◎ 鄭 烽,郝國(guó)輝,李楠楠,韓 凱
(江蘇省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心,江蘇 南京 210036)
鄰苯二甲酸酯類化合物(Phthalate Esters,PAEs) 又稱為鄰苯二甲酸酯,是塑化劑的一種,可用于提高塑料制品的透明度、柔韌性、耐用性和使用壽命,因此被廣泛用作增塑劑。然而鄰苯二甲酸酯與塑料并非通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合,極易釋放到環(huán)境中。研究表明,鄰苯二甲酸酯會(huì)造成眾多健康問(wèn)題,包括內(nèi)分泌紊亂、哮喘、癌癥等[1-2]。
近年來(lái),鄰苯二甲酸酯類化合物被越來(lái)越廣泛的用于農(nóng)藥載體、乳化助劑[3]以及食品包裝中[4]。因其容易造成健康問(wèn)題,鄰苯二甲酸酯類化合物先后被多國(guó)列入污染物名單,并對(duì)PAEs的使用作出了嚴(yán)格的限制。有報(bào)道稱鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯被用作棕櫚油(起云劑)的替代品,被非法添加到飲料、果汁果醬等產(chǎn)品中,造成食品安全隱患[5]。因此,建立快速、準(zhǔn)確的鄰苯二甲酸酯的檢測(cè)方法十分必要。
目前針對(duì)鄰苯二甲酸酯的檢測(cè)主要采用氣相色譜-質(zhì)譜法[6]、液相色譜-質(zhì)譜法[5]、液相色譜法、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[7]等,其中《糧油檢驗(yàn) 植物油中鄰苯二甲酸酯類化合物的測(cè)定》(LS/T 6131—2018)、《土壤中鄰苯二甲酸酯測(cè)定所采用的方法 氣相色譜-質(zhì)譜法》(GB/T 39234—2020)中氣相色譜-質(zhì)譜法均為選擇離子掃描模式(Selected Ion Monitor,SIM)法。然而SIM法在強(qiáng)基質(zhì)干擾下靈敏度較低,同時(shí)使用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS/MS)進(jìn)行單四極桿SIM模式掃描也會(huì)降低其靈敏度。國(guó)內(nèi)關(guān)于GC-MS/MS測(cè)定PAEs的研究報(bào)道較少,同時(shí)給出的離子對(duì)也有偏差,本研究使用三重四極桿GC-MS/MS通過(guò)多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)模式(Multiple Reaction Monitoring,MRM)篩選3種常見(jiàn)鄰苯二甲酸酯的離子對(duì)及其他檢測(cè)條件,充分降低基質(zhì)對(duì)目標(biāo)化合物的影響,提高目標(biāo)化合物的檢測(cè)準(zhǔn)確度和靈敏性,以期為常見(jiàn)的PAEs檢測(cè)提供了新思路[8]。
安捷倫7000C三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀;色譜柱(HP-5MS,30 m×0.25 mm×0.25 μm)。
鄰苯二甲酸二丁酯(DBP,1000 mg·L-1)、鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP,1000 mg·L-1)、鄰苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP,1000 mg·L-1)標(biāo)準(zhǔn)溶液,購(gòu)自阿爾塔(天津)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究院有限公司;乙腈(HPLC級(jí)),購(gòu)自美國(guó)TEDIA試劑公司;丙酮、正己烷(HPLC級(jí)),購(gòu)自美國(guó)默克公司。
1.2.1 儀器條件
(1)氣相色譜條件。進(jìn)樣口溫度設(shè)置為280 ℃;升溫程序:首先60 ℃保持1 min,以20 ℃·min-1的升溫速率升溫至210 ℃,保持1 min,接著以5 ℃·min-1的升溫速率升溫至250 ℃,保持1 min,最后以 15 ℃·min-1的升溫速率升溫至290 ℃,保持5 min;載氣為氦氣,載氣流速為1.5 mL·min-1;不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣量為1 μL。
(2)質(zhì)譜條件。使用的掃描模式為多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè),離子源設(shè)置為電子電離源,傳輸線溫度設(shè)置為280 ℃,離子源溫度設(shè)置為300 ℃,根據(jù)出峰情況設(shè)置溶劑延遲為5 min。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
將3種鄰苯二甲酸的酯類化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液用正己烷稀釋至32 mg·L-1置于0~4 ℃保存。配制標(biāo)準(zhǔn)曲線時(shí),用DEHP正己烷將DBP稀釋至0.032 mg·L-1、 0.064 m·L-1、0.128 mg·L-1、0.256 mg·L-1、0.512 mg·L-1、 0.640 mg·L-1和0.800 mg·L-1;將DINP標(biāo)準(zhǔn)溶液用正己 烷 稀 釋 至0.32 mg·L-1、0.64 mg·L-1、1.28 mg·L-1、 2.56 mg·L-1、5.12 mg·L-1、0.64 mg·L-1和0.80 mg·L-1。
