QuEChERS—HPLC快速测定透明塑料饭盒中的5种邻苯二甲酸酯

彭苏考，刘宏文，焦琳娟

（韶关学院 化学与环境工程学院， 广东 韶关 512005）



QuEChERS
—HPLC快速测定透明塑料饭盒中的5种邻苯二甲酸酯

彭苏考，刘宏文*，焦琳娟

（韶关学院 化学与环境工程学院， 广东 韶关 512005）

摘要：建立了同时检测塑料饭盒中5种邻苯二甲酸酯类化合物的QuEChERS-HPLC分析方法.Qu EChERS 前处理方法以乙腈—甲基叔丁基醚（7∶3，V/V）为提取溶剂，PSA和MgSO4为净化材料；分析液经C18色谱柱反相分离，乙腈-水为流动相梯度洗脱.在优化的实验条件下，5种目标分析物均有良好的线性相关性，线性相关系数均大于0.999 7；回收率为74.0%～120%，相对标准偏差为1.6%～8.4%；方法的检出限均小于0.078 mg/L.

关键词：邻苯二甲酸酯；QuEChERS；高效液相色谱；透明塑料饭盒

邻苯二甲酸酯（PAEs）俗称塑化剂、增塑剂，被普遍应用于塑料制品，用来增加产品的柔韧性和强度.PAEs属环境荷尔蒙，已成为全球性的主要环境有机污染物，它可造成内分泌失调，影响正常生育能力，在体内长期积累会导致畸形、癌变和突变.欧盟、美国、中国、日本等都将其列入“优先控制污染物名单”［1］.

透明塑料饭盒是近几年来日常生活中使用频率较高的塑料制品之一，在与食品的长期接触过程中，经过渗透、吸收、溶解等过程，PAEs会逐步迁移到食品当中，严重危害消费者的健康［2］.目前测定PAEs的样品前处理方法主要有液-液萃取（LLE）［3-4］、固相萃取（SPE）［5-6］、固相微萃取（SPME）［7-8］、微波萃取（MAE）［9-10］等.LLC、SPE和MAE需要消耗大量有机溶剂并且操作烦琐；SPME定量重复性差，且萃取头易碎、易裂.QuEChERS同上述四种前处理技术相比，因具有快速（quick）、简单（easy）、便宜（cheap）、高效（effective）、耐用（rugged）和安全（safe）、无需特殊设备等优点，一经问世就受到分析工作者的普遍关注，发展十分迅速，现已成功地用于地表水［11］、白酒［12］、食品［13］中PAEs的分析，但尚未见其应用于塑料饭盒中PAEs检测的报道.本研究探讨了QuEChERS与高效液相色谱（HPLC）联用分析塑料饭盒中5种PAEs的可行性，并确定了该方法的最佳测定条件，旨在为塑料食品包装材料中PAEs的快速检测提供一种有效方法.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

LC-20A高效液相色谱仪（配PDA检测器，日本岛津公司）；砾鼎超纯水机（上海砾鼎水处理设备有限公司）；KQ32OOB超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）.

甲醇、乙腈、甲基叔丁基醚为色谱纯；无水MgSO4（使用前于650℃灼烧 4 h）、NaCl为分析纯；PSA粉购于阿法埃莎（中国）化学有限公司；C18粉购于美国安捷伦公司；实验用水为超纯水；塑料饭盒购于淘宝网.

邻苯二甲酸二正辛酯（DNOP）、邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二己酯（DHXP）、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯（DEHP）、邻苯二甲酸二异丁酯（DIBP），浓度均为0.125 g·mL-1，购于德国Dr.Ehrenstorfer公司.

125 mg·L-1混合标准储备溶液：分别准确移取DOP、DMP、DHP、DEHP、DIBP标准溶液各100 μL于1 只100 mL容量瓶中，甲醇定容、摇匀后，置于冰箱中冷藏备用.

1.2 色谱条件

Innoval ODS-2色谱柱（4.6 mm×150 mm×5.0 μm）；PDA检测器，检测波长224 nm；流动相：A为水，B为乙腈；总流速:1.0 mL·min-1；梯度洗脱程序为0～8 min：60%B；8～26 min：85%B；26～31 min：60%B；柱温:40℃；进样量20 μL.

1.3 样品提取和净化

实验用玻璃器皿洗净后，用超纯水淋洗3次，丙酮浸泡1 h，200℃下烘干2 h，最后冷却至室温备用.称取剪碎后的透明塑料饭盒料0.800 0 g，加入4.0 mL乙腈—甲基叔丁基醚（7∶3，V/V），1.0 g MgSO4和0.4 g NaCl，振荡提取20 min后，离心5 m in.取上层清液于净化管中（已加入20 mg PSA粉和30 mg MgSO4），振荡2 min，再离心2 min，然后将上层清液氮吹至近干，用乙腈定容至1.0 mL，用HPLC检测.

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的优化

实验考察了甲醇/水、乙腈/水两种不同体系的流动相，发现采用乙腈/水体系时基体干扰小，峰形较好，拖尾较少.

实验中进一步研究了乙腈/水体系的比例以及流速对邻苯二甲酸酯分离效果的影响.由图1可知，当流动相的流速控制在1.0 mL·min-1，梯度洗脱程序为0～8 min：60%B；8～26 min：85%B；26～31 min：60%B，5种邻苯二甲酸酯能完全分离，而且峰形对称.

图1 邻苯二甲酸酯混合标样色谱图

经单一标样确认，DMP的出峰时间为4.7～4.8 min；DHXP的出峰时间为6.4～6.6 min；DIBP的出峰时间为13.1～13.2 min；DEHP的出峰时间为22.8～23.0 min；DNOP的出峰时间为24.4～24.6 min.

