赛默飞色谱与质谱：白乳胶中6 种苯系物检测方案(气质联用仪)

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样品前处理 NL：2.79E6TIC MSS100ppb-1 简介 苯及苯系物等有害成分可造成人体皮肤、肺部、神经系统等疾病，目前已经被世界卫生组织确定为强烈致癌物质"。烟用水基型乳胶是卷烟生产过程中滤棒成型、烟支接嘴、搭口及盒、条包装纸粘接不可缺少的胶粘剂，乳胶中过高含量的苯及苯系物等挥发性有害成分，不仅对卷烟嗅香产生不良影响，而且还会对卷烟吸食品质产生严重的影响。更为重要的是，这些有害成分可能对吸烟者的健康存在潜在的危害。因此，对烟用白乳胶中苯系物的测定，对于烟用白乳胶的选用及其质量监控具有重要的指导意义。 我国于2010年发布了《YC/T334-2010 烟用水基胶苯、甲苯以及二甲苯的测定气相色谱-质谱联用法》。该标准结合烟用白乳胶中苯系物含量极低(微量、痕量)的实际情况，采用 GC /MS 选择离子监测(SIM)法测定烟用白乳胶中苯系物的有害成分试验。本方法参考 YC/T334-2010方法，采用赛默飞ISQ气质联用仪检测烟用白乳胶中苯系物的含量。 仪器与试剂 仪器 Trace 1310 GC-ISQ气质联用仪( Thermo Fisher Scientific )；Triplus RSH 自动进样器 (Thermo Scientific)； TG-WAXMS 色谱柱(30m×0.25 mm×0.25pm) ( Thermo Fisher scientific )。 试剂 苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯购于国药集团化学试剂有限公司；2-己酮购于北京百灵威科技有限责任公司；色谱纯正戊烷正 Fisher 试剂提供；水为超纯水。烟用白乳胶由市场购买。 内标及标样的配制 取 50mg2-己酮用正戊烷稀释至50.0ml，配制浓度为1000ppm的2-己酮内标储备液；然后进一步稀释成200ml浓度为1ppm 的2-己酮内标萃取液溶液。分别取0.1g苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯，用20ml正戊烷稀释配制成浓度为5000ppm 的6种苯系物混合储备液；然后进一步稀释成浓度为 10ppm 的6种苯系物混合标样；最后用浓度为 1ppm 的2-己酮内标萃取液稀释配制成浓度为 0.02ppm、0.05ppm、0.1ppm、0.2ppm 和 0.5ppm的6种苯系物混合标样，其中2-己酮的浓度为1ppm。 精确确取白乳胶样品 0.3g 于20mL玻璃瓶中，加入1.0ml超纯水，混合均匀；加入10.0ml浓度为1ppm的2-己酮内标萃取液，涡旋2min，超声20min。10000rpm 离心 5min 后，取上清液进行 GC/MS 分析。 色谱条件 色谱条件：色谱柱： TG-WAXMS (30m×0.25 mm×0.25pm)；柱温：40℃(3min)， 10℃ /min 到 150℃ (1min)， 20℃/min 到 200℃(3min)；分流进样，分流比10：1；进样口温度： 240℃；载气：高纯氦(99.999%)，恒流模式， 1.0 mL/min。液体进样模式，进样量：1pL。传输线温度：240℃，离子源温度：260℃；灯丝电流：25pA。选择离子模式扫描，详细的选择离子检测方法列于表1-1。 结果与讨论 标准品色谱图 图1为6种苯系物混合标样以及2-己酮内标的选择离子色谱图，可以看出各物质分离良好，能够满足后续的分离测定。 Time (min) 图1.标准溶液选择离子流图(200ug/L) 线性、检出限及定量限 配制标准溶液，各浓度分别为：20.0、50.0、100.0、200.0和500.0 pg/L，采用上述方法分别进样分析，考察在20.0-500.0 pg/L 浓度范围内的线性。实验结果表明6种苯系物在 20.0-500.0 ug/L 浓度范围内线性关系良好，线性相关系 数均大于0.999(图2)。以最低浓度标样峰强度的3倍信噪比计算其检出限和10倍的信噪比计算定量限(见表1-1)，6种苯系物的检出限在20—80 ng/g 范围，定量限在70—270 ng/g范围，这一结果同时也表明了仪器对苯系物测定时的高灵敏度特性。 M-xylene 图2.6种苯系物的线性曲线 表1-1.选择离子检测方法、检出限以及定量限 保留时间/min 中文名 CAS号 定量离子 定性离子1 检出限ng/g 定量限ng/g 2.76 苯 71432 78 51 80 270 4.23 甲苯 108883 91 65 20 70 5.01 2-己酮 591786 58 100 5.73 乙苯 100414 91 106 50 167 5.87 邻-二甲苯 106423 91 106 70 237 5.98 间-二甲苯 108383 91 106 64 217 6.72 对-二甲苯 95476 91 106 64 217 实际样品测试及加标回收 按照上述方法对烟用白乳胶样品进行了分析测试，并对烟用白乳胶样品进行了标准品添加回收率试验，加标量分别为50、100、200 ug/L，以考察该方法的可靠性。其中样品以及加标100 pg/L 的样品的选择离子色谱图见图3、 图4，实验测定该白乳胶样品中甲苯含量为776 ng/g， 其它苯系物均未检出。实验的加标回收结果见表2-1，实验结果表明三个水平的加标回收率均在87.8%--100.7%之间，符合日常分析检测的要求。 Time (min) 图3.样品色谱图 图4.样品加标色谱图(加标量100ug/L) 表2-1.烟用白乳胶中6种苯系物的加标回收率和精密度结果 化合物 添加水平50ppb 添加水平 100ppb 添加水平 200ppb 回收率% RSD% 回收率% RSD% 回收率% RSD% 苯 92.8 0.53 94.4 1.69 87.8 2.91 甲苯 87.9 2.90 93.7 0.32 92.7 3.52 乙苯 97.6 0.60 96.9 0.24 96.1 2.08 邻-二甲苯 100.5 0.61 97.2 0.41 98.1 1.56 间-二甲苯 100.7 0.71 98.3 0.34 98.2 1.58 对-二甲苯 99.7 0.46 97.5 0.85 99.3 0.81 本文采用 Thermo Scientific ISQ 单四极杆 GC-MS系统，以正戊烷溶剂进行提取，选择离子方式对烟用白乳胶中的6种苯系物进行检测。该方法的操作步骤简单，6种苯系物的检出限在20-80 ng/g范围，定量限在70-270 ng/g范围，体现了其较高的检测灵敏度；同时以3种不同浓度水平对烟用白乳胶样品进行加标回收试验，其回收率均在87.8%-100.7%之间，能够很好地符合日常分析检测的要求。 ( 参考 文 献 ) ( [1] G.D. B yrd， K.W. F owler， R.D. Hicks， M.E. Lovette， M . F. B o rgerding. lsotope dilution gas chromatography-mass spectrometry in thedetermination of b e nzene， to l uene， styrene and acry l onitrile inmainstream cigarette smoke. J o urnal of C h romatography A，1990，503， 3 59-368. ) ( [2]中华人民共和国烟草行业标准， YC/T334-2010《烟用水 基胶苯、甲苯以及二甲苯的测定气相色谱-质谱联用法》 ) ThermoFisherSCIENTIFIC AN_C_GCMS-