安建華，韋紅映，頡琴琴

（杭州普洛賽斯檢測(cè)科技有限公司，浙江 杭州 310000）

一乙醇胺以及其同系物二乙醇胺、三乙醇胺一樣都是無色黏性液體，有吸濕性和氨的氣味。其中，一乙醇胺被廣泛用于表面活性劑、醫(yī)藥、機(jī)械加工、紡織等域。然而，一乙醇胺具有一定的毒性，長期接觸會(huì)引起皮炎和濕疹，對(duì)肝和腎有不良影響。人體乙醇胺的攝入除了通過消化道、皮膚接觸外，呼吸系統(tǒng)也是非常關(guān)鍵一環(huán)，特別是有些工廠企業(yè)大量使用一乙醇胺，對(duì)車間空氣和環(huán)境空氣污染很難避免。因此，建立一種靈敏、實(shí)用的檢測(cè)車間空氣和環(huán)境空氣中一乙醇胺的方法，對(duì)保護(hù)乙醇胺接觸人群的健康和安全很有必要。

目前，空氣一乙醇胺的檢測(cè)方法中，環(huán)境空氣暫未見國家標(biāo)準(zhǔn)，車間空氣有國家職業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GBZ/T 300.139—2017《工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定第139部分：乙醇胺》，該標(biāo)準(zhǔn)采樣方式為2 支各裝5 mL 吸收液的大泡吸收管串聯(lián)采樣，吸收液為0.01 mol/L 的硫酸-水溶液，采樣后吸收液直接進(jìn)氣相色譜（配備氮磷檢測(cè)器）進(jìn)行分析，檢出限為0.003 μg/mL，采樣7.5 L 空氣計(jì)，最低檢出質(zhì)量濃度0.002 mg/m3；線性范圍為0.01～0.1 μg/mL。該方法靈敏度很高，但有一個(gè)比較大的問題就是吸收液直接進(jìn)樣，水和硫酸這兩種物質(zhì)均對(duì)氣相色譜系統(tǒng)不友好，重復(fù)進(jìn)樣后，會(huì)對(duì)色譜襯管、色譜柱、檢測(cè)器造成一定損傷。對(duì)此國內(nèi)外不同的學(xué)者和機(jī)構(gòu)對(duì)空氣中的乙醇胺檢測(cè)有一些不同的方法，如美國國家職業(yè)安全衛(wèi)生研究所[1]，采用硅膠管采集乙醇胺，2 mL 水和甲醇解析硅膠管，氣相（配FID 檢測(cè)器）進(jìn)行檢測(cè)，檢出限為5 μg/支，按照采集空氣4～24L計(jì)算，最低檢出質(zhì)量濃度0.41～2.5mg/m3。國內(nèi)如孟成名等[2]采用酸性硅膠管采集車間空氣中一乙醇胺，丙酮解析硅膠管，再進(jìn)氣相進(jìn)行分析，避免了GBZ/T 300.139—2017 吸收液直接進(jìn)樣的弊端，方法檢出限為0.13 μg/mL。朱海豹等[3]采樣甲基磺酸-水溶液作為吸收液采集乙醇胺類樣品，離子色譜法（陽離子）分析工作場(chǎng)空氣中的一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，比較便捷，一樣可以避免GBZ/T 300.139—2017 的吸收液對(duì)氣相色譜系統(tǒng)不利的影響，離子色譜法的一乙醇胺檢測(cè)限為0.024 μg/mL。其他一乙醇胺檢測(cè)方法，有顧海芳[4]使用芴甲氧羰酰氯（Fmoc-cl）同步衍生一乙醇胺和氨基甘油殘留，用高效液相色譜法進(jìn)行檢測(cè)，一乙醇胺的檢測(cè)限為4 μg/L。李慧勇等[5]使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定食品接觸材料中5 種乙醇胺化合物，一乙醇胺線性范圍15～750 μg/L，檢出限5.0 μg/kg。以上這些方法都有各自優(yōu)點(diǎn)，也都存在一些問題，為了開發(fā)靈敏度滿足國家標(biāo)準(zhǔn)并且弊端更少的方法，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，本研究推出了一乙醇胺硅烷化衍生，氣質(zhì)檢測(cè)的方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器和裝置

7890A-5975C 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀器，配備EI 離子源，安捷倫公司；烘箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；水浴氮吹儀，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。

