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本文僅以DINP測(cè)試作為案例,在常見環(huán)保增塑劑DOTP,DPHP干擾下如何去定性判斷。
鄰苯二甲酸酯(phthalates)是指鄰苯二甲酸(Phthalatte acid)的酯化衍生物,是塑料工業(yè)中最為常見的塑化劑。鄰苯二甲酸酯在日常及工業(yè)上被廣泛添加于高分子塑料產(chǎn)品的生產(chǎn),如聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、泡棉,亦可添加于膠合劑、涂料、油墨中。研究表明,鄰苯二甲酸酯是一類環(huán)境激素,可干擾人類和其他動(dòng)物內(nèi)分泌,具有急毒性和致畸,致突變性,甚至還有致癌活性。
目前全球各國(guó)紛紛針對(duì)鄰苯二甲酸酯的限制使用頒布法規(guī)(表1)。
表1 全球各國(guó)針對(duì)鄰苯二甲酸酯的限制使用法規(guī)
因鄰苯二甲酸酯具有生殖毒性和致癌性,近年來受到歐洲、美國(guó)等地區(qū)和國(guó)家的限用和禁用。2006年REACH法規(guī)采用后,Exxon Mobil和Dow積極申請(qǐng)鄰苯二甲酸酯的替代物專利。下圖為Eastman、Exxon Mobil和Dow發(fā)明的鄰苯二甲酸酯替代物專利數(shù)量(1972—2010)
從1999年開始,鄰苯二甲酸酯替代物專利數(shù)量成指數(shù)增長(zhǎng),這與嚴(yán)格的法規(guī)采用相符合。
鄰苯二甲酸酯環(huán)保替代物見表2。
表2 鄰苯二甲酸酯環(huán)保替代物
以上環(huán)保替代物的碳鏈在C8~C11之間,測(cè)試時(shí)常與待測(cè)物DINP(C9)、DIDP(C10)共流出,造成干擾,給定性定量帶來困難。
(1)儀器:7890A/5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀(安捷倫)、2300TH超聲清洗機(jī)(上海安譜);
(2)試劑:各鄰苯二甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(Dr.Ehrenstorfer)、二氯甲烷(色譜級(jí))。
稱取0.1g樣品(安琪皮,PVC材質(zhì),編號(hào)170703261)放入可密封的棕色樣品瓶中。加入10mL二氯甲烷到樣品中,用超聲波清洗器在40℃下萃取1h。取出樣品瓶,冷卻樣品溶液至室溫后用0.45μmPTFE濾膜過濾,取1.5mL濾液上機(jī)測(cè)試。
4.3.1 儀器分析條件(表3)
表3 儀器分析條件
4.3.2 測(cè)試譜圖
通過SCAN數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn):樣品中存在高含量的對(duì)苯二甲酸二異辛酯(DOTP:RT=11.118min)、鄰苯二甲酸二(2-丙基庚)酯(DPHP:RT=11.237min/11.444min)
將樣品溶液稀釋10倍后上機(jī)測(cè)試。
選擇SIM數(shù)據(jù),提取DINP特征離子m/z293,發(fā)現(xiàn)有疑似DINP特征峰出現(xiàn)(黑色為含DINP的提取離子流圖,藍(lán)色為樣品提取離子流圖)。DINP因含異構(gòu)體,具有五指峰形,保留時(shí)間:(11.0~11.8)min
取0.5mL樣品提取液,加入0.5mL 2μg/mL的DINP標(biāo)準(zhǔn)溶液,混合均勻后上機(jī)測(cè)試。
樣品、樣品加標(biāo)與DINP標(biāo)樣的重迭圖(EIC:m/z293)如下:
通過以上重迭圖可以發(fā)現(xiàn):
在1號(hào)和2號(hào)位置上,樣品沒有出現(xiàn)DINP的特征峰,在3號(hào)和4號(hào)位置上,樣品較DINP標(biāo)準(zhǔn)樣品多出兩個(gè)峰。因此樣品中疑似DINP的物質(zhì)可能為假陽(yáng)性。
配制2μg/mL的DINP、1000ug/ml的DOTP和DPHP的單標(biāo)溶液,上機(jī)測(cè)試。
DOTP與DINP標(biāo)準(zhǔn)品 的重迭圖如下(EIC:m/z293):
DPHP與DINP標(biāo)準(zhǔn)品的重迭圖如下(EIC:m/z293):
結(jié)合以上圖譜可以看出,疑似DINP的物質(zhì)來源于樣品中的增塑劑DPHP。
5.3.1 色譜條件設(shè)置(1260LC,Agilent)
色譜柱:Zorbax eclipse plus phenyl-hexyl;RRHT:2.1×50mm,1.8-Micron 600bar;流動(dòng)相A:0.1%甲酸水溶液(加入0.1%甲酸銨);流動(dòng)相B:甲醇(0.1%甲酸);流速:0.3mL/min;進(jìn)樣量:1μL;柱溫:40℃;運(yùn)行時(shí)間:11.5min ;平衡時(shí)間:2.0min。
梯度洗脫見表3。
表3 梯度洗脫
5.3.2 質(zhì)譜條件設(shè)置(6120B,Agilent)
離子源:API-ES;加熱載氣溫度:350℃;干燥氣流量:10.0L/min;霧化氣壓力:50psig;毛細(xì)管電壓:4000V掃描模式:SIM/SCAN。
碎裂電壓見表4。
表4 碎裂電壓
5.3.3 測(cè)試譜圖
樣品的譜圖如下:
通過SCAN圖譜,在DINP預(yù)期的保留時(shí)間范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)明顯的DINP的準(zhǔn)分子例子(m/z419)
樣品加標(biāo)的譜圖如下:
在樣品溶液中加入1μg/mL的DINP標(biāo)準(zhǔn)溶液,通過scan圖譜,可發(fā)現(xiàn)明顯的DINP的準(zhǔn)分子離子(m/z419)。
樣品,樣品加標(biāo)和DINP標(biāo)準(zhǔn)品堆迭圖(EIC:m/z419)如下:
結(jié)合以上樣品,樣品加標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)樣品的色譜質(zhì)譜圖,可確定樣品中疑似DINP為假陽(yáng)性。
(1)針對(duì)樣品中存在的干擾物,首先考慮稀釋樣品,稀釋后的樣品受干擾較小,目標(biāo)物的保留時(shí)間和質(zhì)譜圖比例往往趨于期望值。需要注意的是稀釋的倍數(shù),需視干擾物和目標(biāo)物濃度而定。
(2)通過標(biāo)準(zhǔn)加入法可以觀察目標(biāo)物的保留時(shí)間吻合性。加入標(biāo)樣的濃度建議為1-2倍的待測(cè)物濃度。
(3)資源允許下,可以用LC-MS或者LC-MS/MS來輔助定性定量。