液液分散微萃取/GC-MS法測定嬰幼兒一次性用品中5種致敏原物質(zhì)

黨 華，劉冬虹，李澤榮，吳玉鑾，王 斌，董 浩，冼燕萍

(廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院，廣州 廣東 511447)

實驗技術(shù)

液液分散微萃取/GC-MS法測定嬰幼兒一次性用品中5種致敏原物質(zhì)

黨 華，劉冬虹，李澤榮，吳玉鑾，王 斌*，董 浩，冼燕萍

(廣州質(zhì)量監(jiān)督檢測研究院，廣州 廣東 511447)

建立了同時測定嬰幼兒一次性用品中5種致敏原物質(zhì)(檸檬烯、沉香醇、檸檬醛、乙酸芐酯和肉桂醛)的分散液液微萃取/氣相色譜-質(zhì)譜(DLLME/GC-MS)檢測方法。樣品經(jīng)乙腈浸泡提取、水分散和鹽析后用四氯化碳萃取濃縮，采用GC-MS測定，外標法定量。目標物在0.01～10 mg/kg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)在0.99以上。方法檢出限為0.01～0.1 mg/kg。加標回收率為78.7%～106%，相對標準偏差為2.4%～11.3%。該方法前處理簡單，靈敏度高，可滿足紙尿褲、嬰兒專用濕巾等一次性嬰幼兒用品中5種致敏原物質(zhì)的檢測要求。

嬰幼兒一次性用品；致敏原；液液分散微萃??；氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)

隨著人們生活水平的提高，紙尿褲、專用濕巾等嬰幼兒一次性衛(wèi)生用品在中國的使用率逐年增高。部分企業(yè)為了提高產(chǎn)品抗菌性能、掩蓋缺陷而在產(chǎn)品中添加香氣原料，但部分香氣原料有致敏性，由于嬰幼兒皮脂腺、汗腺尚未發(fā)育成熟，長期接觸會對嬰幼兒身體健康和成長發(fā)育產(chǎn)生不良影響。

檸檬烯是天然的香氣成分，對青霉菌和金黃色葡萄球菌具有良好的抑菌效果[1]；乙酸芐酯是制作茉莉香型香皂等洗滌用品的香氣原料，對眼睛和上呼吸道黏膜有刺激作用；檸檬醛、肉桂醛、沉香醇為歐盟化妝品76/768/EEC指令中指明的化妝品中致敏原，有可能引起嚴重的過敏反應(yīng)。目前針對紙尿褲的產(chǎn)品質(zhì)量衛(wèi)生標準有《GB/T 28004-2011 紙尿褲(片、墊)》、《GB 15979-2002 一次性使用衛(wèi)生用品衛(wèi)生標準》、《GB/T 20808-2006 紙巾紙(含濕巾)》，以上標準均未對上述可能存在的致敏成分的檢測方法和限量進行規(guī)定，因此有必要建立嬰幼兒一次性用品中5種致敏原物質(zhì)的檢測方法，進一步規(guī)范嬰幼兒的一次性用品市場。

目前致敏原物質(zhì)的檢測方法有氣相色譜法(GC)[2]、液相色譜法(HPLC)[3-5]和氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)[6-8]。氣相色譜法由于無法提供化合物的定性信息而應(yīng)用受限；液相色譜易受pH值影響，對最大吸收波長相近的待測物，其間易產(chǎn)生互相干擾；GC-MS采用電子轟擊源(EI)，使致敏原產(chǎn)生特征性的離子碎片，根據(jù)離子碎片信息可對化合物進行準確的定性和定量，從而實現(xiàn)致敏原的痕量檢測。

圖 1 5 種致敏原的化學結(jié)構(gòu)Fig.1 Chemical structures of 5 allergens

液液分散微萃取(DLLME)是一種新型的樣品技術(shù)，利用小體積萃取劑在分散劑作用下，形成萃取劑-分散劑-樣品溶液三相乳濁液體系，使分析物在樣品溶液及萃取劑之間快速達到分配平衡而完成萃取[9]，具有操作簡便、耗費有機溶劑少、富集倍數(shù)高和對環(huán)境友好等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于水體、玩具和食品中有害物質(zhì)的檢測[10-14]。

本文采用液液分散微萃取技術(shù)，針對紙尿褲、尿墊、兒童專用紙巾和濕巾等嬰幼兒一次性用品，優(yōu)化了提取溶劑、萃取劑種類和體積、鹽效應(yīng)等前處理條件，建立了檸檬烯、沉香醇、檸檬醛、乙酸芐酯和肉桂醛的液液分散微萃取/氣相色譜-質(zhì)譜分析方法。5種致敏原的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

