用負(fù)APCI源的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定牙膏中二甘醇的方法研究

鄭建國 王瓚 余雯靜 施軍 陳明

(1.揚(yáng)州出入境檢驗檢疫局江蘇揚(yáng)州225009;2.蘇州出入境檢驗檢疫局)

用負(fù)APCI源的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定牙膏中二甘醇的方法研究

鄭建國1王瓚1余雯靜2施軍1陳明1

(1.揚(yáng)州出入境檢驗檢疫局江蘇揚(yáng)州225009;2.蘇州出入境檢驗檢疫局)

本文提出一種采用負(fù)APCI源的LC-MS-MS測定牙膏中二甘醇含量的方法。在選定的條件下,該方法檢出限為1ug/L,線性范圍為5.00ug/L～500ug/L,在該濃度范圍內(nèi)測定的重復(fù)性RSD在2.5%～1.1%之間。該方法無需改裝儀器,無需特殊流動相,操作簡單,易于推廣,極具實用價值。

二甘醇;牙膏;負(fù)APCI源;液質(zhì)聯(lián)用

1 前言

二甘醇(diethylene glycol,DEG)又名乙二醇醚或二乙二醇醚,分子式HO-CH2-CH2-O-CH2-CH2-OH,為無色、無嗅、略具回味苦的粘稠液體,與水、低脂肪醇混溶,難溶于苯、甲苯和四氯化碳等。在我國的日用化學(xué)品生產(chǎn)中,DEG作為保濕劑得到廣泛應(yīng)用,如在牙膏生產(chǎn)中,DEG是一種有效的保濕增溶劑,能夠使牙膏中的成分遇水后迅速溶化,提高牙膏品質(zhì)。但是,DEG具有一定的毒性,人體大量攝入后,能引起嚴(yán)重的中樞系統(tǒng)、消化系統(tǒng)損害和急性腎衰竭,從而導(dǎo)致中毒、昏迷、甚至死亡,原因是DEG在體內(nèi)會被醇脫氫酶等氧化成毒性更大的產(chǎn)物2-羥基-乙氧基乙酸。2007年7月11日,國家質(zhì)檢總局發(fā)出《關(guān)于禁止用二甘醇作為牙膏原料的公告》,要求禁止含DEG成分的牙膏產(chǎn)品出口和進(jìn)口。

氣相色譜及氣質(zhì)聯(lián)用法常用作測定牙膏中DEG的方法[1～4];丁健樺等曾報道用自行研制的電噴霧萃取電離源(EESI)和LTQ XL離子阱質(zhì)譜儀耦合測定牙膏中DEG[5];羅奇志等曾報道用配ESwI源的AB I2000液質(zhì)聯(lián)用儀測定人血及尿中的DEG[6]。本文報告的方法在測定靈敏度、重復(fù)性、線性范圍以及方便快捷等方面,都比現(xiàn)有報道的氣相色譜法及氣質(zhì)聯(lián)用結(jié)果更好,而采用負(fù)APCI源的LC-MS-MS方法檢測牙膏中DEG的含量,更尚未見報道。

2 材料與方法

2.1 材料

2.1.1 儀器

液質(zhì)聯(lián)用儀:TSQ QUANTUM,美國熱電公司;液相色譜柱:Luna 5um c18 100A,250x4.6mm,美國菲羅門公司。

2.1.2 試劑

DEG標(biāo)準(zhǔn)品:色譜純,美國色譜科公司。

2.2 方法

2.2.1 儀器操作條件

離子源:負(fù)APCI;放電電流:4uA;毛細(xì)管溫度:300℃;蒸發(fā)溫度:280℃;掃描方式:SRM;母離子:107.40;子離子:89.40;掃描寬度(m/z):0.200u;掃描時間:0.5s;Q1及Q3分辨率:0.7 u FWHM;碰撞氣壓力:1mTor;鞘氣氣壓力:35;輔助氣壓力:5;進(jìn)樣量:10uL;流動相:100﹪甲醇,500uL/min;色譜柱:Luna 5um c18 100a,250x4.6x5。

2.2.2 工作曲線的繪制

準(zhǔn)確稱取DEG標(biāo)準(zhǔn)品200mg于200mL容量瓶,用甲醇定容。得儲備液1。此溶液濃度為1mg/mL。將該儲備液用甲醇逐級稀釋到1ug/mL,得儲備液2。將儲備液2用甲醇稀釋至5.00ug/L,10.0ug/L,50.0ug/L,100ug/L,500ug/L備用。采用上述實驗條件對各濃度標(biāo)液進(jìn)行LC-MS-MS測定,獲得色譜峰面積,繪制工作曲線。

2.2.3 樣品測定

稱取大約1g(精確到0.001g)樣品于50mL具塞比色管中,加入2g海砂,用玻棒攪拌混勻,加入甲醇,渦旋震蕩30s,常溫超聲20min后,用甲醇定容至25mL,經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾,濾液為待測樣品液。

將裝有上機(jī)測試液的樣品瓶置于液質(zhì)聯(lián)用儀的自動進(jìn)樣器中,在上述測試條件下進(jìn)行測試,讀取峰面積并依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線定量,計算樣品中DEG含量。若上機(jī)測試液濃度高于500ug/L,則根據(jù)情況將待測樣品液稀釋適當(dāng)倍數(shù)后再行測定。

