氣相色譜—質(zhì)譜法同時測定香味文具中37種致敏源物質(zhì)

何海霞 馬萍 葉文海(國家文教用品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(寧波市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院)， 浙江 寧波 315161)

氣相色譜—質(zhì)譜法同時測定香味文具中37種致敏源物質(zhì)

何海霞 馬萍 葉文海(國家文教用品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心(寧波市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院)， 浙江 寧波 315161)

采用氣相色譜—質(zhì)譜同時測定香味文具中37種致敏源物質(zhì)的含量。樣品以二氯甲烷為溶劑，萃取后離心定容，用VF-5MS毛細(xì)管柱分離。在質(zhì)譜分析中，用選擇離子掃描模式下測定。37種致敏源物質(zhì)在一定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)與其峰面積呈線性關(guān)系，方法的測定下限(10S/N)在0.5～2.5mg/kg之間。以空白樣品為基準(zhǔn)進(jìn)行加標(biāo)回收試驗，所得回收率在83.1%～109%之間，測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)在2.4%～15.3%之間。

氣相色譜—質(zhì)譜法；香味文具；致敏源；

Abstract:GC-MS was applied to the determination of 37 allergens in fragrant stationery products.The sample was dissolved with dichloromethane.The analytes were separated on VF-5MS capillary chromatographic column,and determined by MS under selected ion monitoring mode.Linear relationships between values of peak area and mass concentration of the 6 phthalates were kept in defnite ranges,with lower limits of determination(10S/N)in the range of 0.13-4.61 mg·kg-1.On the base of blank sample,test for recovery was made by standard addition method; values of recovery found were in the range of 83.1% ～109%,with RSD's(n=6)in the range of 2.4%～15.3%.

Keywords:gas chromatography mass spectrometry; fragrant stationery ; allergens

文具產(chǎn)品中時常帶有香味，產(chǎn)品添加香味劑的目的一般有兩個，一是產(chǎn)品氣味芳香，令人愉悅，較普通的產(chǎn)品更加吸引兒童注意，大大地增加其銷售幾率，二是利用香味劑來掩蓋使用劣質(zhì)化工材料的氣味。然而，使用化學(xué)香劑的文具散發(fā)出來的香味時間一長會直接傷害鼻黏膜，存在潛在接觸致敏性，能引發(fā)接觸性炎癥。

目前我國文具行業(yè)普遍采用國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB21027-2007《學(xué)生用品的安全通用要求》作為文具產(chǎn)品的質(zhì)量安全依據(jù)，該標(biāo)準(zhǔn)自2008年4月1日起實施以來，得到了國內(nèi)大部分文具生產(chǎn)企業(yè)的廣泛關(guān)注和重視，但該標(biāo)準(zhǔn)中未對香味文具的致敏源物質(zhì)提出限量要求，國內(nèi)目前還沒有出臺針對文具產(chǎn)品中致敏源物質(zhì)的檢測標(biāo)準(zhǔn)。

歐盟2009年發(fā)布了歐盟玩具新指令(2009/48/EC)，該指令中首次明確對玩具中可能引起兒童過敏的香味劑進(jìn)行了限制。2012年4月，歐盟協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)EN71-13《Safety of toys-Part 13:Olfactory board games,gustative board games,cosmetic kits and gustative kits》進(jìn)一步細(xì)化了香味劑的要求，將原來的受限物質(zhì)重新分類，但是受限物質(zhì)總數(shù)和具體物質(zhì)沒有改變。然而，歐盟玩具新指令并沒有提出香味劑的檢測方法，也沒有相關(guān)檢測方法的指導(dǎo)文件。

本研究結(jié)合文具產(chǎn)業(yè)情況，針對香味文具產(chǎn)品特點，對37種致敏源物質(zhì)進(jìn)行檢測研究，從而為文具行業(yè)致敏源物質(zhì)檢測技術(shù)研究提供技術(shù)支撐。

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；SB-5200D型超聲波萃取儀(寧波新藝超聲設(shè)備有限公司)；A11BS25型粉碎機(jī)(德國IKA公司)，TDL-5型離心沉淀器(上海安亭科學(xué)儀器廠)，有機(jī)系針頭過濾器(PTFE，0.45μm微孔，天津津騰公司)；二氯甲烷(色譜純，美國TEDIA公司)。

37種致敏原物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品詳細(xì)信息見表1,以二氯甲烷為溶劑，分別配置了37種致敏源物質(zhì)的單標(biāo)儲備液(濃度1000mg/ L)，分別吸取適量37種化合物標(biāo)準(zhǔn)儲備液，用二氯甲烷配成濃度為100mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于4℃保存。臨用前，以二氯甲烷逐級稀釋成0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mg/L)的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.2 色譜及質(zhì)譜條件

