毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定水杯密封墊圈中N-亞硝胺的遷移量

嚴(yán)拯宇，牛倩倩，牟明瑤，劉廷生，曹志然，廖聲華

（1.中國(guó)藥科大學(xué)理學(xué)院，江蘇 南京 211198；2.中國(guó)藥科大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211198）

毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定水杯密封墊圈中N-亞硝胺的遷移量

嚴(yán)拯宇1，牛倩倩1，牟明瑤1，劉廷生2，曹志然2，廖聲華1

（1.中國(guó)藥科大學(xué)理學(xué)院，江蘇 南京 211198；2.中國(guó)藥科大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 211198）

建立毛細(xì)管氣相色譜法用于測(cè)定水杯密封墊圈中5種N-亞硝胺的遷移量。采用DB-5（30m×0.53mm，1.00μm）毛細(xì)管柱；程序升溫：38℃保持4min，以15℃/min的速率升至250℃保持4min；N2為載氣，流量為4.0mL/min；氫火焰離子化檢測(cè)器（FID），檢測(cè)器溫度為250℃；進(jìn)樣口溫度為280℃；進(jìn)樣量為1.0μL。以2-叔丁基對(duì)甲酚為內(nèi)標(biāo)，通過(guò)內(nèi)標(biāo)對(duì)比法計(jì)算樣品中5種N-亞硝胺的遷移量。在該色譜條件下，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺之間均能完全分離。此5種N-亞硝胺化合物分別在0.01～0.50，0.10～0.75，0.02～0.75，0.02～0.75，0.01～0.50mg/kg的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好（r2=0.9916～0.9955）；進(jìn)樣精密度（RSD）均小于5.0%（n=6）；平均回收率為88.9%～96.7%（RSD＜5.0%，n=9）。定量限分別為0.01，0.10，0.02，0.02，0.01 mg/kg（信噪比為10∶1）；檢測(cè)限分別為2.0，20，2.0，2.0，2.0 μg/kg（信噪比為3∶1）。采用本法測(cè)定3個(gè)廠(chǎng)家各2批水杯墊圈中N-亞硝胺的遷移量，均低于規(guī)定限度。該方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、靈敏、重復(fù)性好、成本低，可用于水杯墊圈中N-亞硝胺遷移量的檢測(cè)。

毛細(xì)管氣相色譜法；N-亞硝胺；遷移量；水杯墊圈

0 引 言

N-亞硝胺是一類(lèi)對(duì)人體有強(qiáng)致癌作用的N-亞硝基化合物，廣泛存在于腌制食品、煙熏食品及一些乳膠制品中，如氣球[1]、嬰幼兒奶嘴[2]、醫(yī)用手套[3]、玩具[4]等?；贜-亞硝胺對(duì)人體的強(qiáng)致癌作用，各國(guó)陸續(xù)頒布了關(guān)于N-亞硝胺限量的規(guī)定或指令，如1993年歐盟頒布的《關(guān)于彈性體或橡膠奶嘴和安撫奶嘴中釋放的N-亞硝胺和N-亞硝基化合物》指令中規(guī)定了由彈性體或橡膠所制成的奶嘴和安撫奶嘴中N-亞硝胺的遷移量的合格限量[2]。中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局與中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)于2009年聯(lián)合發(fā)布的GB/T 24153——2009《橡膠及彈性體材料 N-亞硝基胺的測(cè)定》[5]中規(guī)定了采用氣相色譜-質(zhì)量選擇檢測(cè)器（GC-MSD）測(cè)定橡膠及彈性體材料中12種N-亞硝胺含量的方法，該方法的檢測(cè)限為0.5mg/kg。

近年來(lái)，對(duì)N-亞硝胺化合物測(cè)定的方法不勝枚舉。2013年，楊榮靜等[6]用氣相色譜-正化學(xué)電離質(zhì)譜法檢測(cè)嬰兒奶嘴中N-亞硝胺物質(zhì)的遷移量。同年，楊寧等[7]采用雙填料固相萃取-高效液相色譜/質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)了腌菜中9種N-亞硝胺。2015年，王亞恩等[8]采用氣相色譜-正化學(xué)源離子阱質(zhì)譜法測(cè)定了飲用水中9種N-亞硝胺。上述方法均具有快速準(zhǔn)確、靈敏度高的特點(diǎn)，但是，由于需要使用質(zhì)譜儀等儀器，因而價(jià)格昂貴。