2.2 提取溶剂的优化

实验考察了乙腈、乙腈—叔丁基甲醚（9:1，V/V）、乙腈—叔丁基甲醚（7:3，V/V）、乙腈—叔丁基甲醚（5:5，V/V）4种不同提取剂对提取效果的影响.结果表明：乙腈—甲基叔丁基醚体积比为7:3时，萃取效果最好.

2.3 净化吸附剂的优化

在QuEChERS净化方法中，PSA、C18、石墨化炭黑（GCB） 和MgSO4是常用的吸附剂.PSA可去除提取液中的脂类和糖类物质，C18具有良好的除脂能力，无水 MgSO4可有效去除提取液中残留的水，GCB通常用于除去植物提取液中的色素成分，但对含苯环官能团的化合物有较强的吸附作用.考虑到本次实验对象是透明塑料饭盒中的邻苯二甲酸酯，故只选取PSA、C18和MgSO4作为净化吸附剂进行优化.在同一加标浓度的样品提取液中，分别加入6个不同组合的吸附剂（10 mg PSA+ 30 mg MgSO4；5 mg PSA+5 mg C18+ 30 mg MgSO4；10 mg C18+ 30 mg MgSO4；15 mg PSA+ 30 mg MgSO4；20 mg PSA+ 30 mg MgSO4；25 mg PSA+ 30 mg MgSO4）进行研究.结果表明，含有 C18吸附剂的回收率都比较低，可能是C18对邻苯二甲酸酯有一定的吸附，并且随着PSA粉用量的增加，目标物的回收率也随之下降.所以，选择10 mg PSA+ 30 mgMgSO4为最佳净化剂.

2.4 方法评价

2.4.1 线性方程和检出限

用超纯水将邻苯二甲酸酯混合标准储备液逐级稀释为0.04～82.5 mg·L-1范围内的标准溶液，在优化的实验条件下进行提取、净化和测定.以峰面积（Y）为纵坐标，质量分数X（mg·L-1）为横坐标绘制线性回归方程，检出限按S/N=3估算，结果见表1.

表1 线性回归方程、相关系数和检出限（n=5）

2.4.2 样品分析

按照1.3处理样品，在优化的实验条件下，用高效液相色谱平行测定5次，其中DMP为0.560 mg·kg-1、DHXP为6.48 mg·kg-1、DIBP为12.8 mg·kg-1、DEHP为1.01 mg·kg-1、DNOP为0.69 mg·kg-1.对照 《食品容器、包装材料用添加剂使用卫生标准》（GB9685—2008）中规定的限量（DEHP≤1.5 mg·kg-1），本实验所测定的塑料饭盒中DEHP没有超标.其他能检测出PAES（DMP、DHXP、DIBP、DNOP）在GB9685—2008中没有列出限量，但测得值最高的DIBP在美国和欧盟是不允许使用的，可见，本次实验所测定的塑料饭盒存在一定的安全隐患.

2.4.3 加标回收实验

在优化的实验条件下，对样品进行加标回收实验.以平均回收率表示方法的准确度，相对标准偏差表示方法的精密度，结果见表2.

由表2可知，5 种邻苯二甲酸酯的加标回收率在74.0%～120% 之间，相对标准偏差在1.6%～8.4%之间.表明该方法具有较高的准确度和精密度，能满足塑料包装材料中邻苯二甲酸酯检测的要求.

表2 加标回收实验（n=5）

3 结论

本实验将QuEChERS与高效液相色谱联用，分析塑料饭盒中的5种邻苯二甲酸酯类化合物，得到了较满意的结果.与吴青等人［14］采用GB/T21928-2008中的超声提取与高效液相色谱联用同时测定食品塑料包装材料中8种PAEs相比较，本实验在优化后的实验条件下：①检出限降低了两个数量级；②有机溶剂用量减少3/4；③实验时间缩短一半；④准确度、精密度、相关系数两种方法相当.可见，本实验方法简单、快速、环保，是检测塑料饭盒中低含量PAEs的一种有效方法.

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（责任编辑：邵晓军）

中图分类号：O657.7+2

文献标识码：A

文章编号：1007-5348（2016）02-0032-05

［收稿日期］2015-11-23

［基金项目］2014年地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目（201410576015）.

［作者简介］彭苏考（1994-），女，广东汕尾人，化学与环境工程学院学生；研究方向：有机配体合成.*通讯作者.

Fast Determination of 5 Phthalate esters（PAEs） in Transparent Plastic Food Lunch Box by QuEChERS- HPLC

PENG Su-kao， LIU Hong-wen，JIAO Lin-juan
（School of Chemistry and Environmental Engineering ，Shaoguan University， Shaoguan 512005，Guangdong，China）

Abstract:QuEChERS-HPLC was applied for simultaneous determination of 5 phthalates in transparent plastic food lunch box. The process was as follows: acetonitrile-Methyl tert-Butyl Ether（7:3，V/V） was used as extracting solvent and PSA（Primary secondary amine， N-propyl Ethylenediamine） and MgSO4was used as purifying agents for the pretreatment of extracted sample，and the extracts were separated on C18 cartridge column with mobile phase composed of acetonitrile-water by gradient elution. Under the optimum conditions， the calibration curves of 5 phthalates were in linear with the correlation coefficients above 0.999 7；the average recoveries were between 74.0% and 120%， and the relative standard derivations were between 1.6% and 8.4%， and the limit of detection （LOD）were below of 0.078 mg/L.

Key words:Phthalate Esters（PAEs）； QuEChERS； high performance liquid chromatography； transparent plastic food lunch box.