利乐包卷材中25种溶剂残留检测方案(气质联用仪)

智能文字提取功能测试中

SSL-CA20-103Excellence in Science Excellence in ScienceGCMS-349 岛津应用云岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. - Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn HS-GCMS 法测定利乐包卷材中25种溶剂残留 GCMS-349 摘要：本文利用岛津公司的 HS-20 结合 GCMS-QP2020 NX 气相色谱-质谱联用仪，建立了一种利乐包卷材中25种溶剂残留量的测定方法。25种溶剂混合标准品中芳烃类组分在0.1-2.5 ug、非芳烃类组分在1-25 ug质量范围内建立标准曲线，各组分线性关系良好，各组分相关系数均达到0.999以上。最低浓度点混合标准溶液连续进进6次，各组分峰面积 RSD 均小于7.52%。在添加水平为芳烃类组分浓度 0.01 mg/m²、非芳烃类组分浓度0.1 mg/m²的条件下，平均加标回收率分布在80.44%-119.15%之间。该方法简单方便，能够有效的检定食品接触材料及制品利乐包卷材中溶剂残留的含量。 关键词：气相色谱-质谱联用仪利乐包卷材溶剂残留 利乐包是一种常见的牛奶和饮料等液体食品的包装产品，它主要以“砖型包”和“枕型包”的形式广泛地存在于我们的生活中。利乐包卷材的内层和外层为塑料层，可以阻挡外部湿气和内部产品的渗出，紧贴外表面有纸张及印刷层，可以为包装提供足够的稳定性，并提供良好的印刷表面，中间有铝箔层，能够阻挡外部光线、氧气和气味的渗透。因此，包装内的食品可以在无需冷藏的情况下储存。作为一种食品接触材料，其在生产过程中使用的原料、加入的添加剂等，生产后的运输等过程都有可能造成有害物质的引入。 实验部分 1.1仪器 HS-20顶空进样器 GCMS-QP2020 NX 气相色谱-质谱联用仪 1.2分析条件 HS-20条件： 恒温炉温度：80℃ 样品流路温度：90℃ 传输线温度：100℃ 样品瓶恒温时间：30 min 导入时间：1min GCMS-QP2020 NX条件： 色谱柱：Stabiwax (30 m ×0.32 mm × 0.5 um) 柱温程序：50℃(3min)_10℃ /min_70C (1min)_12℃ /min_160℃ (3 min) 流速控制方式：色谱柱流量方式 色谱柱流量：1.3mL/min 进样方式：分流进样 包括使用有机溶剂如芳烃类、醇类、醚类、酮类、酯类等，这些残留溶剂如果超出一定范围，会对人体造成成害。因此，需要准确测定食品包装材料中残留溶剂的含量。 本文参考《食品安全国家标准食品接触材料及制品溶剂残留量的测定》 (初稿)采用顶空-气相色谱质谱联用仪，建立了一种同时检测利乐包卷材中25种溶剂残留的方法，该方法操作简单，具有良好的重复性，回收率好，能够有效的监测食品接触材料及制品利乐包卷材中溶剂残留的含量。 导入平衡时间：0.05 min 进样时间：0.50 min 进样针冲洗时间：3min GC循环时间：26 min 分流比：15：1 离子化方式：El 离子源温度：230℃ 色谱质谱接口温度：250℃ 检测器电压：调谐电压 采集模式：FASST， 离子信息见表1 表1 溶剂组分信息表 No. 中文名称 英文名称 CAS号 保留时间 (min) 定量离子 (m/z) 定性离子 (m/z) 1 环己烷 Cyclohexane 110-82-7 1.538 56 84，41，69 2 甲基环己烷 Cyclohexane， methyl- 108-87-2 1.661 55 98，56，69 3 丙酮 Acetone 67-64-1 1.893 43 58，39，44 4 乙酸乙酯 Ethyl Acetate 141-78-6 2.306 70 88 5 乙酸异丙酯 Isopropyl acetate 108-21-4 2.378 87 41 6 甲醇 Methyl Alcohol 67-56-1 2.443 33 7 丁酮 2-Butanone 78-93-3 2.462 72 57 8 异丙醇 Isopropyl Alcohol 67-63-0 2.723 45 43，29，39 9 乙醇 Ethanol 64-17-5 2.822 31 45，29，42 10 苯 Benzene 71-43-2 2.864 78 77 11 乙酸正丙酯 n-Propyl acetate 109-60-4 3.274 43 61， 73，41，59 12 4-甲基-2-戊酮 Methyl Isobutyl Ketone 108-10-1 3.776 43 58，85，100 