色譜柱：VF-5MS毛細(xì)管柱(30m×0.25mm×0.25μm)；進(jìn)樣口溫度：280℃；色譜柱升溫程序：起始柱溫50℃保持2min，以2℃/min升至80℃，保持1min,以5℃/min升至195℃，保持2min,以20℃/min升至275℃，保持5min。載氣為高純氦氣(純度≥99.999%)；流速為1.0ml/min，恒流；進(jìn)樣量：1μL，不分流進(jìn)樣；色譜質(zhì)譜接口溫度：280℃；

離子源：EI，70eV；離子源溫度：230℃；四級桿溫度：150℃；總離子(SCAN))與選擇離子同時監(jiān)測(SIM)模式；掃描范圍：35amu～300amu；選擇離子見表1，溶劑延遲2.8min。

1.3 樣品前處理方法

液態(tài)樣品(如香味中性筆墨水、香味修正液等)：稱取1.0g樣品(精確到0.001g)置于50ml具塞錐形瓶中，加入20ml二氯甲烷，封口膜封口，在超聲波萃取儀中室溫超聲30min，萃取液轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中，少量多次洗滌樣品及錐形瓶，清洗液并入容量瓶中，以二氯甲烷定容。

固態(tài)樣品(如香味鉛筆、香味橡皮等)：將樣品置于液氮中冷凍2～4h后馬上置于粉碎機(jī)中，制成不超過5mm×5mm的碎片，混勻，稱取1.0g樣品(精確到0.001g)置于50ml具塞錐形瓶中，加入20ml二氯甲烷，封口膜封口，在超聲波萃取儀中室溫超聲30min，萃取液轉(zhuǎn)移至25ml容量瓶中，少量多次洗滌樣品及錐形瓶，清洗液并入容量瓶中，以二氯甲烷定容。

表1 37種致敏源物質(zhì)的CAS號，生產(chǎn)商、純度及氣相色譜-質(zhì)譜信息

若萃取液無顏色或顏色很淡，可直接過有機(jī)系針頭過濾器后上機(jī)測定。若萃取液顏色較深，則取溶液至離心管中離心10min或靜置過夜，取清液過有機(jī)系針頭過濾器后上機(jī)測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 萃取方法的選擇

溶劑萃取法是有機(jī)物提取中應(yīng)用最廣泛的方法之一，萃取法主要包括溶劑萃取法和超臨界流體萃取法。而溶劑萃取法中目前應(yīng)用較多的是超聲萃取法。超聲萃取法可以增加溶劑穿透力，提高萃取物的溶出率，縮短提取時間，加速提取過程[1-2]，而且歐盟玩具法規(guī)中很多前處理方法均選擇了超聲萃取法，因此選擇超聲萃取方法，這與文獻(xiàn)中報道的前處理方法一致[1-10]。

2.2 超聲萃取溶劑和萃取時間的選擇

本研究的37種致敏源物質(zhì)均易溶于甲醇、二氯甲烷等有機(jī)溶劑，因此考察了正己烷、甲苯、二氯甲烷、四氫呋喃、丙酮和甲醇為萃取溶劑對待測物的萃取效果，以香味橡皮為待試樣品，結(jié)果表明，二氯甲烷和四氫呋喃的萃取效率最好，與文獻(xiàn)報道一致[6]，鑒于四氫呋喃毒性較大，因此選擇二氯甲烷為萃取溶劑。

以二氯甲烷為萃取溶劑，仍以香味橡皮為待試樣品，選擇超聲萃取時間分別為5min、15min、30min、45min、60min，結(jié)果表明當(dāng)超聲時間比較短時，隨著超聲時間的增加，被檢出香味劑的濃度明顯上升． 超聲時間達(dá)到30min 后，繼續(xù)增加時間，提取效率沒有明顯變化．而當(dāng)超聲時間達(dá)到45min后，繼續(xù)增加時間，由于苯甲醇等致敏源物質(zhì)揮發(fā)性強(qiáng)，在萃取液中的濃度有所減少． 因此，兼顧萃取效率和萃取效果，選擇超聲時間為30min。

2.3 色譜條件的優(yōu)化

37種致敏源物質(zhì)的分析參數(shù)見表1，其對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見圖1。由圖1可見，多數(shù)物質(zhì)可達(dá)到很好的基線分離，其中7-甲基香豆素和6-甲基香豆素為同分異構(gòu)體，分不開，在這里將其視為一種物質(zhì)處理。

圖1 37種致敏源物質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的總離子流色譜圖(圖中物質(zhì)編號與表1中一致)

2.4 定量限、線性范圍和標(biāo)準(zhǔn)曲線

在優(yōu)化的色譜條件下，將標(biāo)準(zhǔn)溶液按濃度從低到高依次進(jìn)行測定，以得到的定量離子的色譜峰的峰面積為縱坐標(biāo)，所對應(yīng)物質(zhì)的濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。其線性關(guān)系見表2。由于6-甲基香豆素和7-甲基香豆素為同分異構(gòu)體，結(jié)構(gòu)和性質(zhì)非常相似，具有相同的保留時間，且質(zhì)譜分析參數(shù)相同，因此，針對這兩種物質(zhì)以二者的總量進(jìn)行定量。結(jié)果表明：致敏源各物質(zhì)在其線性范圍內(nèi)，濃度值與峰面積有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.9912。