7890A-5975C氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國安捷倫公司)，配EI源；渦旋混勻器(德國IKA公司)；離心機(德國Eppendorf公司)。

檸檬烯、沉香醇、檸檬醛、乙酸芐酯、肉桂醛標準品(純度均大于99%，德國Dr.Ehrenstorfer公司)；乙腈、四氯化碳(色譜純，美國Fisher公司)，氯化鈉(分析純，廣州化學試劑廠)，實驗用水為超純水(18.2 MΩ·cm)。

1.2 標準溶液的配制

用乙腈分別將檸檬烯、沉香醇、檸檬醛、乙酸芐酯和肉桂醛配成濃度為100 mg/L的標準儲備液。分別吸取適量5種化合物標準儲備液，用乙腈配成濃度為10 mg/L的混合標準溶液,置于-4 ℃保存。臨用前，以四氯化碳逐級稀釋成濃度為0.01，0.05，0.1，0.2，0.5，1.0 mg/L的標準工作溶液。

1.3 樣品的制備與處理

1.3.1 樣品制備以橫斷方式剪取足夠量的樣品。隨機取紙尿褲完整樣品1片，裁剪為2 cm×2 cm×2 cm大小，保留吸水樹脂顆粒；尿墊(隨機取完整樣品1片)、兒童專用紙巾和濕巾(隨機取適量多片樣品)裁剪為2 cm×2 cm大?。徊眉艉蟮臉悠坊旌暇鶆?，待取樣。

1.3.2 樣品處理取1 g 剪碎的樣品于50 mL 塑料離心管中，加入10 mL乙腈，渦旋10 min。用移液槍準確吸取1 mL提取溶液于10 mL尖底塑料離心管中，加入5 mL水和0.1 g氯化鈉，渦旋混合后迅速加入100 μL四氯化碳，渦旋2 min，4 000 r/min離心3 min。用微量注射器抽取離心管底部的四氯化碳液滴，取1.0 μL注入GC-MS進行測定。

1.4 實驗條件

1.4.1 色譜條件色譜柱：HP-INNOWAX毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；進樣口溫度：260 ℃；色譜柱升溫程序：起始柱溫60 ℃保持3 min，以10 ℃/min升至230 ℃，保持2 min，再以20 ℃/min升至260 ℃，保持2 min；載氣為高純氦氣(純度≥99.999%)；流速為1.0 mL/min，恒流；進樣量：1 μL，分流模式，分流比10∶1，傳輸線溫度為260 ℃。

1.4.2 質(zhì)譜條件離子源：EI，70 eV；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；選擇離子監(jiān)測(SIM)模式。SIM模式離子碎片分組情況見表1，目標分析物的參考保留時間、定性和定量離子碎片見表2。

表1 GC-MS分析方法SIM分組參數(shù)

圖2 提取溶劑對待測物提取效果的影響Fig.2 Effect of extraction solvent on extraction efficiencies of five analytes

2 結(jié)果與討論

2.1 提取溶劑的優(yōu)化

本研究的5種待測物均易溶于甲醇、乙腈等有機溶劑，因此考察了甲醇、丙酮、乙腈、甲醇-丙酮(1∶1)和甲醇-丙酮(2∶1)為提取溶劑時對待測物的提取效果，以嬰幼兒紙尿褲為例，實驗結(jié)果見圖2。由圖2可知，乙腈對紙尿褲中檸檬烯、沉香醇和乙酸芐酯的回收率比其他溶劑高；對檸檬醛和肉桂醛的回收率均穩(wěn)定在(100±5)%，因此選取乙腈作為提取溶劑。

2.2 萃取溶劑的優(yōu)化

萃取溶劑需選擇與提取溶劑互不相溶，密度比提取溶劑大，對化合物具有良好提取效果的溶劑。本研究取1 mL乙腈提取溶液，加入5 mL水進行分散，形成的兩種混合溶劑的密度約為0.962 kg/L，考察了常用的四氯化碳(密度1.59 kg/L)、氯仿(密度1.48 kg/L)、二氯甲烷(密度1.33 kg/L)作為萃取劑的萃取效果。結(jié)果顯示，由于二氯甲烷沸點較低，易揮發(fā)，萃取液體積變化大而無法保證良好的重現(xiàn)性；四氯化碳的提取效率(78.5%～92.5%)比氯仿(56.8%～71.9%)高，因此選取四氯化碳為樣品溶液中待測物的萃取溶劑。

