微波萃取-气相色谱/质谱联用法测定牙膏中二甘醇

万新军

（巢湖学院化学与材料科学系，安徽 巢湖 238000）

微波萃取-气相色谱/质谱联用法测定牙膏中二甘醇

万新军

（巢湖学院化学与材料科学系，安徽 巢湖 238000）

微波萃取牙膏样品中的二甘醇，用气相色谱-质谱（GC/MS）联用法测定其含量，建立了一个测定牙膏中二甘醇含量的快速、准确方法，并对二甘醇的微波萃取条件进行了优化。优化后的分析条件为，萃取时间20min，萃取溶剂乙醇，萃取温度120oC。方法的检出限0.4 mg/L，线性范围1mg/L～500mg/L，相关系数为0.9992，相对标准偏差为3.22%，样品加标回收率93%～105%。

微波萃取；GC/MS；二甘醇；牙膏

二甘醇，又名二乙二醇醚或乙二醇醚，是一种无色、无臭、透明、吸湿性强的粘稠液体。在牙膏生产中，二甘醇作为良好的保湿剂而得到广泛应用。二甘醇有一定的毒性，如人体过量摄入能损害肾脏和抑制中枢神经系统。[1-2]2007年我国明令在牙膏的生产中不再允许使用二甘醇。因此，建立牙膏中二甘醇的快速准确检测方法具有十分重要意义。

目前对于二甘醇的测定主要运用气相色谱法，[3-6]但对于牙膏等基体相对较复杂的样品，气相色谱出峰多，干扰多，仅依靠保留时间定性检测，结果并不可靠。本文研究了用微波萃取牙膏样品中的二甘醇，并用气相色谱–质谱联用法测定其含量，建立了一个测定牙膏中二甘醇含量的快速、准确方法。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

二甘醇，纯度99.5%；乙醇，色谱纯；无水硫酸钠，分析纯；氦气，纯度＞99.999%；有机滤膜，13mm*0.45μm。

QP2010气相色谱质谱联用仪，日本岛津公司；MDS-6型微波消解仪，上海新仪微波化学科技有限公司。

1.2 色谱和质谱条件

1.2.1 色谱条件

色谱柱：HP-NNOWax毛细管柱（30m×0.25mm×0.25μm）；载气：氦气（纯度＞99.999%），1mL/min；进样：1μL，自动进样，不分流；进样口温度：240℃；程序升温：

1.2.2 质谱条件

离子化方式：电子离子化（EI）；离子化能量：70eV；离子源温度：200℃；色谱-质谱接口温度：260℃；扫描粒子范围：10～100amu。

1.3 标准溶液配制和牙膏样品前处理

准确称取50.00mg二甘醇，以乙醇定容至100mL，作为标准储备液，保存于冰箱中备用。工作时再以乙醇稀释成所需浓度。

准确称取牙膏样品2.00g，加入乙醇20mL，微波萃取20min，加入无水硫酸钠干燥，经有机滤膜过滤后进样。

2 结果与讨论

2.1 前处理条件的优化

2.1.1 萃取溶剂的选择

在100℃的条件下，分别用20mL乙醇、丙酮、乙醚、甲醇微波萃取含有二甘醇的牙膏样品10min。因乙醇的结构与二甘醇的结构相似，萃取溶解前后分子周围的作用力变化不大，乙醇微波萃取二甘醇的效率最高。

2.1.2 微波萃取条件的优化

萃取温度的提高和时间的延长有利于提高萃取效率，但是温度过高、时间过长会使二甘醇不稳定，反而降低了萃取效率。微波辐射在短时间内对萃取物的破碎作用比较大，萃取效率提高较快，但当溶解度达到饱和时，提取效率不会明显提高，并且随着时间的延长，萃取物进一步破裂，杂质也会相应增多。本实验最佳的微波萃取条件为120℃，20min。