以響應(yīng)信號大于噪音的10倍時對應(yīng)的物質(zhì)含量做為定量限，確定各物質(zhì)的定量限均小于2.5mg/kg。結(jié)果見表2所示。

2.5 回收率和精密度

采用樣品加標(biāo)的方式對香味文具(香味中性筆墨水、香味鉛筆筆桿、香味橡皮主體)的陰性樣品進(jìn)行回收率和精密度試驗，對于每種物質(zhì)設(shè)定了3個添加濃度，按本方法所確定的實驗方法，對每個添加濃度重復(fù)進(jìn)行6次試驗。結(jié)果見表3。

表2 37種致敏源物質(zhì)的定量限、線性范圍、線性方程和相關(guān)系數(shù)

2.6 實際樣品檢測

應(yīng)用本方法對市場上4種樣品(香味中性筆墨水、香味修正液、香味鉛筆、香味橡皮)的香味文具進(jìn)行上述37種致敏源物質(zhì)的測定。測試結(jié)果：香味橡皮中檢出各致敏源物質(zhì)的含量為苯甲醇60.6mg/kg，芳樟醇的含量為42.5mg/kg，苯乙腈52.6mg/kg，馬來酸二乙酯72.1mg/kg，4-甲氧基苯酚

表3 方法的回收率和精密度

41.8mg/kg，香茅醇53.1mg/kg，香葉醇85.6mg/kg，檸檬醛110.4mg/kg， 4-乙氧基苯酚35.2mg/kg，丁香酚6.4mg/ kg，香豆素的含量為5.0mg/kg，二苯胺25.6mg/kg，金合歡醇的含量為49.8mg/kg，己基肉桂醛64.2mg/kg，葵子麝香46.5mg/kg，苯甲酸芐酯的含量為43.9mg/kg，7-乙氧基-4-甲基香豆素mg/kg，肉桂酸芐酯11.2mg/kg，其余的致敏源物質(zhì)均未檢出。

3 結(jié)語

本方法建立了一種氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定香味文具中37種致敏源物質(zhì)含量的分析方法，以二氯甲烷為萃取溶劑，超聲萃取30min定容后，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析。方法的樣品前處理操作簡單，準(zhǔn)確靈敏，可廣泛應(yīng)用于文具中致敏源物質(zhì)的檢測。

[1]姚婷婷．香味文具中揮發(fā)性有機(jī)物的檢測技術(shù)[J]．廣東化工，2016.43(318)：125-126

[2]張曉梅，牛增元，崔淑華，等.玩具中致敏性芳香劑的分析方法研究進(jìn)展[J].分析實驗室，2015，34(2)：243-248．

[3]呂慶，張慶，白樺，等．氣相色譜．離子阱質(zhì)譜聯(lián)用測定玩具中21種致敏性芳香劑[J]．色譜，2012，30(5)：480-486．

[4]呂慶，張慶，白樺，等.氣相色譜.離子阱質(zhì)譜聯(lián)用測定玩具中8種酯類致敏性芳香劑[J].分析實驗室，2012， 31(4)：45．49．

[5]Qing Lv，Qing Zhang，Wenmo Li，et a1．Determination of 48 flagrance allergens in toys using GC with ion trap MS/MS[J]．J Sep Sci，2013，36：3534-3549．

[6]衛(wèi)碧文，戴雪偉，楊柳，等．氣相色譜．質(zhì)譜聯(lián)用法檢測玩具材料中致敏性香味劑[J]．環(huán)境化學(xué)，2013，32(12)：2406-2410．

[7]陳麗瓊，林志惠，幸苑娜，等．氣相色譜．質(zhì)譜聯(lián)用法測定玩具中的致敏性芳香劑[J]．分析試驗室，2014，33(10)：1171-1176．

[8]楊榮靜，衛(wèi)碧文，高歡，等．高效液相色譜一串聯(lián)質(zhì)譜法檢測玩具中5種香豆素類致敏性香味劑[J]．色譜，2012，30(2)：160—164．

[9]鄭琳，林力，曹國洲等.超臨界二氧化碳流體萃取法測定玩具中15種致敏芳香化合物[J]．分析測試學(xué)報，2014，33(1)：51-56．

[10]李海玉，白樺，呂慶，等．布絨玩具中致敏性芳香物質(zhì)的快速篩查方法研究[J]．分析化學(xué)，2013，10：1518-1525．

Simultaneous determination of 37 allergens in fragrant stationery by gas chromatography mass spectrometry

HE Hai-xia, MA Ping, YE Wen-hai
(State Center of Supervision and Inspection of Quality of Stationary and Educational Products, Ningbo 315161, China)

何海霞(1981- )，女，甘肅榆中人，高級工程師，主要從事文教產(chǎn)品檢測工作。

質(zhì)檢總局科研項目(2015QK087)