13 甲苯 Toluene 108-88-3 4.282 91 92，65，39 14 正丙醇 1-Propanol 71-23-8 4.310 31 45，42，39 15 乙酸正丁酯 Acetic acid， butyl ester 123-86-4 4.791 43 56，73，61 16 异丁醇 1-Propanol， 2-methyl- 78-83-1 5.155 43 31，39，55 17 乙苯 Ethylbenzene 100-41-4 5.780 91 106，51，65 18 丙二醇甲醚 2-Propanol，1-methoxy- 107-98-2 5.959 45 47，31，29 19 对二甲苯 p-Xylene 106-42-3 5.977 91 106，105，51 20 间二甲苯 Benzene，1，3-dimethyl- 108-38-3 6.111 91 106，105，77 21 正丁醇 1-Butanol 71-36-3 6.256 56 31，41，43 22 丙二醇乙醚 2-Propanol，1-ethoxy- 1569-02-4 6.710 59 45，32，31 23 邻二甲苯 o-Xylene 95-47-6 7.018 91 106，105，77 24 丙二醇甲醚醋酸酯 1-Methoxy-2-propyl acetate 108-65-6 7.774 43 72，58，29 25 乙二醇甲醚醋酸酯 Ethanol，2-methoxy-， acetate 110-49-6 8.345 43 58，45，73 注：芳烃类组分包括苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯等6种，其余为非芳烃类组分 样品前处理 裁取利乐包卷材试样100 cm， 将其裁成10 mm×30 mm碎片，置于20 mL顶空瓶中(l(顶空瓶使用前于90℃烘烤1小时后放冷)，加入10 uL N，N-二甲基酰酰胺，迅速密封顶空瓶，上机分析。 结果与讨论 3.1标准溶液谱图 图1 25种残留溶剂基质标准溶液TIC图(芳烃类：2.5 ug、非芳烃类：25ug) 3.2标准曲线和检出限 取若干20 mL的顶空瓶，以及利乐包卷材于90℃烘烤1小时，烘烤后的卷材作为空白基质，取若干份，每份为100 cm²，裁成10 mm×30mm碎片置于顶空瓶中，加入10 uL各浓度标准溶液，立即盖上瓶盖。得到芳烃类质量为0.1、0.2、0.5、：1、1.5、2.5pg，，非芳烃类质量为1、2、5、10、15、25ug的残留溶剂混合标样，上机分析。以各残留溶剂质量为横坐标，峰面积为纵坐标做标准曲线，由于篇幅有限，部分化合物标准曲线如图3所示。根据最低点标样数据，以3倍信噪比(峰至峰)计算25种残留溶剂出限，各化合物检出限以及线性相关系数如表2所示。 Area Area 表2各组分相关系数及检出限 No. 组分名称 相关系数 (R) 检出限 (ug/m) No. 组分名称 相关系数 (R) 检出限 (ug/m) 1 环己烷 0.9999 0.095 14 正丙醇 0.9997 0.058 2 甲基环己烷 0.9999 0.353 15 乙酸正丁酯 0.9999 0.827 3 丙酮 1.0000 0.117 16 异丁醇 0.9998 0.222 4 乙酸乙酯 1.0000 0.275 17 乙苯 0.9998 0.130 5 乙酸异丙酯 0.9999 0.446 18 丙二醇甲醚 0.9993 0.218 6 甲醇 0.9993 19.048 19 对二甲苯 0.9998 0.182 7 丁酮 1.0000 0.540 20 间二甲苯 0.9999 0.158 8 异丙醇 1.0000 0.196 21 正丁醇 0.9996 0.125 9 乙醇 0.9993 0.911 22 丙二醇乙醚 0.9996 0.198 10 苯 0.9998 0.035 23 邻二甲苯 0.9998 0.146 11 乙酸正丙酯 1.0000 0.088 24 丙二醇甲醚醋酸酯 0.9998 0.113 12 4-甲基-2-戊酮 0.9999 0.123 25 乙二醇甲醚醋酸酯 0.9995 0.171 13 甲苯 0.9998 0.036 3.3重复性实验 取10 uL标准品溶液(芳烃类浓度为10mg/L、非芳烃类浓度为 100 mg/L)加入装有空白基质的顶空瓶中，同样方法制备6个平行样，连续进样，考察仪器峰面积的重复性，测定结果见表3。 表3 25种残留溶剂基质标样峰面积重复性结果 No. 组分名称 RSD(%) (n=6) No. 