為了降低檢測(cè)成本，本研究采用了氣相色譜法測(cè)定水杯密封墊圈中的N-亞硝胺的遷移量，此法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確度高、成本低廉，適用于常規(guī)的水杯密封墊圈的質(zhì)量檢測(cè)。

1 儀器與試藥

1.1 儀 器

氣相色譜儀：安捷倫N6890氣相色譜儀，Agilent Chemstation工作站、FID檢測(cè)器；BP211D電子天平（北京賽多利斯公司）；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠(chǎng)）。

1.2 藥品和試劑

樣品水杯杯墊，1號(hào)廠(chǎng)家，批號(hào)141011，150111；2號(hào)廠(chǎng)家，批號(hào) 151002，151105；3號(hào)廠(chǎng)家，批號(hào)141209，141230）。

C18固相萃取小柱（安捷倫科技有限公司，10 mg/mL）；二氯甲烷 （國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，純度99.5%）；甲醇（江蘇漢邦科技有限公司，純度99.95%）；無(wú)水硫酸鈉（國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，純度99.0%）；2-叔丁基對(duì)甲酚（上海百靈威科技有限公司，純度98%）；N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺5種N-亞硝胺對(duì)照品均來(lái)源于上海百靈威科技有限公司，質(zhì)量濃度為100 μg/mL，溶劑為二氯甲烷；實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

2 方法與結(jié)果

2.1 色譜條件

色譜柱：DB-5（30 m×0.53 mm，1.00 μm）；程序升溫：初始溫度38℃保持4 min，以15℃/min的速率升至250℃并保持4 min；檢測(cè)器溫度為250℃；進(jìn)樣口溫度為280℃；載氣為氮?dú)?，流?.0mL/min；燃?xì)鉃闅錃?，流?0.0mL/min；助燃?xì)鉃榭諝?，流?50.0mL/min；進(jìn)樣體積為1.0μL。

2.2 溶液的制備

各對(duì)照品儲(chǔ)備液的制備：分別取5種N-亞硝胺對(duì)照品（100μg/mL）適量置于10mL量瓶中，即得各對(duì)照品儲(chǔ)備液（100μg/mL）。

0.5 mg/mL內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液的配制：精密稱(chēng)定 2-叔丁基對(duì)甲酚25.000 mg，置于50 mL容量瓶中，加入二氯甲烷適量溶解并定容，混勻后作為內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液。

混合對(duì)照品儲(chǔ)備液的配制：精密量取各對(duì)照品儲(chǔ)備液0.10mL，置于1mL容量瓶中，加二氯甲烷稀釋、定容，即得各對(duì)照品質(zhì)量濃度均為10 μg/mL的混合對(duì)照品儲(chǔ)備液。

混合對(duì)照溶液的配制：精密量取混合對(duì)照品儲(chǔ)備液0.10 mL置于1 mL容量瓶中，加入內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液0.10mL后用二氯甲烷稀釋至刻度，搖勻，即可。

為了模擬水杯密封墊圈中N-亞硝胺化合物的遷移，在楊榮靜等[9]測(cè)定嬰兒奶嘴中N-亞硝胺的遷移量時(shí)對(duì)嬰兒奶嘴的前處理基礎(chǔ)上，考慮到實(shí)際生活中水杯密封墊圈N-亞硝胺化合物的遷移介質(zhì)大多為飲用水，故確定了供試品溶液的配制方法如下：取完整的水杯墊圈約20 g，放入裝有純水的燒杯中，使純水正好覆蓋住樣品，浸泡10min。取出試樣，使試樣自然風(fēng)干，得到去除非橡膠類(lèi)物質(zhì)的試樣。準(zhǔn)確稱(chēng)取10g上述試樣，置于200mL具磨口塞的錐形瓶中，加入40mL沸水，使液體覆蓋住試樣，塞好瓶塞，避光自然冷卻，放置2h。將提取液倒入干凈的50mL棕色容量瓶中，用純水洗滌試樣，洗滌液并入提取液中，用純水定容，混勻，即得提取液。

用2mL二氯甲烷、2 mL甲醇和5 mL水依次處理C18固相萃取小柱。將上述提取液上樣，控制流速，待樣品全部通過(guò)固相萃取小柱后，低真空抽干10min。用10mL二氯甲烷分5次洗滌樣品容器，并淋洗小柱，收集淋洗液。將淋洗液以無(wú)水硫酸鈉干燥后，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至0.8mL，并用二氯甲烷定容至1mL后待測(cè)。