3 結(jié)果與討論

3.1 離子化及掃描方式的選擇

由于DEG具有一定酸性,在正離子模式下一般較難獲得穩(wěn)定的質(zhì)子化分子離子,所以若使用甲醇、乙腈、水等一般的液相色譜流動相,則DEG在正、負(fù)ESI源和正APCI源上均不能產(chǎn)生有效的質(zhì)譜信號;而在負(fù)APCI源上,以SRM掃描方式,以DEG分子離子(107.40)為母離子,可得到靈敏、穩(wěn)定的碎片峰89.4。故本實驗采用負(fù)APCI源,選擇母離子為107.4,子離子為89.4,見圖1。

圖1 DEG總離子流圖和離子質(zhì)譜圖

3.2 放電電流的選擇

改變放電電流的大小,比較DEG碎片峰m/z89.4的靈敏度和穩(wěn)定性,發(fā)現(xiàn)隨著放電電流從1uA增加到6uA,DEG碎片峰m/z89.4的響應(yīng)值開始較快上升,達(dá)到3 uA以后變化趨于緩慢,4 uA以后略有下降,最終確定放電電流為4uA,見圖2。

圖2 放電電流

3.3 毛細(xì)管溫度的選擇

加熱毛細(xì)管的作用主要是為了幫助小液滴脫除溶劑,當(dāng)加熱溫度在200℃以下時,去溶劑效果不好,因此離子信號強(qiáng)度較低;當(dāng)溫度高于350℃時,加熱的高溫毛細(xì)管又會引起DEG的熱裂解(DEG的燃點(diǎn)為351.19℃),因此離子信號強(qiáng)度也降低;考察離子信號強(qiáng)度在200～350℃之間隨溫度改變而變化的情況,最終確定毛細(xì)管溫度為300℃。見圖3。

圖3 毛細(xì)管溫度

3.4 蒸發(fā)溫度的選擇

蒸發(fā)溫度對信號強(qiáng)度的影響與毛細(xì)管溫度的影響相似,最終確定蒸發(fā)溫度為280℃。見圖4。

圖4 蒸發(fā)溫度對響應(yīng)值的影響

3.5 檢出限及測定限

用本文所述方法測定濃度為5.00ug/L,10.0ug/L,50.0ug/L,100ug/L,500ug/L的標(biāo)液,得到信號強(qiáng)度與濃度的回歸方程為Y=472.97X+17.53(R2=0.999),可見使用本法測定DEG,在5.00ug/L～500ug/L濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。當(dāng)信噪比(S/N)等于3時,本法檢出限為1μg/L,低于GB/T21842-2008的方法檢出限(氣相色譜法為0.05g/kg,氣相色譜-質(zhì)譜法為0.03 g/kg)[1]。

3.6 回收率及精密度

在1g不含DEG的牙膏中添加不同質(zhì)量的DEG,按實驗方法測定,結(jié)果見表1。

表1 回收率與精密度數(shù)據(jù)

3.7 牙膏樣品的測定

分別采用本法和GB/T21842-2008中的氣質(zhì)聯(lián)用法對市售牙膏中的DEG進(jìn)行檢測,結(jié)果見表2。

表2 本法與氣質(zhì)聯(lián)用法測定市售牙膏樣品中DEG含量的結(jié)果比較

4 結(jié)論

采用負(fù)APCI源的LC-MS-MS法測定牙膏中DEG的含量,方法的靈敏度、精密度、測定線性范圍等指標(biāo)均優(yōu)于目前常用的氣相色譜或氣質(zhì)聯(lián)用法,該方法無需改裝儀器,無需復(fù)雜流動相,操作簡單,易于推廣,極具實用價值。

[1] GB/T21842-2008牙膏中二甘醇的測定[S].

[2] 蔣一昕,何堅剛,吳璟.氣相色譜法測定牙膏中的二甘醇[J].分析試驗室,2007,26(增刊):201～204.

[3] 金鵬飛,鄒定,何笑榮,等.氣相色譜-質(zhì)譜法快速測定牙膏中的二甘醇[J].分析試驗室,2008,27(11):81～84.

[4] 常宇文,吳曉宗,李偉,等.氣相色譜-質(zhì)譜法測定牙膏中的二甘醇[J].日用化學(xué)工業(yè),2008,38(2):125～127.

[5] 丁健樺,楊水平,劉清.電噴霧萃取電離質(zhì)譜快速測定牙膏膠體中的二甘醇[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報,2009,30(8):1533-1537.

[6] 羅奇志,戴開金.HPLC-MS/MS快速檢測人血及尿中二甘醇1例[J].中國法醫(yī)學(xué)雜志,2008,23(1):65.

Study of the Method of Determination of DEG in Teeth Paste by Negative APC I Source LC/M S/M S

Zheng Jianguo1,Wang Zan1,Yu Wenjing2,Shi Jun1,Chen Ming1

(1.Yangzhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Yangzhou,Jiangsu,225009;2.Suzhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau)

A method based on LC-MS-MS with negative APCI source was developed for the determination of the diethylene glycol(DEG)in toothpaste products.Under the optimized working conditions,the detection limit is 1ug/L,the linear range is 5.00ug/L-500ug/L.In this range the RSD of repeat detection is from 1.1%to 2.5%.This method need not changing the instrument and special mobile phase.The operation and the popularization are easy,and it is very practical.

Diethylene Glycol;Toothpaste;Negative APCI Source;LC-MS-MS

O657.63

江蘇出入境檢驗檢疫局科研項目(2008KJ09)