组分名称 RSD(%)(n=6) 1 环己烷 4.45 14 正丙醇 3.37 2 甲基环己烷 4.48 15 乙酸正丁酯 4.38 3 丙酮 2.83 16 异丁醇 3.69 4 乙酸乙酯 3.83 17 乙苯 3.95 5 乙酸异丙酯 3.63 18 丙二醇甲醚 5.13 6 甲醇 7.52 19 对二甲苯 4.70 7 丁酮 4.04 20 间二甲苯 5.15 8 异丙醇 3.34 21 正丁醇 3.22 9 乙醇 3.94 22 丙二醇乙醚 5.52 10 苯 3.97 23 邻二甲苯 5.95 11 乙酸正丙酯 4.03 24 丙二醇甲醚醋酸酯 4.92 12 4-甲基-2-戊酮 4.00 25 乙二醇甲醚醋酸酯 5.95 13 甲苯 3.94 3.4加标回收率 取空白基质装入顶空瓶中，添加待测残留溶剂混标，添加水平是芳烃类浓度为 0.01 mg/m²、非芳烃类浓度为 0.1 mg/m²，同样方法制备3个平行样，连续进样，考察加标回收率和相对标准偏差，测定结果见表4。 No. 组分名称 平均回收率(%) (n=3) RSD(%) (n=3) No. 组分名称 平均回收率(%) (n=3) RSD(%) (n=3) 环己烷 99.43 3.76 14 正丙醇 90.00 8.12 2 甲基环己烷 108.45 2.58 15 乙酸正丁酯 111.30 6.52 3 丙酮 98.34 7.22 16 异丁醇 98.94 8.76 4 乙酸乙酯 100.17 9.15 17 乙苯 119.15 0.85 5 乙酸异丙酯 101.53 8.25 18 丙二醇甲醚 93.10 9.90 6 甲醇 102.80 4.90 19 对二甲苯 118.87 0.34 7 丁酮 100.41 8.74 20 间二甲苯 117.85 1.23 8 异丙醇 81.53 8.45 21 正丁醇 103.75 2.26 9 乙醇 80.44 9.90 22 丙二醇乙醚 80.49 9.72 10 苯 115.64 5.01 23 邻二甲苯 118.32 0.41 11 乙酸正丙酯 105.18 8.41 24 丙二醇甲醚醋酸酯 96.80 9.66 12 4-甲基-2-戊酮 108.86 6.72 25 乙二醇甲醚醋酸酯 90.22 8.71 13 甲苯 117.39 2.75 3.5利乐包卷材中25种溶剂残留的测定 取利乐包卷材样品，按第2部分所述方法进行处理，上机检测。样品 TIC 谱图如图2所示，检测结果如表5所示。 图2 利乐包卷材样品 TIC图 表5 利乐包卷材样品中残留溶剂含量 No. 组分名称 溶剂残留量 (mg/m) No. 组分名称 溶剂残留量(mg/m) 1 环己烷 N.D 14 正丙醇 N.D 2 甲基环己烷 N.D 15 乙酸正丁酯 N.D 3 丙酮 N.D 16 异丁醇 N.D 4 乙酸乙酯 N.D 17 乙苯 N.D 5 乙酸异丙酯 N.D 18 丙二醇甲醚 N.D 6 甲醇 N.D 19 对二甲苯 N.D 7 丁酮 N.D 20 间二甲苯 N.D 8 异丙醇 N.D 21 正丁醇 N.D 9 乙醇 N.D 22 丙二醇乙醚 N.D 10 苯 N.D 23 邻二甲苯 N.D 11 乙酸正丙酯 N.D 24 丙二醇甲醚醋酸酯 N.D 12 4-甲基-2-戈酮 N.D 25 乙二醇甲醚醋酸酯 N.D 13 甲苯 N.D 注： N.D表示未检出 结论 本方法采用岛津 HS-20顶空进样器结合 GCMS-QP2020 NX， 建立了利乐包卷材中25种残留溶剂的测定方法，目标组分在配制浓度范围内标准曲线线性良好，相关系数均在0.999以上。当利乐包卷材为100 cm²时，25种目标溶剂的方法检出限(按照3倍信噪比计算方法检出限)在0.035-19.048 ug/m²范围。标准曲线最低浓度点标样连续进6次平行样，峰面积 RSD 均小于7.52%，精密度良好。在添加水平为非芳烃类浓度0.1 mg/m²， 芳烃类浓度 0.01mg/m²的条件下，平均加标回收率分布在 80.44%-119.15%之间。该方法简单方便，能够用于测定利乐包卷材中25种残留溶剂的含量，也可以推广于其它食品接触类材料中残留溶剂的测定。 本文利用岛津公司的HS-20结合GCMS-QP2020 NX气相色谱-质谱联用仪，建立了一种利乐包卷材中25种溶剂残留量的测定方法。25种溶剂混合标准品中芳烃类组分在0.1 – 2.5 μg、非芳烃类组分在1 – 25 μg质量范围内建立标准曲线，各组分线性关系良好，各组分相关系数均达到0.999以上。最低浓度点混合标准溶液连续进样6次，各组分峰面积RSD均小于7.52%。在添加水平为芳烃类组分浓度0.01 mg/m2、非芳烃类组分浓度0.1 mg/m2的条件下，平均加标回收率分布在80.44%-119.15%之间。该方法简单方便，能够有效的检定食品接触材料及制品利乐包卷材中溶剂残留的含量。