1.2 材料與試劑

一乙醇胺，標(biāo)準(zhǔn)品，純度99.5%，德國Dr.Ehrenstorfer 公司；乙腈，色譜純?cè)噭?，純度?9.8%，默克試劑；硅烷化試劑BSTFA+TMCS，99%+1%，1mL/支，Regis 公司；吡啶，分析純?cè)噭兌取?9.5%，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；鹽酸試劑，優(yōu)級(jí)純，質(zhì)量分?jǐn)?shù)32%，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.3 樣品的采樣、運(yùn)輸和保存

1.3.1 吸收液配置

量取體積分?jǐn)?shù)為32%的鹽酸水溶液57～1 000 mL加入容量瓶內(nèi)，加入純水定容至刻度，配置成0.5 mol/L的鹽酸水溶液。

1.3.2 短時(shí)間采樣和長時(shí)間采樣

工作場(chǎng)所空氣的一乙醇胺采樣方式一般為短時(shí)間采樣，串聯(lián)兩支各裝入5 mL 摩爾濃度為0.5 mol/L的鹽酸水溶液的大泡吸收管，以500 mL/min 流量采集15 min。如需檢測(cè)環(huán)境空氣中乙醇胺，則需要長時(shí)間采樣，串聯(lián)2 支各裝0.5 mol/L 的鹽酸水溶液的大泡吸收管，以500 mL/min 流量采集60 min。無論短時(shí)間和長時(shí)間采樣均需要同步采集空白樣品。

1.3.3 樣品運(yùn)輸和保存

樣品采集完畢，立即封閉采樣進(jìn)氣口和出氣口，然后置于清潔包裝容器中進(jìn)行運(yùn)輸，盡快送回實(shí)驗(yàn)室，如樣品不能及時(shí)分析，應(yīng)該于4 ℃下保存，3 d 內(nèi)應(yīng)完成分析工作。

1.4 樣品前處理和衍生

1）將前后兩支大泡管中吸收液分別轉(zhuǎn)入2 個(gè)5 mL容量瓶內(nèi)，用少量吸收液潤洗采樣管內(nèi)部，一并倒入容量瓶內(nèi)，定容至刻度。

2）容量瓶內(nèi)用移液管移取1 mL，放入10 mL 的頂空瓶內(nèi)，45 ℃水浴氮吹干，加2 mL 甲醇潤洗頂空瓶內(nèi)壁，再次氮吹干。

3）吹干后，將頂空瓶放置于烘箱內(nèi)，90 ℃開口繼續(xù)干燥40 min。由于此時(shí)一乙醇胺和鹽酸結(jié)合，以鹽酸鹽的形式存在，所以可以在氮吹干、一定溫度的加熱烘烤條件下保持穩(wěn)定，損失很小。

4）將頂空瓶從烘箱內(nèi)拿出冷卻至室溫，加入乙腈200 μL，吡啶30 μL，硅烷化試劑N，O-雙(三甲基硅烷基) 三氟乙酰胺（BSTFA）+三甲基氯硅烷（TMCS）（99%+1%）200 μL，加完試劑后頂空瓶迅速加蓋密封，渦旋振蕩30 s，放入烘箱內(nèi)，80 ℃衍生30 min。（反應(yīng)公式見圖1）

圖1 一乙醇胺硅烷化反應(yīng)

5）反應(yīng)結(jié)束后，頂空瓶從烘箱拿出冷卻，45 ℃水浴氮吹近干，加入0.50 mL 乙酸乙酯復(fù)溶，旋渦振蕩30 s，裝入進(jìn)樣小瓶上機(jī)分析。

1.5 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制作

稱取一乙醇胺標(biāo)準(zhǔn)品25 mg 到25 mL 容量瓶內(nèi)，加入0.5 mol/L 鹽酸-水溶液定容至刻度，配成質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL 的一乙醇胺標(biāo)準(zhǔn)溶液，逐步稀釋至1 μg/mL 的工作液，用移液槍移取工作液5、10、20、40、80、160 μL，另外，加入0.5 mol/L 鹽酸-水溶液995、990、980、960、920、840 μL，混合后，同樣品一樣處理衍生。最終用0.5 mL 乙酸乙酯定容，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線點(diǎn)為10、20、40、80、160、320 ng/mL 這6 個(gè)質(zhì)量濃度，線性相關(guān)系數(shù)可以達(dá)到0.997。

