气相色谱–质谱法测定芹菜中6 种增塑剂

2020-11-24唐莲仙仇荷洁李春松包晓君陈勇

化学分析计量 2020年6期

唐莲仙，仇荷洁，李春松，包晓君，陈勇

(1.金华市计量质量科学研究院，浙江金华 321000； 2.河北大学，河北保定 071002；3.金华市食品药品检验检测研究院，浙江金华 321000)

邻苯二甲酸酯(PAEs)类是约30 种化合物的总称［1］，一般为无色油状粘稠液体，通常由邻苯二甲酸与各种醇类酯化制得，主要用作塑料增塑剂，其中邻苯二甲酸二乙基己酯(DEHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸丁二卞酯(BBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(DINP)、邻苯二甲酸二异癸酯(DIDP)和邻苯二甲酸二正辛酯(DNOP)是6 种常用的邻苯二甲酸酯类增塑剂。增塑剂与塑料是通过氢键和范德华力相连接，彼此之间结合不紧密，极易从塑料中迁移至环境［2–5］，造成土壤、水体、食物等污染。邻苯二甲酸酯类水解半衰期较长，容易富集于脂肪组织中，从而导致人体内残留高浓度的PAEs。蓄积在体内的PAEs 可干扰内分泌系统［6–12］，损害生殖系统功能。邻苯二甲酸酯类对人体健康带来的潜在危害已引起人们高度重视，国际上对PAEs 的禁用呼声越来越高。

芹菜在我国有着悠久的种植历史和大范围的种植面积，是人们常吃的蔬菜品种之一。随着我国社会的发展，消费者对食品安全要求越来越高，尤其在种植过程中，空气、土壤、地膜、大棚膜和包装食品材料等含有增塑剂，易向芹菜中迁移或造成污染，该问题受到消费者的广泛关注［13–16］。目前国家标准体系中，有关芹菜中增塑剂还没有限量要求和检测方法标准，芹菜中增塑剂的检测方法也未见相关文献报道。笔者以正己烷为提取溶剂，经超声萃取，建立了气相色谱–质谱联用法测定芹菜中6 中增塑剂含量的分析方法。该方法简便快速，准确度高，检出限低，可用于芹菜中增塑剂的检测，为后期开展芹菜中增塑剂检测方法研究和相关标准制定提供参考。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

气相色谱–质谱仪：Agilent 7890B／5977B 型，美国安捷伦科技有限公司；

超纯水器：Mill-Q 型，美国密理博公司；

分析天平：BAS224S 型，感量为0.1 mg，德国赛多利斯集团；

离心机：Z–216MK 型，德国贺默公司；

超声波提取震荡反应器：Scientz-800CQ 型，宁波新芝生物科技股份有限公司；

漩涡混匀器：Vortex Genius3 型，德国IKAWerke 公司；

DEHP，DBP，BBP，DINP，DIDP，DNOP 混合标准溶液：质量浓度均为1 000 μg／mL，编号为BWT 9501–1000，基质为正己烷，北京坛墨质检科技有限公司；

乙腈、正己烷、乙酸乙酯：色谱纯，德国默克公司；

实验用水为超纯水。

1.2 溶液配制

混合标准储备溶液：2.0 μg／mL，精密移取6种增塑剂混合标准溶液1.0 mL，置于500 mL 容量瓶中，用正己烷稀释并定容至标线，摇匀。

系列混合标准工作溶液：分别移取0，0.1，0.25，0.5，1.0，2.5，5.0，10 mL 混合标准储备溶液，置于8只10 mL 容量瓶中，以正己烷稀释并定容至标线，配制成6 种增塑剂的质量浓度均分别为0，0.02，0.05，0.1，0.2，0.5，1.0，2.0 μg／mL 的系列混合标准工作溶液。

