基于光引發(fā)劑的氣相色譜—質(zhì)譜測試方法研究

李鉦

摘 要：目前，因食品包裝材料上的光引發(fā)劑污染包裝內(nèi)食品的事件頻頻出現(xiàn)，危害著人體健康。為了測定食品包裝材料上的光引發(fā)劑，本文選擇了二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、對二甲氨基苯甲酸乙酯、對二甲氨基苯甲酸異辛酯、2-氯硫雜蒽酮、2-異丙基硫雜蒽酮和2，4-二乙基硫雜蒽酮9種光引發(fā)劑作為研究對象，通過優(yōu)化樣品預(yù)處理條件和氣相色譜-質(zhì)譜檢測條件，建立了同時測定食品包裝材料中9種光引發(fā)劑的氣相色譜-質(zhì)譜法。

關(guān)鍵詞：光引發(fā)劑；氣相色譜- 質(zhì)譜法；優(yōu)化

引言

1.實驗部分

1.1儀器與試劑

Trace ISQ單四極桿氣相色譜-質(zhì)譜儀；DS-2510DTH 型超聲波清洗機；EYELA N-1001旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；BSA224S-CW 型電子天平。

標(biāo)準(zhǔn)品二苯甲酮（BP）、對二甲氨基苯甲酸異辛酯（EHDAB）和2-異丙基硫雜蒽酮（ITX）為Dr.Ehrebstorfer公司產(chǎn)品；4-甲基二苯甲酮（4-MBp，純度99%）、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮（CPK，純度99%）、對二甲氨基苯甲酸乙酯（EDAB，純度99%）和2，4-二乙基硫雜蒽酮（DETX，純度98%）購自SIGMA-ALDrICH公司；4-氯二苯甲酮（CBp，純度99%）和2-氯硫雜蒽酮（CTX，純度99%）分別為ADAMAS公司和ALfAAESAr公司產(chǎn)品。準(zhǔn)確稱取10.0mg（精確至0.1mg）9種PIs標(biāo)準(zhǔn)品，用二氯甲烷溶解并定容至100mL，配制成質(zhì)量濃度為100Mg/L的單標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。分別移取各單標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液5.0mL至50mL容量瓶中，用二氯甲烷定容，配制成濃度為10Mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。根據(jù)需要，逐級稀釋制成不同質(zhì)量濃度的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。上述溶液均于4℃冷藏避光保存。二氯甲烷和乙腈為色譜純，其他試劑均為分析純。實驗用水由HI-TECH KFLOW 型超純水機制備。0.45μM 有機相濾膜。紙、紙塑類以及塑料食品包裝材料均購自某超市。

1.2樣品預(yù)處理

取食品包裝材料，經(jīng)洗凈、晾干，剪成面積小于3×3MM 的碎片，備用。準(zhǔn)確稱取上述食品包裝材料0.5G（精確至0.1mg）于25mL具塞比色管中，加入15mL二氯甲烷，于40℃下超聲提取20min。萃取完畢將萃取液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上蒸發(fā)至近干，然后用二氯甲烷溶解殘渣并定容至5mL。經(jīng)0.45μM微孔濾膜過濾，待GC-MS測定。

1.3氣相色譜-質(zhì)譜分析條件

色譜條件：色譜柱：TG-5MS毛細(xì)管柱（30M×0.25MM×0.25μM，美國）；進樣口溫度：280℃；載氣：高純氦氣，流速：1.2mL/min；進樣量：1μL，不分流進樣。柱箱升溫程序：初始溫度125℃，以8℃/min的速率升至175℃，保持3min，再以30℃/min升溫至280℃，保持3min。質(zhì)譜條件：離子源：電子轟擊電離源（EI），溫度為250℃；電離能量為70EV；離子傳輸線溫度：280℃；溶劑延遲時間為6min。掃描方式：全掃描（SCAN）和選擇離子掃描（SIM）。上述條件下9種PIs目標(biāo)合物的部分參數(shù)見表1。