2.3 分散劑體積的優(yōu)化

本研究選用乙腈為樣品提取溶劑，四氯化碳為萃取劑，由于5種待測物在兩種溶劑中均有較高的溶解度，乙腈易與四氯化碳形成“萃取競爭”，需加入分散劑對乙腈進行分散。分散劑應(yīng)與乙腈互溶而與四氯化碳不相溶，通過降低乙腈的體積分數(shù)以達到抑制溶劑競爭的目的。水與乙腈互溶、與四氯化碳不互溶，在分相時又能形成兩相，并且對目標化合物的分析不產(chǎn)生干擾[15]，是良好的分散劑。本研究考察了水體積為2，4，5，8，10 mL時四氯化碳的萃取效果。實驗結(jié)果表明，隨著水體積的增加，5種待測物的響應(yīng)有所增加，水體積為5 mL和8 mL時，沉香醇、檸檬醛、乙酸芐酯的響應(yīng)值最高且相近，檸檬烯和肉桂醛在水體積為5 mL時響應(yīng)最高。但隨著四氯化碳-乙腈-水總體積的增加，5種待測物在體系中的分散程度增大，從而導致四氯化碳的萃取效率降低。因此實驗選取分散劑為5 mL水。

2.4 離子強度的優(yōu)化

溶液的離子強度對萃取效率的影響主要通過鹽析和離子的靜電相互作用[16]，并由兩者共同作用最終影響目標物在水和萃取劑之間的分配系數(shù)，從而影響萃取效率[17]。本研究考察了樣品中NaCl添加量(0.05，0.1，0.12，0.2，0.5，1.0 g)對萃取效率的影響。NaCl添加量在0.05～0.5 g時，100 μL萃取劑的回收體積為90 μL，NaCl添加量為1.0 g時，100 μL萃取劑的回收體積為120 μL。實驗結(jié)果顯示，隨著NaCl添加量的增加，致敏原的響應(yīng)值逐漸降低，檸檬烯的響應(yīng)值在添加0.12 g NaCl時下降26%。NaCl添加量為1 g時，由于溶液趨于飽和，乙腈在水中溶解度降低而使萃取劑的回收體積增加，導致待測物的濃縮倍數(shù)降低，檢出限提高。綜合考慮，選取NaCl添加量為0.1 g。

在上述優(yōu)化條件下，5種致敏原的提取離子色譜圖見圖3。

圖3 5種致敏原的提取離子色譜圖(100 μg/kg)

2.5 線性關(guān)系與檢出限

按“1.2”方法配制5種致敏原的混合標準工作溶液，在優(yōu)化條件下測定，以各待測物的峰面積(y)對相應(yīng)的質(zhì)量濃度(x，mg/L)繪制線性回歸曲線。以各待測物3倍信噪比(S/N=3)的響應(yīng)值對應(yīng)的濃度作為儀器的檢出限(LOD)；在樣品中添加混合標準溶液，在優(yōu)化的實驗條件下進行處理和測定，以S/N=10計算方法的定量下限(MLOQ)。結(jié)果如表2所示。由表2可知，5種致敏原在0.01～10 mg/kg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.99，LOD為0.01～0.1 mg/kg,MLOQ為0.03～0.3 mg/kg。

表2 5種致敏原的質(zhì)譜分析條件、線性關(guān)系、檢出限及方法定量下限

*quantitative ion

2.6 方法回收率與精密度

以兒童專用濕巾為例，選取陰性樣品分別進行3個水平(MLOQ,2MLOQ,10MLOQ)的加標回收實驗，結(jié)果見表3。由表3可見，在添加濃度范圍內(nèi)，5種致敏原的平均回收率為78.7%～106%，相對標準偏差(RSD,n=6)為2.4%～11.3%。

表3 5種致敏原的回收率及相對標準偏差

2.7 實際樣品的測定

采用本方法對23款嬰幼兒一次性用品進行檢測，均未檢出5種致敏原成分。

3 結(jié) 論

本研究建立了同時測定嬰幼兒一次性用品中5種致敏原物質(zhì)的DLLME/GC-MS檢測方法。考察了提取溶劑種類、分散劑體積及鹽效應(yīng)對提取效果的影響，結(jié)果顯示，經(jīng)優(yōu)化的方法前處理簡單，靈敏度高，可滿足紙尿褲、嬰兒專用濕巾等一次性嬰幼兒用品中5種致敏原物質(zhì)的檢測要求。

[1] Huang Q J,Huang L H,Sun Z G.FoodSci.(黃巧娟,黃林華,孫志高.食品科學),2015，36(15):277-281.

[2] Jirovetz L,Buchbauer G,Ngassoum M B,Geissler M.Eur.FoodRes.Technol.，2002,(214):212-215.

[3] Shen X B,Chen W Q,Liu Z,Li H Y,Wang J,Zhang D L,Chen X Z.Chin.J.Anal.Lab.(沈瀟冰,陳萬勤,劉柱,李紅艷,王瑾,張東雷,陳小珍.分析試驗室),2013，32(12):97-100.