1.3 仪器工作条件

1.3.1 色谱

色谱柱：DB–5MS 毛细管色谱柱(15 m×0.25 mm，0.50 μm，美国安捷伦科技有限公司)；载气：氦气(纯度不小于99.999%)，流量为1.0 mL／min；进样口温度：280℃；进样体积：1 μL；进样方式：不分流进样；柱箱升温程序：起始温度为60℃保持1 min，以20℃／min 升温至220℃保持1.0 min，然后以5℃／min 升温至250℃保持1.0 min，最后以20.0℃／min 升温至280℃保持20.0 min；溶剂切除时间：7 min。

1.3.2 质谱

传输线温度：240℃；四级杆温度：150℃；离子源：电子离子源(EI)；电离能：70 eV，离子源温度：210℃；采集模式：SCAN／SIM 同时采集；6 种增塑剂保留时间、定量离子和特征离子见表1。

表1 6 种增塑剂保留时间、定量离子和特征离子

1.4 实验方法

1.4.1 样品采集

分别于12 月份和次年2 月份在A，B 两个芹菜种植基地各采集3 个批次，共12 个芹菜样品，装于布袋中备用。

1.4.2 样品提取与净化

芹菜样品经冷冻粉碎成糊状后，准确称取0.25 g 于10 mL 玻璃试管中，加入4 mL 超纯水，涡旋均匀，再加入3 mL 正己烷，涡旋1 min，超声提取30 min，以3 000 r／min 转速离心20 min，取上清液，待测。同法制备试剂空白，扣除干扰。

2 结果与讨论

2.1 样品采集

邻苯二甲酸酯类物质广泛存在于环境中，样品采集、包装、运输、粉碎、萃取、净化、离心等所有操作应避免采用与塑料有关的器皿，选用不锈钢和玻璃器皿。使用前用超纯水清洗，正己烷淋洗，并于105℃烘箱中烘烤12 h 以上。

2.2 萃取溶剂选择

邻苯二甲酸酯类化合物属于弱极性化合物，根据相似相容原理，宜选用极性小的溶剂作为萃取溶剂。按1.4.2 样品处理方法，分别考察乙腈、环己烷和乙酸乙酯–环己烷(体积比为1∶1) 3 种常用溶剂的萃取效果。结果表明，乙腈的提取溶液较环己烷和乙酸乙酯–环己烷溶液的颜色浅，共萃物质少，较多亲脂性化合物未被提取，且乙腈的价格较贵，毒性较强；环己烷和乙酸乙酯–环己烷提取后的溶液颜色接近。在1.3 仪器工作条件下对3 种溶剂的提取液进行测定，回收率相差不大，考虑到乙腈的毒性较大，环己烷毒性小，结合GB 31604.30–2016，最终选择环己烷作为萃取溶剂。

2.3 提取溶剂用量选择

选择同一种芹菜样品，加入一定量质量浓度为1.0 μg／mL 的混合标准工作溶液，按1.4.2 样品处理方法，分别加入1，2，3，4，5 mL 正己烷超声提取，在1.3 仪器工作条件下进行测定。结果表明，随着正己烷加入量的增加，各增塑剂响应信号强度增加，当正己烷加入量大于3 mL 时，各增塑剂响应信号强度基本达到平衡，所以选择提取溶剂用量为3 mL。

2.4 超声时间选择

按1.4.2 样品处理方法，分别超声提取10，20，30，40，50 min，离心后取上清液，在1.3 仪器工作条件下进行测定。结果表明，随着超声时间的延长，各增塑剂响应信号强度增加，当超声时间超过30 min时，各增塑剂响应信号强度基本达到平衡，故选择超声萃取时间为30 min。

2.5 线性方程与检出限

在1.3 仪器工作条件下，分别对1.2 中的系列混合标准工作溶液进行测定，以各待测增塑剂的质量浓度(X)为横坐标，以定量离子响应色谱峰面积(Y)为纵坐标，绘制标准工作曲线，计算线性方程和相关系数。以3 倍信噪比所对应的待测增塑剂含量作为方法检出限。6 种增塑剂的线性范围、线性方程、相关系数及检出限见表2。