2.結(jié)果與討論

2.1樣品預(yù)處理條件的優(yōu)化

2.1.1提取溶劑的選擇

分別考察了正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮及乙腈（極性由弱到強）作為提取溶劑超聲提取食品包裝材料中9種PIs目標(biāo)物，圖1為不同溶劑對目標(biāo)分析物提取效率的影響見圖1。結(jié)果表明，弱極性的二氯甲烷對9種目標(biāo)物均有較高的提取效率；非極性的正己烷和中等極性的乙酸乙酯的萃取效率次之；而極性較強的乙腈和丙酮的提取效率最低。故實驗選擇二氯甲烷作為提取溶劑。

2.1.2正交試驗法超聲萃取條件優(yōu)化

為了優(yōu)化樣品的超聲預(yù)處理條件，以二氯甲烷作為萃取溶劑，分別選取了萃取劑用量、萃取時間和萃取溫度作為食品包裝材料中9種PIs超聲萃取的三個主要影響因素，設(shè)計了L9（34）正交試驗。各因素的選取水平及其試驗結(jié)果列于表2。正交試驗指標(biāo)以食品包裝材料中9種PIs的加標(biāo)回收率與1之差的絕對值總和表示（表2），數(shù)值越小，表明試驗條件越佳，并通過極差分析得到影響PIs目標(biāo)物萃取效率的顯著因素。

表2所示的計算結(jié)果顯示實驗3和實驗7條件下的測試指標(biāo)較好；進一步根據(jù)極差分析可知，萃取時間是影響萃取效率的最主要因素，其次是萃取劑用量及溫度，因此，得出的最優(yōu)化方案為：以15mL的二氯甲烷為萃取劑，在40℃溫度下萃取20min。

2.2色譜條件的優(yōu)化

使用TG-5MS弱極性毛細(xì)管柱進行色譜分離。實驗表明，低柱溫有利于CPK 與EDAB的分離；而高柱溫可加快EHDAB、CTX、2-ITX 和DETX 的出峰速度。因此，為使CPK與EDAB獲得滿意的分離，同時減小EHDAB、CTX、2-ITX和DETX的保留時間，實驗中采用了分兩個階次進行升溫的升溫程序。在優(yōu)化的色譜和質(zhì)譜條件下，9種PIs目標(biāo)物在15min內(nèi)均獲得了滿意的分離。

2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

在已確定的實驗條件下，對不同質(zhì)量濃度的9種光引發(fā)劑系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進行了GC-MS測定，結(jié)果列于表3。以信噪比（S/N）=3所對應(yīng)的被測化合物的含量作為方法的檢出限（LOD），所得待測物的儀器檢出限為0.7840～7.699μg/L，方法具有較高的靈敏度。

2.4方法的準(zhǔn)確度和精密度

取陰性的食品包裝材料樣品，分別進行低、中、高3個添加水平的PIs標(biāo)準(zhǔn)添加回收試驗，每個水平平行測定6次，標(biāo)準(zhǔn)添加回收率和精密度實驗結(jié)果見表4。可以看出方法具有較高的準(zhǔn)確度和可靠性。

3.結(jié)論

綜上所述，研究食品包裝材料上的光引發(fā)劑檢測方法，能夠促進當(dāng)前食品包裝行業(yè)的發(fā)展，也是保障消費者身體健康的必要保證。本實驗根據(jù)光引發(fā)劑種類多、成分復(fù)雜的特點，建立了食品包裝材料中9種光引發(fā)劑殘留量的氣相色譜-質(zhì)譜法。通過單因素實驗和正交試驗確定了以15mL二氯甲烷，于40℃下超聲提取20min的樣品前處理條件。在優(yōu)化的柱溫程序下9種光引發(fā)劑目標(biāo)物獲得較好分離并被質(zhì)譜檢測。方法簡便、快速、靈敏、準(zhǔn)確，能夠滿足食品包裝材料中9種光引發(fā)劑目標(biāo)物的定性和定量測試，值得廣泛推廣應(yīng)用。

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