2.3 專(zhuān)屬性試驗(yàn)

精密量取空白溶劑（二氯甲烷）、各對(duì)照品及內(nèi)標(biāo)2-叔丁基對(duì)甲酚的儲(chǔ)備液適量，按2.1項(xiàng)下色譜條件，分別進(jìn)樣測(cè)定，記錄色譜圖，確定其保留時(shí)間。結(jié)果如圖1所示，在該色譜條件下，空白溶劑對(duì)上述N-亞硝胺化合物的測(cè)定無(wú)干擾，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶、N-亞硝基二丁胺及內(nèi)標(biāo)的保留時(shí)間分別為5.782，8.019，10.195，10.647，12.149，12.912min。

圖1 空白溶劑和混合對(duì)照溶液的色譜圖

2.4 系統(tǒng)適用性試驗(yàn)

精密量取混合對(duì)照溶液和空白溶劑（二氯甲烷）1.0 μL，按2.1項(xiàng)下色譜條件，分別進(jìn)樣重復(fù)測(cè)定6次，如表1～表6所示，混合對(duì)照溶液中各對(duì)照品及2-叔丁基對(duì)甲酚的理論塔板數(shù)均大于5 000，各相鄰組分的分離度均大于1.5，均能完全分離，且溶劑不干擾測(cè)定，各組分的峰面積RSD在4.56%～9.32%之間。

表1 N-亞硝基二甲胺系統(tǒng)適用性試驗(yàn)

表2 N-亞硝基二乙胺系統(tǒng)適用性試驗(yàn)

2.5 線(xiàn)性考察

分別精密量取混合對(duì)照品儲(chǔ)備液10.0，20.0，100.0，150.0，250.0，500.0，750.0 μL置于1 mL容量瓶中，各加入內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液100.0μL，用二氯甲烷稀釋至刻度，搖勻，作為系列標(biāo)準(zhǔn)溶液（編號(hào)1#～7#）。精密量取各標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0μL，進(jìn)樣，記錄色譜圖，以各組分與內(nèi)標(biāo)的峰面積比值（A）與相應(yīng)質(zhì)量濃度（C，mg/kg）進(jìn)行線(xiàn)性回歸。結(jié)果如表7所示，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺分別在0.01～0.50，0.10～0.75，0.02～0.75，0.02～0.75，0.01～0.50 mg/kg的范圍內(nèi)線(xiàn)性良好，其線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)分別為0.9945，0.9936，0.9955，0.9939，0.9916，線(xiàn)性方程分別為A=2.4926C-0.0331（n=6）、A=1.0386C-0.0732（n=6）、A=4.0754C-0.1741（n=6）和A=1.1279C-0.0318（n=6）、A=0.4826C+0.0041（n=6）。

表3 N-亞硝基嗎啉系統(tǒng)適用性試驗(yàn)

表4 N-亞硝基哌啶系統(tǒng)適用性試驗(yàn)

表5 N-亞硝基二丁胺系統(tǒng)適用性試驗(yàn)

表6 2-叔丁基對(duì)甲酚系統(tǒng)適用性試驗(yàn)

2.6 重復(fù)性試驗(yàn)

取2.5項(xiàng)下制備的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中6#溶液，精密量取1.0μL，連續(xù)進(jìn)樣測(cè)定6次，記錄色譜圖。另取水杯密封墊圈（1號(hào)廠(chǎng)家，批號(hào)141011）6份，按2.2項(xiàng)下方法，制備6份供試品溶液，分別進(jìn)樣，記錄色譜圖，按內(nèi)標(biāo)對(duì)比法計(jì)算各組分的遷移量。首先按2.2項(xiàng)下混合對(duì)照溶液的配制方法，配制含有內(nèi)標(biāo)物及待測(cè)物對(duì)照品的校正因子測(cè)定用對(duì)照溶液，進(jìn)行分析，計(jì)算校正因子（f）：

表7 5種N-亞硝胺的回歸方程與線(xiàn)性范圍

式中：As——內(nèi)標(biāo)的峰面積；

AR——待測(cè)物對(duì)照品的峰面積；

Cs——內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量濃度；

CR——待測(cè)物對(duì)照品的質(zhì)量濃度。

再取樣品配制含有內(nèi)標(biāo)的供試品溶液進(jìn)行分析，計(jì)算質(zhì)量濃度（Cx）：

式中：Ax——供試品溶液的待測(cè)物峰面積；

Cx——供試品溶液的待測(cè)物質(zhì)量濃度。

結(jié)果如表8所示，N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺均未檢出，N-亞硝基二甲胺的平均質(zhì)量濃度為0.01387mg/kg，RSD為0.13%。

