聲波清洗器：2300 HT型，上海安譜科學(xué)儀器有限公司。

電子分析天平：X205BDU型，感量為0.01 mg，瑞士梅特勒公司。

甲醇：HPLC級，美國Sigma公司。

超純水機：UPR-I-60L型，四川優(yōu)普超純科技有限公司。

甲基六氫苯酐標準品：純度（質(zhì)量分數(shù)）不小于98.0%，上海安譜科學(xué)儀器有限公司。

六氫苯酐標準品：純度（質(zhì)量分數(shù)）不小于97.0%，加拿大TRC公司。

實驗用水為超純水（電阻率不小于18.2 MΩ·cm）。

1.2 標準工作液的制備

標準儲備液：分別準確稱取甲基六氫苯酐、六氫苯酐兩種標準物質(zhì)10 mg（精確至0.01 mg），用甲苯溶解并定容至10 mL，得到1 000 mg／L的兩種標準儲備液，于4 ℃冰箱中避光保存。

混合標準中間液：分別吸取100 μL上述兩種標準儲備液置于10 mL容量瓶中，加甲苯定容至標線，混勻，得到10 mg／L混合標準中間液，保存于4℃冰箱中。

MHHPA、HHPA系列混合標準工作溶液：用甲醇溶液逐級稀釋混合標準中間液，得到5、10、20、50、100 μg／L的系列混合標準工作溶液。再將其放入超聲波清洗儀中，于40 ℃下超聲20 min進行衍生反應(yīng)。反應(yīng)液冷卻后經(jīng)0.22 μm濾膜過濾，濾液直接用HPLC-MS／MS進行測定。

1.3 樣品前處理

取適量塑料樣品，剪碎，尺寸約為1 mm×1 mm×1 mm，準確稱取1 g樣品（精確至0.1 mg）放入樣品瓶中，向其中加入10 mL甲醇，擰緊瓶蓋后將樣品瓶放入到超聲波清洗儀中，在40 ℃下超聲20 min進行衍生反應(yīng)。取1 mL已冷卻的反應(yīng)液經(jīng)0.22 μm濾膜過濾，濾液供HPLC-MS／MS測定。

1.4 儀器工作條件

1.4.1 色譜

色 譜 柱：Agilent poroshell 120 SB-Aq柱（150 mm×3.0 mm，2.7 μm，美國安捷倫科技有限公司），帶有1.8 μm保護柱（美國安捷倫科技有限公司）；進樣體積：2 μL ；柱溫：40 ℃；流動相：水（A）-甲醇（B）；流量：0.3 mL／min；洗脫方式：等度洗脫；洗脫比例：A-B體積比為40∶60。

1.4.2 質(zhì)譜

ESI離子源；毛細管電壓：3 500 V；去溶劑氣溫度：300 ℃；去溶劑氣流量：5 L／min；鞘氣溫度：310 ℃；鞘氣流量：11 L／min；多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式；兩種苯酐化合物衍生產(chǎn)物的母離子、子離子、碎裂電壓和碰撞能量等參數(shù)見表1。

表1 MHHPA和HHPA的質(zhì)譜分析參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

考慮到甲基六氫苯酐、六氫苯酐兩種苯酐化合物與甲醇衍生后的產(chǎn)物含有羧基，易失去一個H+產(chǎn)生［M］-，因此實驗中選擇ESI作為離子源，在負模式的條件下對兩種衍生產(chǎn)物進行分析，尋找質(zhì)譜響應(yīng)較高的特征碎片峰。在ESI負離子模式下，先對兩種衍生產(chǎn)物在m／z100～300范圍內(nèi)進行全掃描，獲得穩(wěn)定的母離子［M］-，接著通過選擇離子掃描模式優(yōu)化碎裂電壓，使母離子響應(yīng)達到最高。之后，進行子離子掃描，選取響應(yīng)值高的特征離子作為定量、定性離子對，最后優(yōu)化碰撞能，使子離子響應(yīng)達到最高。得到的兩種衍生產(chǎn)物的二級質(zhì)譜優(yōu)化參數(shù)（見表1），其中MHHPA選取m／z 199.1／167.0、199.1／122.9作為定性離子對，選擇m／z 199.1／167.0作為定量離子對；HHPA選取m／z 185.0／153.0、185.0／109.1作為定性離子對，選擇m／z 185.0／153.0作為定量離子對。