1.2.3 樣品前處理
參考LS/T 6131—2018的方法用25 mL具塞磨口玻璃試管稱取1 g樣品(精確到0.01 g),向具塞磨口玻璃試管加入5 mL乙腈,渦旋振蕩3 min,以 7000 r·min-1離心,收集上清液,該過(guò)程收集2次,合并上清液氮吹至近干,用正己烷定容至1 mL,供三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀分析。
1.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
按照標(biāo)準(zhǔn)溶液配制方法配制所需濃度的鄰苯二甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)溶液,通過(guò)給出的氣相以及質(zhì)譜方法,在相同的條件下等體積準(zhǔn)確進(jìn)樣,測(cè)量各鄰苯二甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)溶液響應(yīng)峰峰面積,用峰面積對(duì)應(yīng)樣品濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
參考LS/T 6131—2018所提供的質(zhì)譜條件并進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化,使用全掃描模式(Full Scan)確定3種常見(jiàn)鄰苯二甲酸酯的母離子,使用子離子掃描模式確定鄰苯二甲酸酯的碎片離子信息。利用多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)模式優(yōu)化二級(jí)質(zhì)譜參數(shù),特別是優(yōu)化碰撞能量(CE),使離子對(duì)強(qiáng)度達(dá)到最大,離子對(duì)及碰撞能量見(jiàn)表1。3種常見(jiàn)的鄰苯二甲酸酯的總離子流色譜圖見(jiàn)圖1,其中DBP和DEHP的濃度為0.256 mg·L-1,DINP的濃度為2.56 mg·L-1(DINP的是異構(gòu)體的總稱,在總離子流圖中呈現(xiàn)出五指峰)[8]。
圖1 3種鄰苯二甲酸酯總離子流色譜圖
表1 優(yōu)化后3種鄰苯二甲酸酯的離子對(duì)及碰撞能量表
如表2所示,DBP、DEHP、DINP的線性回歸方程分別為Y=2420339.69X-37204.087、Y=751173.73X-12384.023、Y=429218.41X-149586.564鄰苯二甲酸酯濃度與響應(yīng)的相關(guān)系數(shù)R2均大于0.99,線性良好。
多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)模式(MRM)下3種鄰苯二甲酸酯的方法檢出限和方法定量限見(jiàn)表2。MRM模式下,DBP、DEHP的方法定量限明顯低于LS/T 6131—2018所給出的SIM模式下DBP、DEHP的方法定量限 0.05 mg·kg-1,DINP的方法定量限0.05 mg·kg-1。
表2 3種鄰苯二甲酸酯線性回歸方程表
以常見(jiàn)的植物油、塑料瓶裝的碳酸飲料、椰汁為基質(zhì),添加不同濃度的鄰苯二甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行添加回收實(shí)驗(yàn),重復(fù)測(cè)定6次,結(jié)果如表3所示。DBP和DEHP在0.02 mg·kg-1、0.20 mg·kg-1水 平 下的平均回收率在88.5%~101.3%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.7%~13.6%。DINP在0.2 mg·kg-1、2.0 mg·kg-1水平下的平均回收率在90.3%~102.2%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.2%~6.6%。鄰苯二甲酸酯的回收率滿足檢測(cè)分析的要求,精密度滿足方法重現(xiàn)性的要求。
表3 不同基質(zhì)中鄰苯二甲酸酯的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差表
本研究提供了一種通過(guò)三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀使用多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)模式(MRM)檢測(cè)鄰苯二甲酸酯的分析方法,該分析方法相比于LS/T 6131—2018推薦的SIM模式,具有靈敏度高、應(yīng)用范圍更廣的優(yōu)點(diǎn),可以減輕基質(zhì)對(duì)目標(biāo)化合物的影響,從而獲得更低的定量限。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本研究提供的檢測(cè)方案可以明顯降低LS/T 6131—2018中所給出的定量限,達(dá)到準(zhǔn)確度、精密度要求,滿足實(shí)驗(yàn)室對(duì)檢測(cè)這3種鄰苯二甲酸酯的需求,有利于加強(qiáng)對(duì)鄰苯二甲酸酯類化合物使用的監(jiān)管,保障食品安全。