[4] Meng X S,Ma Q,Yuan H C,Bai H,Zhang Q,Guo X Y.J.Instrum.Anal.(孟憲雙，馬強，袁漢成，白樺，張慶，郭項雨.分析測試學報),2016，35(7):799-804.

[5] Xia E Q,Song Y,Ai X X,Guo Y J,Xu X R,Li H B.Molecule，2010，(15):4890-4897.

[6] Yu R P,Wang L P,Wu S F,Che J S,Liu Y M.Chin.J.Anal.Chem.(虞銳鵬,王利平,吳勝芳,車金水,劉楊岷.分析化學),2010,38(9):1349-1352.

[7] Cui S H,Niu Z Y,Zhang X M,Qin L Y,Luo X.J.Chin.MassSpectrom.Soc.(崔淑華,牛增元,張曉梅,秦良勇,羅忻.質(zhì)譜學報),2016，37(2):163-172.

[8] Sánchez-Palomo E,Díaz-Maroto M C,Pérez-Coello M S.Talanta，2005，(66):1152-1157.

[9] Cao J P,Xie Q L,Zhou J M,Yi Z H.J.Instrum.Anal.(曹江平,解啟龍,周繼梅,易宗慧.分析測試學報),2015，34(5):616-624.

[10] Zhang H Y,Zhang Z J,Wang Z C,Liang Y H.Chin.J.Anal.Chem.(張紅醫(yī),張志軍,王子川,梁玉環(huán).分析化學),2013,41(12):1875-1880.

[11] Zhang H,Ge D D，Miao D R,Guo Q M,Bian J J,Zhao Q,Li X M.Chin.J.Anal.Lab.(張航,葛丹丹,繆德仁,郭慶美,卞健健,趙青,李曉梅.分析試驗室),2016,35(2):135-140.

[12] Vichapong J,Burakham R,Santaladchaiyakit Y,Srijaranai S.Talanta,2016，(155):216-221.

[13] Shamsipur M,Yazdanfar N,Ghambarian M.FoodChem.,2016，(204):289-297.

[14] Zhu X L,Hong S Q,Li P P,Gao Y,Liu Y G.J.Instrum.Anal.(朱曉蘭,洪深求,李盼盼,高蕓,劉淵根.分析測試學報),2012,31(3):351-354.

[15] Ma Y L,Chen L X,Ding Y J,Ming Y F,Li J H.Chin.J.Chromatogr.(馬燕玲,陳令新,丁養(yǎng)軍,明永飛,李金花.色譜),2013,31(2):155-161.

[16] Zhang Y,Chen L,Huang X J,Yuan D X.Chin.J.Anal.Chem.(張詠,陳蕾,黃曉佳,袁東星.分析化學),2015,43(9):1355-1341.

[17] Li J,Xu L Y,Xue S W,Xu L.Chin.J.Chromatogr.(李建,徐蘭英,薛舒文,徐麗.色譜),2014,32(10):1138-1143.

Determination of 5 Allergens in Disposable Product for Infants by Liquid-Liquid Micro-extraction Combined with GC-MS

DANG Hua，LIU Dong-hong，LI Ze-rong，WU Yu-luan，WANG Bin*,DONG Hao，XIAN Yan-ping

(Guangzhou Quality Supervision and Testing Institute,Guangzhou 511447,China)

A new method was developed for the determination of 5 allergens(cinene,linalool,citral,benzyl acetate,cinnamaldehyde) in disposable product for infants by liquid-liquid micro-extraction combined with GC-MS.Samples were extracted with acetonitrile.The extract was dispersed with water,salted out with NaCl,and concentrated with tetrachloromethane(CCl4).The analytes were detected by GC-MS with the external standard method.The calibration curves were linear in the range of 0.01-10 mg/kg,wtih correlation coefficients more than 0.99.The detection limits were in the range of 0.01-0.1 mg/kg.The spiked recoveries were in the range of 78.7%-106%,with RSDs of 2.4%-11.3%.The result comfirmed that the method was accurate,rapid and sensitive,and was suitable for the determination of 5 allergens in disposable product for infants.

disposable product for infants;allergen;liquid-liquid micro-extraction;GC-MS

10.3969/j.issn.1004-4957.2017.01.022

2016-06-12；

2016-09-12

國家質(zhì)檢總局科技計劃項目(2015QK157)

*通訊作者：王 斌,工程師,研究方向：色譜-質(zhì)譜檢測方法,Tel：020-82022322，E-mail：fastwind1987@163.com

O657.71

A

1004-4957(2017)01-0127-05