2.2 色譜柱的選擇

考察了不同色譜柱Eclipse XDB-C18色譜柱、Poroshell 120 PFP色譜柱和Poroshell 120 SB-Aq色譜柱對兩種苯酐化合物衍生產(chǎn)物的分離性能。結(jié)果表明，兩種衍生產(chǎn)物在Eclipse XDB-C18色譜柱和Poroshell 120 PFP色譜柱上分離效果均不好，且峰形較差，這可能是由于苯酐化合物與甲醇衍生后的產(chǎn)物含有酯基和羧基，化合物極性增大，并且兩種衍生產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)相似，極性也接近，上述兩種色譜柱無法對其進行有效地分離。推測硅膠上鍵合了極性基團的色譜柱可能更有利于兩種衍生產(chǎn)物的分離。最終選用了Agilent poroshell 120 SB-Aq液相色譜柱，該色譜柱在超高壓條件下可為兩種極性衍生產(chǎn)物提供更好的分離效率，圖1給出了濃度為0.1 mg／L混合標準溶液的總離子流色譜圖，HHPA和MHHPA在色譜柱中的保留時間分別為2.06 min和2.26 min。圖2為在MRM模式下，串聯(lián)質(zhì)譜分別根據(jù)HHPA和MHHPA的離子對提取的色譜峰。在該模式下，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜對被測物進行了三次選擇，分別為保留時間、母離子和子離子。即使被測組分的保留時間相近，液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜也能通過母離子和子離子對被測物質(zhì)進行準確地選擇。

圖1 使用poroshell 120色譜柱時HHPA、MHHPA的總離子流色譜圖

圖2 HHPA、MHHPA的MRM色譜圖

2.3 衍生條件的選擇

為優(yōu)化兩種苯酐化合物與甲醇衍生反應(yīng)條件，分別考察了衍生時間和溫度對結(jié)果的影響。橫坐標為實驗變量，縱坐標的儀器響應(yīng)值進行歸一化處理，使得最高響應(yīng)值為1?？紤]到甲醇的沸點為64 ℃，衍生反應(yīng)溫度的考察范圍為30～60 ℃之間，衍生時間考察到60 min。試驗結(jié)果如圖3、圖4所示，當超聲溫度為40 ℃時，儀器的響應(yīng)值達到最大，當超聲20 min后，衍生產(chǎn)物峰面積趨于一致，基本達到最大的衍生效率。實驗結(jié)果說明在40 ℃下超聲20 min，苯酐化合物與甲醇的衍生產(chǎn)率可以達到最大。因此選擇40℃超聲20 min為最優(yōu)的衍生條件。

圖3 不同衍生溫度下的響應(yīng)值

圖4 不同衍生時間下的響應(yīng)值

2.4 線性范圍和檢出限

在1.4儀器工作條件下測定1.2配制的系列混合標準工作溶液，以MHHPA和HHPA的質(zhì)量濃度X （μg／L）為橫坐標，峰面積Y為縱坐進行線性回歸，分別以3倍和10倍信噪比（S／N）來確定兩種化合物的檢出限（LOD）和定量限（LOQ），結(jié)果見表2。由表2可知，在5～100 μg／L的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，兩種化合物均有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)不低于0.999 5。

表2 MHHPA和HHPA的線性方程、檢出限和定量限

2.5 回收試驗與精密度試驗

選用不含兩種苯酐化合物的塑料樣品作為空白基質(zhì)，設(shè)定了3個不同的加標濃度水平進行加標回收試驗。每個加標水平平行測試6次，進行精密度試驗，結(jié)果見表3。從表3中可看出，在3種加標水平下，MHHPA的平均加標回收率為99.9%～100.9%，相對標準偏差不大于2.5%；HHPA的平均加標回收率為99.7%～101.9%，相對標準偏差不大于3.0%。該方法具有良好的精密度與準確度，可以滿足塑料產(chǎn)品中MHHPA、HHPA的檢測要求。樣品加標量為20 μg／L的總離子流色譜圖如圖5所示。

表3 回收試驗與精密度試驗結(jié)果（n=6）

圖5 樣品加標總離子流色譜圖

3 結(jié)語

采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀建立了塑料產(chǎn)品中甲基六氫苯酐（MHHPA）和六氫苯酐（HHPA）的檢測方法。通過將兩種苯酐化合物與甲醇在40℃下超聲20 min，發(fā)生衍生反應(yīng)，隨后使用Agilent poroshell 120 SB-Aq的液相色譜柱對兩種化合物的衍生產(chǎn)物進行分離，水和甲醇為流動相，質(zhì)譜為檢測器進行定性、定量檢測。該方法能充分滿足分析要求，可用于塑料產(chǎn)品中甲基六氫苯酐和六氫苯酐的檢測。