表8 重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果（n=6）1）

2.7 定量限和檢測(cè)限

取各溶劑對(duì)照品儲(chǔ)備液適量，用二氯甲烷逐級(jí)稀釋后，精密量取1.0μL，進(jìn)樣測(cè)定。以信噪比（S/N）為3時(shí)的質(zhì)量濃度確定檢測(cè)限，以信噪比（S/N）為10時(shí)的質(zhì)量濃度確定定量限。結(jié)果如表9所示，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺的定量限分別為0.010，0.100，0.020，0.020，0.010 mg/kg；N-亞硝基二乙胺的檢測(cè)限為20μg/kg，其余N-亞硝胺化合物的檢測(cè)限均為2.0μg/kg。

表9 定量限與檢測(cè)限考察結(jié)果

2.8 回收率試驗(yàn)

取水杯密封杯墊（1號(hào)廠(chǎng)家，批號(hào)141011）10g若干份，精密稱(chēng)定，按2.2項(xiàng)下方法制備提取液，再向提取液中分別加入0.50，1.00，1.50 μg/mL的各對(duì)照組分，加入適量?jī)?nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液，再按2.2項(xiàng)下方法萃取、濃縮得到低、中、高3個(gè)濃度水平的供試品溶液，每個(gè)水平配制3份，進(jìn)樣，記錄色譜圖，計(jì)算回收率。結(jié)果如表10所示，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺的平均回收率分別為93.8%、88.9%、96.7%、93.7%和95.0%，RSD分別為4.84%、4.22%、4.45%、3.34%和4.90%。

表10 5種N-亞硝胺的回收率試驗(yàn)結(jié)果 %

2.9 樣品測(cè)定

取3個(gè)廠(chǎng)家共6個(gè)批次的水杯密封墊圈，精密稱(chēng)定，按2.2項(xiàng)下方法制備供試品溶液，進(jìn)樣，記錄色譜圖，按內(nèi)標(biāo)法計(jì)算各組分的殘留量。結(jié)果如表11所示，3個(gè)廠(chǎng)家6個(gè)批次的水杯密封墊圈中均未檢出N-亞硝基二乙胺和N-亞硝基嗎啉，N-亞硝基二丁胺、N-亞硝基二甲胺和N-亞硝基哌啶的質(zhì)量濃度均符合GB/T 24153——2009[5]中的規(guī)定。

表11 3個(gè)廠(chǎng)家6個(gè)批次水杯密封用墊圈中N-亞硝胺遷移量檢測(cè)結(jié)果 mg/kg

3 結(jié)束語(yǔ)

本文采用毛細(xì)管氣相色譜法測(cè)定水杯密封墊圈中N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺5種代表性的N-亞硝胺遷移量。研究表明，N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺分別在0.01～0.50，0.10～0.75，0.02～0.75，0.02～0.75，0.01～0.50 mg/kg的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好，線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)分別為0.9945，0.9936，0.9955，0.9939，0.9916；平均回收率分別為93.8%、88.9%、96.7%、93.7%和95.0%；定量限分別為0.01，0.10，0.02，0.02，0.01 mg/kg（信噪比為10∶1）；檢測(cè)限分別為2.0，20，2.0，2.0，2.0μg/kg（信噪比為3∶1）。與已有N-亞硝胺化合物的檢測(cè)方法[3-6]相比，本方法使用的儀器（安捷倫N6890氣相色譜儀）常見(jiàn)、檢測(cè)成本低廉，且檢測(cè)快速、靈敏，操作簡(jiǎn)便，結(jié)果準(zhǔn)確、可靠、重復(fù)性好。綜上所述，本文建立的毛細(xì)管氣相色譜法可用于檢測(cè)水杯密封墊圈中N-亞硝基二甲胺、N-亞硝基二乙胺、N-亞硝基嗎啉、N-亞硝基哌啶和N-亞硝基二丁胺5種代表性的N-亞硝胺遷移量，確保飲水安全。

[1]幸苑娜，王欣，陳澤勇，等.氣球中N-亞硝胺及其前體物遷移量的測(cè)定與NDMA的兒童致癌暴露風(fēng)險(xiǎn)分析[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào)，2012，31（7）：779-784.