1.6 氣相色譜-質(zhì)譜分析條件

汽化室溫度設(shè)置：260 ℃；輔助溫度：300 ℃；離子源溫度：230 ℃；色譜柱：DB-5MS 毛細(xì)管色譜柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；柱溫：65 ℃保持2 min，以25 ℃/min 速度上升到280 ℃，保持2 min；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣，40 s 后分流開啟；進(jìn)樣量：1 μL；定量方式：外標(biāo)法。

質(zhì)譜掃描方式：采樣選擇離子掃描，溶劑延遲5.0 min，掃描離子100、147、174 m/z，定量離子174 m/z，定性離子100、147 m/z。圖2 為一乙醇胺硅烷化產(chǎn)物氣質(zhì)全掃描TIC 圖和質(zhì)譜圖。

圖2 一乙醇胺硅烷化產(chǎn)物氣質(zhì)全掃描TIC 圖和質(zhì)譜圖

1.7 方法檢出限

本方法采用離子掃描方法（SIM），檢出限為0.005 μg/mL（5ng/mL），上機(jī)樣品體積0.5 mL，以采集7.5 L 空氣樣品計(jì)算，最低檢出質(zhì)量濃度0.00 2 mg/m3，可以滿足GBZ/T300.139—2017 的要求。環(huán)境空氣采樣以30 L空氣計(jì)算，最低檢出質(zhì)量濃度為0.000 4 mg/m3。

2 結(jié)論

2.1 本方法的優(yōu)點(diǎn)

一乙醇胺既帶有羥基又帶有氨基，因此在不衍生的情況下，進(jìn)色譜柱后出峰容易形成拖尾峰。由于一乙醇胺揮發(fā)度低，相對(duì)分子質(zhì)量較小，因此在氣相-質(zhì)譜上的響應(yīng)不高，檢出限和最低檢出濃度不能滿足GBZ/T 300.139—2017 的要求。在硅烷化衍生后，一乙醇胺的羥基和氨基均被鈍化，分子極性降低，揮發(fā)度提高，色譜峰形對(duì)稱，并且相對(duì)分子質(zhì)量也顯著增大，有用質(zhì)譜碎片增加，靈敏度也大為提高，可以滿足國家GBZ/T 300.139—2017 的最低檢出濃度的要求。本方法避免了直接進(jìn)硫酸水溶液，有利于保護(hù)色譜系統(tǒng)，此外由于是氣相-質(zhì)譜聯(lián)用分析，跟GBZ/T 300.139—2017 相比，其定性準(zhǔn)確性也大大提高。

2.2 討論

1）由于本方法為硅烷化衍生，因此對(duì)樣品中水分控制要求是很高的，在氮?dú)獯蹈蓸悠泛?，樣品中可能還存在少量的水分，這也會(huì)導(dǎo)致硅烷化失敗，為此還需將樣品放入烘箱繼續(xù)干燥，干燥溫度在80～110 ℃，干燥時(shí)間30～60 min，都有良好的回收率，回收率可以達(dá)到95%～105%。本方法采用90 ℃干燥40 min。

2）硅烷化衍生溫度的影響，本方法最佳衍生條件是80 ℃衍生30 min。在60 ℃條件下衍生30 min，同樣的質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液（40 ng/mL）是80 ℃衍生條件下的峰面積的83%。90～110 ℃衍生30 min，與80 ℃相比，峰面積并未有提高。而更高的溫度如130 ℃，衍生峰面積開始略微下降，是80 ℃衍生條件下的92%。

3）硅烷化衍生時(shí)間的影響。本方法為80 ℃衍生30 min。乙醇胺的硅烷化反應(yīng)比較快，即使80 ℃條件下15 min，跟80 ℃衍生30 min 看起來峰面積也沒有差異。而更長的衍生時(shí)間，如60 min 和120 min 均沒有提高衍生峰面積?？紤]到衍生反應(yīng)的充分性和工作效率，本方法采用80 ℃衍生30 min。

4）試劑的使用。吡啶的使用是必須的，本方法樣品中一乙醇胺是以鹽酸鹽的形式存在，需要吡啶中和，將其釋放出來，吡啶用量在10～50 μL 都是合適的，在此范圍內(nèi)衍生峰面積沒有區(qū)別。硅烷化試劑BSTFA+TMCS（99%+1%）用量對(duì)衍生效果影響較大，少于50 μL，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性不佳，樣品的精密度差；50 μL 開始有較好的精密度和線性，100～200μL 精密度和線性均非常穩(wěn)定，更大的衍生試劑用量沒有收到更好的效果?？紤]到衍生的充分性和經(jīng)濟(jì)性，本次方法使用硅烷化試劑為200 μL。