2.2 GC-MS分析条件的选择

在选定的色谱和质谱条件下，样品经气相色谱柱分离，选用全扫描模式得到样品总离子流色谱图（图 1）。

经对比确认，图1中二甘醇在3.62min出的峰形良好，且无杂质干扰，由此得二甘醇色谱峰 （t=3.62min）的质谱图（图 2）。

由图2可以看出m/z75的碎片离子具有较高的丰度，且是二甘醇的特征碎片（[M-CH3OH]+），因而选定为监测离子。

2.3 分析性能评价

将二甘醇-乙醇储备液溶液取逐级稀释成1mg/L、2mg/L、10mg/L、50mg/L、100mg/L和500mg/L的系列标准溶液进行测定，以峰面积（A）相对应二甘醇浓度（c）作图，二甘醇的线性方程为A=1.54×105c+1.56×104，相关系数为0.9992。其中对浓度为10mg/L二甘醇溶液进行11次重复测定，其结果的相对标准偏差为3.22%。以3倍信噪比对应二甘醇的浓度得到本文方法的检出限为0.4mg/L。

2.4 样品分析及回收率实验

用本文方法测定了5件牙膏样中的二甘醇，并做了加标回收实验，结果列于表1中，测定的加标回收率在93%～105%之间。

表1 样品中二甘醇测定及加标回收实验结果

3 结论

用微波萃取-GC/MS法分析牙膏中的二甘醇，无杂质干扰，且试剂用量少，操作简便，提取液无须严格净化便可进行分析，提高了分析速度。经基体标准加入回收实验，该分析方法的检出限、回收率、重复性和线性范围等多项技术指标均能满足牙膏中二甘醇的检测要求，有望用于实际样品的测定。

[1]Anne F E，Clindy M，M，Yvonne G D，et al.Ethylene glycol poisoning： toxicokinetic and analytical factors affecting labora tory diagnosis[J].Clin Chem，1998，44： 168-177.

[2]Ferrari L A，Giannuzzi L.Clinical parameters，postmortem analysis and estimation of lethal dose in victims of a massive in toxication with diethylene glycol[J].Foren Sci Int，2005，153（1）：45-51.

[3]Lawrence J F，Chadha R K，Lau B P Y，et al.Simplified routine method for the determination of diethylene glycol in wines by capillary gas chromatography with flame ionization detection[J].Journal of Chromatography，1986，367：213-216.

[4]沈孝英，蔡萍，唐春元，等.二甘醇的气相色谱测定法[J].劳动医学，1997，14（4）：229-231.

[5]俞如英，朱维华.毛细管气相色谱法测定药用甘油中乙二醇和二甘醇[J].药物分析杂志，1998，18：200-201.

[6]孙建文，彭志妮.气相色谱法测定牙膏中二甘醇的含量[J].理化检验-化学分册，2009，45（4）：446-447.

ANALYSIS OF DIETHYLENE GLYCOL IN TOOTH-PASTES USING MICROWAVE EXTRACTION AND GC/MS

WAN Xin-jun
（Department of Chemistry and Materials Science，Chaohu College，Chaohu Anhui 238000）

A rapid and accurate method was developed for the analysis of diethylene glycol in tooth-pastes.Diethylene glycol was extracted from toothpastes and analyzed by GC/MS with microwave extraction.The effects of extraction conditions were investigated and the optimized analytical conditions are as follows： extraction time，solvent and temperature was selected as 20min，ethanol and 120oC，respectively.The method detection limit of is 0.4 mg/L in range of 1mg/L～500mg/L，relative standard deviation was 3.22%，and the spiked standard recoveries were between 93%～105%.

microwave extraction； GC/MS； diethylene glycol； toothpastes

O657.7

A

1672－2868（2010）06－0073－04

2010－09-23

安徽省教育厅自然科学基金（项目编号：KJ2008B14ZC）；教育部高等学校特色专业建设项目（项目编号：TS12159）

万新军（1965-），男，安徽无为人。教授，研究方向：有机电化学和有机电合成。

责任编辑：宏 彬