[2]李丕，白樺，李海玉，等.固相萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定乳膠兒童用品中15種N-亞硝胺及其前體物的遷移量[J].色譜，2014，32（1）：81-88.

[3]梁旭鋒，黃杰，李宗芮，等.色質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在N-亞硝胺類(lèi)物質(zhì)分析中的應(yīng)用[J].檢驗(yàn)檢疫學(xué)刊，2015，25（3）：62-65.

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[5]橡膠及彈性體材料N-亞硝基胺的測(cè)定：GB/T 24153—2009[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[6]楊榮靜，衛(wèi)碧文，高歡，等.氣相色譜正化學(xué)電離質(zhì)譜法檢測(cè)嬰兒奶嘴中N-亞硝胺物質(zhì)的遷移量[J].理化檢驗(yàn)（化學(xué)分冊(cè)），2013，49（12）：1423-1427.

[7]楊寧，陳穎慧，鄧?yán)颍?雙填料固相萃取-高效液相色譜/質(zhì)譜法同時(shí)檢測(cè)腌菜中9種IV-亞硝胺[J].分析化學(xué)，2013，41（7）：1044-1047.

[8]王亞恩，王建華，李馨，等.氣相色譜-正化學(xué)源離子阱質(zhì)譜法測(cè)定飲用水中9種N-亞硝胺[J].化學(xué)分析計(jì)量，2015，24（7）：16-19.

[9]楊榮靜，戴雪偉，衛(wèi)碧文.固相萃取氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)嬰兒奶嘴中11種亞硝胺物質(zhì)的遷移量[J].環(huán)境化學(xué)，2012，31（8）：1283-1286.

（編輯：莫婕）

Determination of migration levels of N-nitrosamines in cup gasket by capillary GC

YAN Zhengyu1，NIU Qianqian1，MOU Mingyao1，LIU Tingsheng2，CAO Zhiran2，LIAO Shenghua1
（1.School of Science，China Pharmaceutical University，Nanjing 211198，China；2.School of Life Science and Technology，China Pharmaceutical University，Nanjing 211198，China）

To establish a capillary GC method for simultaneous determination of migration levels of 5 N-nitrosamines in cup gasket.Methods DB-5 capillary column（30 m×0.53 mm，1.00 μm）was selected as chromatographic column，the initial temperature of which was 38℃ for 4 min and gradually reached to 250℃ for 4 min with the rate of 15℃/min.Nitrogen was selected as carrier gas at a flow rate of 4.0 mL/min and FID was used to detect N-nitrosamines at 250℃.The temperature of injection chamber was set at 280℃ and the volume of injection was 1.0 μL.2-tert-butyl-p-cresol was used as internal standard compound，five kinds of component in the samples were calculated by internal standard comparison method.N-nitrosodimethylamine，N-nitrosodiethylamine，N-nitrosomorpholine，N-nitrosopiperidine and N-nitrosodi-n-butylamine were completely separated under the established chromatographic condition.Good linear relationship were obtained for these five N-nitrosamines in the range of 0.01-0.50，0.10-0.75，0.02-0.75，0.02-0.75，0.01-0.50mg/kg，respectively.The correlation coefficients of these five kinds of N-nitrosamines were ranged from 0.9916 to 0.9955.The relative standard deviation of sampling precisions were less than 5.0%（n=6）and the average recovery were ranged from 88.9%to 96.7%（RSD＜5.0%，n=9）.The limits of quantification for them were 0.01，0.10，0.02，0.02 and 0.01mg/kg respectively（S/N=10∶1）.The limits of detection for them were 2.0，20，2.0，2.0 and 2.0μg/kg respectively（S/N=3∶1）.The migration levels of these five kinds of N-nitrosamines in the samples were lower than the limit of regulation in the samples.The method is simple，accurate，sensitive，repeatable and low cost.It is suitable for the determination of the migration levels of 5 N-nitrosamines in cup gasket.

capillary GC；N-nitrosamines；migration level；cup gasket

A

：1674-5124（2017）01-0037-05

10.11857/j.issn.1674-5124.2017.01.008

2016-05-20；

：2016-07-19

大學(xué)生創(chuàng)新藥物研制能力提高項(xiàng)目（J1030830）國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（G15019）

嚴(yán)拯宇（1955-），女，河南開(kāi)封市人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事儀器分析、藥物分析方面的研究。